一种基于手轮和脚踏开关的交流变频电机控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于手轮和脚踏开关的交流变频电机控制系统及控制方法，电机控制系统包括手轮和脚踏开关、交流变频电机、电机房操作箱、PLC控制系统和司钻操作箱，交流变频电机的非传动端安装有编码器，手轮和脚踏开关与交流变频电机相连，编码器的输出与PLC控制系统连接，PLC控制系统分别与司钻操作箱和电机房操作箱相连，电机房操作箱和司钻操作箱分别与交流变频电机相连，通过与司钻操作箱上的手轮或脚踏开关给定电机的转速，并通过编码器采集转速，上传至PLC控制系统实现电机转速的调节。本发明手轮和脚踏开关可根据情况选择使用，安装编码器实现闭环控制，操作简单，可完全替代柴油机作为油田钻井的动力系统。

主权项

一种基于手轮和脚踏开关的交流变频电机控制系统，其特征在于：它包括手轮和脚踏开关、交流变频电机、电机房操作箱、PLC控制系统和司钻操作箱，手轮和脚踏开关安装在司钻操作箱上或与司钻操作箱相连，交流变频电机的非传动端安装有编码器，编码器上设有编码器护罩；手轮和脚踏开关与交流变频电机相连，编码器的输出与PLC控制系统连接，PLC控制系统通过Profibus‑DP网络与司钻操作箱相连，PLC控制系统通过多芯控制电缆与电机房操作箱连接，电机房操作箱和司钻操作箱分别与交流变频电机相连； 一种基于手轮和脚踏开关的交流变频电机控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：（1）电机启动：在司钻房控制箱上进行通道选择，在电机房控制箱复位，无故障显示后，按启动按钮， 电机运行后，运行状态显示在司钻房和电机房控制箱上；（2）电机转速给定：利用手轮或脚踏开关给定速度，将交流变频电机调节到合适的转速，手轮和脚踏开关通过司钻房控制箱旋钮切换使用，手轮一般根据泥浆泵的泵冲要求调节，脚踏开关一般根据钩速的要求调节；选择手轮模式时，只有手轮给定起作用，选择脚踏模式时，依据速度设定高的输出电机转速，即在钻机模式切换到起下钻模式时，当脚踏开关的转速给定大于手轮转速给定时，依据脚踏的给定为准，反之，脚踏开关松开转速给定小于手轮转速给定时，按照手轮给定为准；（3）电机转速采集：利用编码器采集电机实际转速后，将采集到的数据反馈到控制器，形成闭环的速度控制；（4）电机转速的调节：控制器通过内部程序对电机的转速进行调节，并通过手轮或脚踏开关实现调节过程；（4）电机的停止和急停：a)电机的停止可以在司钻房控制箱和电机房控制箱操作，控制启停继电器实现正常停机； b)如果遇到紧急情况，可以在司钻房控制箱和电机房控制箱直接按下电机对应的急停开关，直接控制电机主控板，使变频器停止运行。