專利名稱：一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鉆井設(shè)備是油田開發(fā)最大的耗能設(shè)備，目前，為鉆井設(shè)備供電的主要設(shè)備是發(fā)電機(jī)，大多都使用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，柴油每天的消耗量大，定期維護(hù)工作量也較大，月排放10余噸的碳煙及氮氧化物，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了很大的污染。同時(shí)大批柴油機(jī)，由于設(shè)備老化，消耗柴油、機(jī)油逐年增加，鉆井使用和維護(hù)成本居高不下。另外，鉆井現(xiàn)場(chǎng)許多位于人口密集區(qū)域，柴油機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生巨大動(dòng)力的同時(shí)，也產(chǎn)生了超過122分貝的噪音。這樣，高耗能、高污染、聞成本、聞噪首就形成了常規(guī)鉆井設(shè)備的特點(diǎn)。鉆井勘探作為油田開發(fā)的一個(gè)重要組成部分，打造綠色鉆井、節(jié)能、清潔、高效的生產(chǎn)成為鉆井行業(yè)發(fā)展的新目標(biāo)，對(duì)鉆機(jī)的節(jié)能和環(huán)保性能提出了更高要求。利用網(wǎng)電鉆井是由高壓電網(wǎng)替代傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)給鉆井系統(tǒng)提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)“油改電”的轉(zhuǎn)換，即采用變頻電機(jī)代替原有的柴油機(jī)作為石油鉆井的動(dòng)力系統(tǒng)，以電機(jī)代替柴油機(jī)，實(shí)現(xiàn)了鉆井的節(jié)能、減排、降噪和降低成本等目標(biāo)。在泵排量調(diào)整、地層巖性變化、動(dòng)力鉆具磨損等條件下，需要不斷對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的鉆井方式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能精確控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速，可替換柴油機(jī)作為鉆井動(dòng)力的用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，包括變頻電機(jī)、編碼器、編碼數(shù)據(jù)處理器單元和控制單元，編碼器安裝在變頻電機(jī)上，編碼器的輸出與編碼數(shù)據(jù)處理單元相連，編碼數(shù)據(jù)處理單元的輸出與控制單元連接，控制單元與變頻電機(jī)相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過在變頻電機(jī)上安裝編碼器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過控制器對(duì)電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制，可以完全替換柴油機(jī)用于油田鉆井作業(yè)中。

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型所保護(hù)的內(nèi)容不局限于以下所述。如圖1所示，一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，包括變頻電機(jī)、編碼器、編碼數(shù)據(jù)處理器單元和控制單元，編碼器安裝在變頻電機(jī)上，編碼器的輸出與編碼數(shù)據(jù)處理單元相連，編碼數(shù)據(jù)處理單元的輸出與控制單元連接，控制單元與變頻電機(jī)相連。變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速主要由手輪或腳踏開關(guān)給定，其中手輪主要是針對(duì)泥漿泵操作、需要并車和速度微調(diào)時(shí)使用，手輪可以保持速度長時(shí)間恒定；腳踏開關(guān)主要是針對(duì)需要對(duì)絞車進(jìn)行大范圍速度的調(diào)節(jié)時(shí)使用。變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩由DTC (直接轉(zhuǎn)矩控制)，可以保障在無編碼器開環(huán)控制時(shí)也能對(duì)轉(zhuǎn)矩準(zhǔn)確控制。本實(shí)用新型的工作原理為手輪、腳踏開關(guān)給出電機(jī)的轉(zhuǎn)速后，并將給定的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂茊卧?，控制單元將?shù)據(jù)保存，安裝在變頻電機(jī)上的編碼器實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將采集到的數(shù)據(jù)輸送到編碼數(shù)據(jù)處理單元，編碼數(shù)據(jù)處理單元對(duì)接收到數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并上傳至控制單元，控制單元根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部的程序?qū)D(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)整，并通過手輪或腳踏開關(guān)實(shí)現(xiàn)變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，通過DTC實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求1.一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括變頻電機(jī)、編碼器、編碼數(shù)據(jù)處理器單元和控制單元，編碼器安裝在變頻電機(jī)上，編碼器的輸出與編碼數(shù)據(jù)處理單元相連，編碼 數(shù)據(jù)處理單元的輸出與控制單元連接，控制單元與變頻電機(jī)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于網(wǎng)電鉆井變頻電機(jī)的傳動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括變頻電機(jī)、編碼器、編碼數(shù)據(jù)處理器單元和控制單元，編碼器安裝在變頻電機(jī)上，編碼器的輸出與編碼數(shù)據(jù)處理單元相連，編碼數(shù)據(jù)處理單元的輸出與控制單元連接，控制單元與變頻電機(jī)相連。本實(shí)用新型通過在變頻電機(jī)上安裝編碼器，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，并上傳至控制單元，通過控制單元內(nèi)部的程序?qū)D(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確控制，可以完全替代柴油機(jī)用于油田鉆井作業(yè)中。
文檔編號(hào)H02P23/00GK202918239SQ20122060529
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者謝偉, 王亮, 練國春 申請(qǐng)人:成都宏天電傳工程有限公司