Устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки

1щ 7527) О

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2366315/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (51) Ч Кч з

Н 02Р 5f00

Государственный комите ссср (53) УДК 621.316.718.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

П, Г. Ализаде и А. Н. Муталибов (71) Заявитель Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ГЛУБИ ННОНАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение предназначено для использования в электроприводе штанговых глубиннонасосных установок.

Известно устройство для автоматического плавного пуска скважин, оборудованных штанговымп глубиннонасосными установками (1). В этом устройстве изменение скорости откачки происходит путем поочередного срабатывания контактов двигательного реле, импульсами включающего катушку шагового искателя, который своими контактами вводит секции сопротивлений шунтового реостата в цепь обмотки возбуждения двигателя постоянного тока.

Недостатком его является то, что про- 15 грамма плавного пуска не зависит от длительности останова на ремонт глубинонасосной установки; не обеспечивается плавный пуск в случае аварийного исчезновения и последующего восстановления напряже- 20 ния в силовой сети, тем более по программе, зависящей от длительности данного перерыва. Такое решение задачи приводит к уменьшению дебита нефти, так как прп плавном пуске глубпнонасосной установки 25 скважина более длительное время работает на минимальных скоростях откачки, а также нсосуществление автоматического плавного пуска при аварийном перерыве р подаче электроэнергии может привести к ЗО образованию песчаных пробок, а следовательно, к простою скважины и дополнительным затратам на ремонт.

Целью изобретения является повышение надежности работы и производительности установки путем обеспечения автоматического плавного пуска пробкообразующей скважины по программе в зависимости от длительности ее останова как в случае аварийного перерыва в подаче электроэнергии, так и в случае ремонта.

Цель достигается тем, что в устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки, содержащее в ар иатор скорости и исполнительный двигатель, в цепь питания которого включены контакты реле, введены интегратор, выполненный в виде усилителя постоянного тока, в цепь обратной связи которого включены параллельно резистор, конденсатор и ограничитель выходного напряжения, и релейный усилитель, вход которого соединен с выходом интегратора через введенный потенциометр, а выход — с обмоткой реле, при этом замыкающий контакт дополнительно введенного реле включен последовательно с ограничителем и в цепь питания электромагнитной муфты, а размыкающий — последовательно с упомянутым резистором, движок потенциомет55

05 ра механически соединен с регулировочным валиком вариатора скорости, который через электромагшггную муфту связан с ва1оМ исполнительного двигателя.

На фиг. i представлена принципиальная электрическая схема устроиства; на фиг.

2 — временные диаграммы напряжении и скорости.

Устройство (см. фиг. 1) содержит реле 1, питаемое от сети, размыкающий контакт 2 которого шунтирует интегратор, в качестве которого может быть использован любой усилитель 3 постоянного тока с конденсатором 4 в цепи обратной связи, на резистор

5, а замыкающие контакты 6 реле 1 включены в цепь диода 7 ограничителя выходного напряжения интегратора и в цепь питания электромагнитнои муфты 8 .(на чертеже не показано), один валик которой связан с валиком исполнительного двигателя 9, а другой — с регулировочным валиком вариатора 10 скорости, на котором установлена возвратная пружина 11. Регулировочпыи валик вариатора скорости связан с движком потенциометра 12, на который подается компенсирующее напряжение.

Выход интегратора соединен с одним из выводов погенциометра 12, средний вывод которого соединен со входом усилителя 13, реализующего релеиную характеристику с зонои нсчувствительности, на выходе котоpoIо включено реле 14 с замыкающим контактом 16 в пепи шпания исполнительного двигателя 9.

На фиг. 2 соответственно обозначены временные диаграммы: 16 — управляющее напряжение на выходе интегратора; 17 —— компенсирующее напряжение; 18 — напряжение на выходе усилителя 13; 19 — скорость на выходе вариатора скорости.

Устройство работает следующим образом.

