抽油機電機保護與自啟動控制器設(shè)計

張曉東　童少為

摘要：針對采油廠抽油機實際運行中容易出現(xiàn)的故障，設(shè)計了一種以STC15F204EA芯片為核心的智能控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)對抽油機電機的保護和自啟動控制，具有很好的經(jīng)濟效益與應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：抽油機;電機保護;自啟動;單片機

中圖分類號：TE933 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0001-02

0 引言

抽油機是油田中最基礎(chǔ)、常見的設(shè)備，被采油廠大規(guī)模的使用，但由于雷擊、負荷不平衡、電網(wǎng)電壓過低等原因經(jīng)常發(fā)生停機和燒毀電機的現(xiàn)象，頻繁需要人工去重啟和維修。由于分布分散，距離中心站遠，人工重啟與維修比較費時、費力，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)計一款具有保護和重啟功能的控制器具有很大的實際意義。

1 設(shè)計方案與工作原理

本控制器采用以STC15F204EA為核心的單片機控制系統(tǒng)，由電源、報警、啟動、暫停及檢測等單元組成。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

控制器通過檢測單元實時監(jiān)視抽油機的工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)波動、雷擊、人為損壞等情況，造成抽油機工作不正常時，通過檢測比較三相電機的工作電流，來判斷電機是否缺相或過載，如有缺相或過載情況發(fā)生，則使電機停止運行，從而起到保護電機的作用。如果電網(wǎng)恢復(fù)正常供電、電機負載正常，則通過啟動單元自動完成重啟工作。抽油機開始運轉(zhuǎn)前，通過聲音進行報警，提示附近人員遠離，保證安全。

2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)電源設(shè)計

控制器的工作電源是220V、50Hz交流電，但主控芯片STC15F204EA單片機、鍵盤電路、LED等，需要提供+5V電壓;報警電路需要提供+12V電壓。……