Спосіб керування електроприводом штангової глибинонасосної установки

Спосіб керування електроприводом штангової глибинонасосної установки, згідно з яким будують розгорнуту динамограму верстата-гойдалки як залежність зусилля в полірованому штоці від часу, визначають коефіцієнт заповнення циліндра гли 3 89737 4 насоса потрібно задіяти мінімальну кількість давапаратор; 13 - перетворювач частоти; 14 - привідчів первинної інформації не знижуючи при цьому ний двигун. достовірність визначення інтенсивності притоку Спосіб реалізують так. При русі полірованого рідини із пласта у свердловину. штока вверх за сигналом давача нижнього полоПоставлене завдання вирішується таким чиження 2 записують значення струму двигуна у заном, що способі керування електроприводом штапам'ятовуючий пристрій 4, яке вимірюється перетнгової глибинонасосної установки будують розгорворювачем частоти 13. У функціональному нуту динамограму верстата-гойдалки як перетворювачі 5 знаходять відповідні значення залежність зусилля в полірованому штоці від часу, зусилля в полірованому штоці та за допомогою визначають коефіцієнт заповнення циліндра глилічильника 6 розраховують площу динамограми за бинного насоса за різницею площ фігур, окреслеперший півцикл руху полірованого штока. Знайдених динамограмою, та відповідно до значення коне число записують у пам'ять 7. При русі поліроефіцієнта змінюють швидкість обертання ваного штока вниз за сигналом давача верхнього привідного двигуна верстата-гойдалки, згідно виположення 1 записують значення струму двигуна у находу, розгорнуту динамограму верстатазапам'ятовуючий пристрій 4. У функціональному гойдалки, з якої визначають коефіцієнт заповнення перетворювачі 5 знаходять відповідні значення глибинного насоса, будують за знятими реєстрогзусилля в полірованому штоці та за допомогою рамами струму привідного двигуна та положення лічильника 6 розраховують площу динамограми за кривошипа верстата-гойдалки, при чому фіксують другий півцикл руху полірованого штока. Знайдене крайнє нижнє положення полірованого штока і число записують у пам'ять 8. За допомогою сумазначення струму двигуна верстата-гойдалки в тора 9 знаходить різницю площ розгорнутої динацьому положенні, реєструють зміну струму двигуна мограми, яка пропорційна значенню коефіцієнта верстата-гойдалки при ході полірованого штока заповнення глибинного насоса і, в залежності від вверх, фіксують це положення та значення струму значення цього коефіцієнта змінюють швидкість двигуна в ньому, реєструють зміну струму двигуна обертання привідного двигуна верстата-гойдалки. верстата-гойдалки при ході полірованого штока Якщо значення коефіцієнта заповнення у поріввниз до крайнього нижнього положення. нянні з числом, яке записане у реєстр 11, не зміСуттєвою ознакою запропонованого способу нилося, то швидкість двигуна залишається незмінкерування електроприводом штангової глибинонаною. У випадку, коли треба змінити уставку сосної установки є те, що у ньому для визначення коефіцієнта заповнення, за сигналом від тригера коефіцієнта заповнення насоса, у функції якого 10, поточне значення коефіцієнта заповнення зазмінюється швидкість обертання привідного двиписують з суматора 9 у реєстр 11. гуна, вимірюють значення струму двигуна, що усуСпосіб керування електроприводом штангової ває похибку вимірювання зусилля в полірованому глибинонасосної установки у функції коефіцієнта штоці і значно впливає на підвищення точності заповнення насоса передбачає визначення цього керування електроприводом штангової глибинонакоефіцієнта з динамограми Ρ=f(S) (функціональної сосної установки. залежності зусилля Ρ у полірованому штоці від На Фіг.1 зображена кінематична схема верстайого переміщення S). Вимірювання переміщення S та-гойдалки, а на Фіг.2 -блок-схема пристрою, за реалізують за допомогою давачів верхнього 1 та допомогою якого можна реалізувати запропонованижнього 2 положення кривошипа. Для визначенний спосіб, де Рх, Ру - проекції зусилля в точці В на ня зусилля Р, яке діє на полірований шток викориосі координат; Тх, Ту - проекції зусилля в точці А на стовують відомі функціональні залежності, які ісосі координат; Gb - вага балансирної противаги; Gp нують між параметрами кінематичної схеми - вага роторної противаги; Рсв - зусилля в поліроверстата-гойдалки й електроприводом штангової ваному штоці; 1 - давач крайнього верхнього поглибинонасосної установки. ложення кривошипа; 2 - давач крайнього нижнього З наведеної кінематичної схеми отримують положення кривошипа; 3 - перший тригер; 4 - зазалежність зусилля в полірованому штоці Ρ від пам'ятовуючий пристрій; 5 - функціональний перемоменту двигуна, приведеного до вала кривошитворювач; 6 - лічильник; 7, 8 - комірки пам'яті; 9 па. суматор; 10 - другий тригер; 11 - реєстр; 12 - ком P dV y dV x 1 mшh з sin hп dt М' д r cos Fіш / у А r cos h з cos G б h бп cos sin уВ ctg ctg Jб g cos dt h з sin Jбп GpR рп sin r sin (1) Fіш уА уВ d б dt де М'д - момент навантаження на валу кривошипа; Jб, Jбп, Jш - моменти інерції балансира, балансирної противаги, шатуна; xA, хВ, уА, yB - проекції відрізків АС і ВС на відповідні осі коор 5 89737 6 Момент двигуна, приведений до вала криводинат; б - кутова швидкість коливання балансишипа, буде рівний ра верстата, Vx, Vy - проекції швидкості переміщення центра ваги шатуна (точка С на Фіг.1) на М’д=Мс·kр, осі координат, які визначаються з геометричних розмірів окремих частин верстата-качалки на де kр - передавальне число редуктора та основі відомих законів механіки; ш - швидкість клинопасової передачі; обертання шатуна відносно центра ваги; Мc - електромагнітний момент привідного асинхронного двигуна 14. dV y d ш dV x Для знаходження електромагнітного моменту Fіш Jш mш xB yB dt dt dt привідного асинхронного двигуна 14 використовують рівняння електромагнітної рівноваги контурів струмів статора і короткозамкненого ротора АД в обертових осях х, у, які наведені нижче d 1x 0 1y dt d 2x dt s 0 2y R1i1x u1x d 1y 0 dt ; d 2y s 0 ; dt Me=1,5p(ψ1xi1y-ψ1yi1x) , R2i2x де 1x, 1y, 2χ, 2y, і1х, і1у, i2x, i2y - потокозчеплення та струми перетворених контурів статора і ротора; R1, R2 - активні опори цих контурів; 0 частота напруги живлення; s - ковзання ротора. Вхідною величиною цих рівнянь є напруга живлення та струм статора привідного двигуна. Спосіб реалізують за допомогою пристрою (Фіг.2), який працює таким чином. На початку ходу полірованого штока вгору за сигналом давача нижнього положення 2 тригер 3 дає дозвіл на запис значень струму двигуна від перетворювача частоти 13 в запам'ятовуючий пристрій 4 та перемикання виходу лічильника на комірку пам'яті 1. У функціональному перетворювачі 5 масив значень струму двигуна перетворюється в значення зусилля на полірованому штоці. Далі у лічильнику 6 рахується площа розгорнутої в часі частини динамограми від крайнього нижнього положення до крайнього верхнього положення кривошипа й отримане число записується в комірку пам'яті 1. При проходженні кривошипом свого крайнього верхнього положення спрацьовує да 0 1x 2x R1i1y R 2i 2 y u1y ; 0 ; вач верхнього положення 1, тригер 3 дає дозвіл на запис значень струму двигуна від перетворювача частоти 13 в запам'ятовуючий пристрій 4 та перемикає вихід лічильника на комірку пам'яті 2. Далі процедура розрахунку площі частини динамограми від крайнього верхнього положення до крайнього нижнього положення кривошипа повторюється аналогічно до попередньої. В суматорі 9 обчислюється різниця площ першого і другого півциклів динамограми. Отримане число порівнюється компаратором 12 з уставкою, введеною в реєстр 11. Якщо воно не рівне уставці, то компаратор, в залежності від знаку, дає сигнал в перетворювач частоти 13 на відповідну зміну частоти обертання привідного двигуна 14 та сигнал дозволу в тригер 10 на запис нового значення уставки в реєстр 11. Якщо після зміни частоти обертання двигуна не наступить рівновага між продуктивністю насоса і притоком рідини у свердловину при динамічному рівні, то описаний процес повториться. 7 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 89737 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601