摘要：針對(duì)采油廠抽油機(jī)實(shí)際運(yùn)行中容易出現(xiàn)的故障,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)抽油機(jī)電機(jī)的保護(hù)和自啟動(dòng)控制,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與應(yīng)用前景。

0 引言
 抽油機(jī)是油田中基礎(chǔ)、常見(jiàn)的設(shè)備,被采油廠大規(guī)模的使用,但由于雷擊、負(fù)荷不平衡需要人工去重啟和維修。由于分布分散,距離中心站遠(yuǎn),人工重啟與維修比較費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,不僅影響生產(chǎn)而且維修成本也比較高。鑒于此種情況,設(shè)計(jì)一款具有保護(hù)和重啟功能的控制器具有很大的實(shí)際意義。

1設(shè)計(jì)方案與工作原理
 本控制器采用以STC15F204EA為核心的單片機(jī)控制系統(tǒng),由電源、報(bào)警、啟動(dòng)、暫停及檢測(cè)等單元組成。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖1 整體結(jié)構(gòu)框圖

 控制器通過(guò)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)視抽油機(jī)的工作狀態(tài),當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)波動(dòng)、雷擊、人為損壞等情況,造成抽油機(jī)工作不正常時(shí),通過(guò)檢測(cè)比較三相電機(jī)的工作電流,來(lái)判斷電機(jī)是否缺相或過(guò)載,如有缺相或過(guò)載情況發(fā)生,則使電機(jī)停止運(yùn)行,從而起到保護(hù)電機(jī)的作用。

2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
 控制器的工作電源是2 2 0 V 、5 0 H z 交流電, 但主控芯片STC15F204EA單片機(jī)、鍵盤(pán)電路、LED等,需要提供+5V電壓;

圖2 系統(tǒng)電源電路

2.2 報(bào)警電路設(shè)計(jì)
 圖3為電網(wǎng)斷電又恢復(fù)供電后,重新開(kāi)機(jī)的預(yù)警裝置,三極管Q1為NPN型三極管。

圖3 報(bào)警電路

2.3 啟動(dòng)暫停電路設(shè)計(jì)
 如圖4所示,圖中所表示的為來(lái)電啟動(dòng)電路和故障暫停電路。

圖4 啟動(dòng)暫停電路

 暫停電路原理與啟動(dòng)電路相同,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)故障后,繼電器把常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi),使電路斷路,暫停整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.4 檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
 檢測(cè)電路用來(lái)檢測(cè)三相電機(jī)工作電流,判斷整個(gè)三相電源電路中是否產(chǎn)生缺相,并能檢測(cè)出電機(jī)是否過(guò)載。

2.5 鍵盤(pán)指示燈設(shè)計(jì)

圖5為控制器的鍵盤(pán)指示燈電路。

                                                               圖5 鍵盤(pán)指示燈電路

說(shuō)明：“√"表示具備，“■"表示可選。

5結(jié)束語(yǔ)
  簡(jiǎn)單、實(shí)用、低成本的方案,能夠在超載時(shí)保護(hù)電機(jī)并實(shí)現(xiàn)電機(jī)停機(jī)后的自啟動(dòng)控制,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有重要的作用,用它來(lái)對(duì)油田使用的抽油機(jī)恢復(fù)供電和保護(hù)電機(jī),給采油廠帶來(lái)極大的方便,節(jié)約大量的人力和物力。

參考文獻(xiàn)
[1]杜豫平,莊乾成,周西峰.三相電機(jī)智能監(jiān)控器設(shè)計(jì)[J].電子質(zhì)量,2013,7(3):47-50.
[2]張曉東，童少為.抽油機(jī)電機(jī)保護(hù)與自啟動(dòng)控制器設(shè)計(jì)
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版