11редположим, что в результате аварии в силовой сети наступил перерыв в подаче электроэнергии. 13 этом случае реле 1, отключившись, разв ыкающим контактом 2 шуIITllp) åI интегратор с конденсатором 4 на резистор 5. Замыкающий контакт 6 реле l отключает цепь диода 7 ограничителя выходного напряжения интегратора, и начинается разряд конденсатора 4, характеризующий рост уровня жидкости в затрубном пространстве скважины. Одновременно электромагнитная муфта 8, отключившись, нарушает механическую связь валика исполнительного двигателя 9 с регулировочным валиком вариатора 10 скорости, который под действием возвратной пружины 11 устанавливается в положение, соответствующее минимальной скорости, облегчая тем самым последующий после восстановления напряжения в силовой цепи самозапуск привода. Движок потенциометра

12, связанный с регулировочным валиком вариатора скорости, устанавливается в ис5

I0

ЗО

50 ходное положение. После восстановления напряжения в силовой сеl II разрывается цепь разряда конденсатора и гегратора и восстанавливается цепь диода ограничителя напряжения на выходе интегратора.

Начинается процесс интегрирования, конденсатор 4 начинает заряжаться. 1 ак как при восстановлении напряжения в силовой сети управляющее напряжение 16 больше компенсирующего напряжения 17, то на выходе усилителя 13 появляется сигнал, который включает реле 14, Контакты реле 14 коммутируют цепь питания исполнительного двигателя, и он, включившись, начинает вращать регулировочный валик вариатора скорости одновременно с движком потенциометра 12 до тех пор, пока не установится скорость откачки жидкости, соответствующая величине напряжения, до которого разрядился за время перерыва в подаче электроэнергии конденсаIор 4, т. е. соответствующая уровню поднявшейся в затрубном пространсгве скважины жидкости.

Схема находится в состоянии равновесия.

Но по мере заряда конденсатора 4, т. е. роста напряжения 16, наступает разоаланс в системе, и сигнал на выходе усилителя

13 включает реле 14. Исполнительный двигатель устанавливает новую скорость вариатора скорости, а следовательно, и откачки жидкости из скважины. Одновременно вращение движка потенциометра 12 приводит систему в состояние равновесия.

1lроцесс повторяется до тех пор, пока не установится номинальная скорость откачки жидкости, т. е. пока управляющее напряжение 16 не достигнет значения напряжения ограничения.

После плавного пу ска скважина будет работать с установленной скоростью откачки. Процесс плавного пуска скважины после останова ее на ремонт аналогичен описанному.

Гибкая зависимость программы плавного пуска пробкообразующеи скважины от длительности ее останова как на ремонт, та< и в случае аварийного перерыва в подаче электроэнергии, позволит увеличить дебит нефти, уменьшить ее себестоимость, увеличить межремонтный период глубиннонасосной установки, а следовательно, получить дополнительный положптельпыи технический эффект.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления электроприводом глубиннонасосной установки, содержащее вариатор скорости и исполнительный двш.атель, в цепи питания которого включены контакты реле, о тлич ающсеся 1ем, что, с целью повышения надежности работы и производительности установки, в него введены интегратор, выполненный в виде усилителя посто752710

Риз. /! ! !

1 и

11! (! 1

1 и

Соста-,èòñëü В. Кузнецова

1 едактор А. Купрякова

Корректор А. Галахова

Заказ 1464/10 Изд. М 406 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам пзобретешш и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская изб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 янного тока, в цепь обратной связи которого включены параллельно резистор, конденсатор и ограничитель выходного напряжения, и релейный усилитель, вход которого соединен с выходом интегратора через введенный потенциометр, а выход с обмоткой упомянутого реле, при этом замыкающий контакт дополнительно введенного реле включен последовательно с ограничителем и в цепь питания электромагнитной муфты, а размыкающий — последовательно

6 с упомянутым резистором, движок потейциометра механически соединен с регулировочным валиком вариатора скорости, который через электромагнитную муфту связан с валом исполнительного двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Флейшман М. Я. Автоматизированный регулируемый электропривод для плавного

I0 запуска глубпннонасосной установки. Известия ВУЗов. — «Нефть п газ», ¹ 9, 1964.