专利名称:电动机智能节电控制器的制作方法目前,由于油田上的一般工程设计人员都是采用按照抽油机的最大启动转矩来选择为抽油机提供驱动力交流电动机,由此,所产生的现有技术问题是在抽油机启动时大功率的电动机运转,而在抽油机平稳运行后,就会发生大功率带动小负载的现象。同时,随着抽油时间的增加,油面将不断下降,负荷就会越来越低,最终形成所谓的“大马拉小车”现象,由此而导致抽油机功率因数很低,产生的无功损耗较大,耗电量多。发明内容为了解决背景技术中提出的现有技术问题,本实用新型提供一种电动机智能节电控制器,该种电动机智能节电控制器能够在抽油机的负载发生变化时自动调整电机的供电电压,以实现较高的功率因数,从而降低了电动机本身的功率消耗,实现了节约电能、降低运行成本的目的。本实用新型的技术方案是该种电动机智能节电控制器,由置于壳体内的中央信号处理器、电压电流采样电路、有载调压变压器档位处理电路、有载调压变压器升降压控制电路以及键盘电路、显示电路组成,其中,所述中央信号处理器为TMS320LFM02A型数字芯片,其上的三相电压、电流采样信号输入端分别经过电阻与所述电压电流采样电路上的三相电压电流采样信号输入端连接,所述中央信号处理器上的变压器升降压控制信号输出端与有载调压变压器升降压控制电路上的变压器升降压控制信号输入端连接,所述中央信号处理器上的变压器档位控制信号输出端与有载调压变压器档位处理电路上的变压器档位控制信号输入端连接。此外,为实现对抽油机运行状态的远程监控,可以在所述控制器内还包括一个由STC12C5A60S2单片机、液晶模块以及宏电HD7710GPRS模块构成的数据无线远传单元,所述STC12C5A60S2单片机的数据信号输入端与所述中央信号处理器的数据信号输出端相连接,所述STC12C5A60S2单片机的数据信号输出端与所述宏电HD7710GPRS模块的信号输入端相连接。本实用新型具有如下有益效果将本种电动机智能节电控制器接入抽油机驱动系统后,主要控制有载调压变压器,当负载发生变化或供电电压波动时,本控制器会根据电压、电流互感器传来的信号通过数字信号处理器处理后自动发出指令,驱动有载调压变压器上的调压电机以及有载分接开关调节电力变压器的输出电压,从而让电机时刻处于最佳效率运行状态上,最终实现降低电能消耗、提高整个电网功率因数的目的。此外,在进一步改进的基础上,通过设置了 STC12C5A60S2单片机实现数据的实时采集,通过5寸液晶模块实时显示,同时通过单片机将数据利用宏电HD7710GPRS模块实现数据的无线远传,以提醒工作人员至现场进行处理。[0006]图1是本实用新型的电气系统原理图。图2是本实用新型中的电流采样电路图。图3是本实用新型中的电压采样电路图。图4是本实用新型中的有载调压变压器升降压控制电路图。图5是本实用新型中的有载调压变压器档位处理电路图。图6是本实用新型的优选实施例中增加的STC12C5A60S2单片机部分的电气原理框图。以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1结合图2、图3、图4以及图5所示,该种电动机智能节电控制器,由置于壳体内的数字信号处理器DSP、电压电流采样电路、有载调压变压器档位处理电路、有载调压变压器升降压控制电路以及键盘电路、显示电路等组成,其中,所述数字信号处理器上的三相电压电流采样信号输入端经电阻与电压电流采样电路上的三相电压电流采样信号输入端肌、似、仍、11、12、13连接,所述数字信号处理器上的变压器升降压控制信号输出端与有载调压变压器升降压控制电路上的变压器升降压控制信号输入端C4、C5、C6连接,所述数字信号处理器DSP上的变压器档位控制信号输出端与有载调压变压器档位处理电路上的变压器档位控制信号输入端Cl、C2、C3连接。在本例中,DSP选用TI公司生产的TMS320LFM02A型数字芯片,电流、电压采样电路和有载调压变压器档位处理电路、有载调压变压器升降压控制电路的电路图分别如图3、 4、5、6所示。当抽油机的负载发生变化时,就会引起电流变化或者电网电压波动,这时由电压、电流互感器传来的感应信号经过电压、电流采样电路被送入数字信号处理器上DSP内, 经预存的程序处理后,DSP就会向数字信号处理器上的变压器升降压控制信号输出端和变压器档位控制信号输出端发出指令,从而驱动有载调压变压器上的分接开关电机转动来完成升降压以及转换至合适的档位,让电机时刻处于最佳效率运行状态上,最终实现降低电能消耗、提高整个电网功率因数的目的。在本例中,具体的工作过程如下电流、电压经电流、电压互感器和采样电路调理后,将强电信号转换为数字处理器DSP能识别的弱电信号,电流、电压信号由引脚13,14, 15,16,17,18进入数字处理芯片中。当电机处于轻载运行时,DSP根据实时进来的电流、电压信号来控制有载调压变压器调压,来寻找最小输入功率电压,而在功率变化不明显时,考虑到转差率问题,让电机在最小定子电流下工作。电机轻载寻找最佳供电电压时,数字处理芯片DSP根据实时的电流、电压信号计算后需要降压时,数字处理芯片DSP的2、3引脚发出高电平,使升降压控制电路中晶体管导通,晶体管导通控制继电器K1,K2的常开触点闭合。220V电源给有载调压变压器中调压电机供电,让其开始正转进行降压操作。负载变重时,数字处理芯片DSP根据实时的电流、电压信号计算后需要升压,数字处理芯片DSP的 2、4引脚发出高电平,使升降压控制电路中晶体管导通,晶体管导通控制继电器Κ1,Κ3的常开触点闭合。220V电源给有载调压变压器中调压电机供电,让其开始反转进行升压操作。有载调压变压器档位信号经电缆送到本节电控制器,对信号用TPL521芯片进行光电隔离,光电隔离作用是防止供电电路的干扰信号通过档位信号传入节电器,对节电器形成干扰。档位信号经光电隔离后进入74HC165移位芯片,把并行数据转为串行数据送入 DSPjDSP处理后把控制信号送入显示电路,显示电路会显示当前有载调压变压器所处档位。 DSP根据实时的电流、电压信号计算出有功功率,无功功率和功率因数,显示电路会根据DSP控制信号实时显示三相电压、三相电流、输入有功功率、无功功率和功率因数。此外,为实现对抽油机运行状态的远程监控,如图6所示,可以在所述控制器内还包括一个由STC12C5A60S2单片机、液晶模块以及宏电HD7710GPRS模块构成的数据无线远传单元,所述STC12C5A60S2单片机的数据信号输入端与所述中央信号处理器的数据信号输出端相连接,所述STC12C5A60S2单片机的数据信号输出端与所述宏电HD7710GPRS模块的信号输入端相连接。这样,一旦发现有抽油机故障情况,单片机就会发现输入的电流、电压信息不对从而通过单片机将数据利用宏电HD7710GPRS模块实现数据的无线远传,以提醒工作人员至现场进行处理。
电动机智能节电控制器制作方法
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