游梁式抽油機(jī)載荷分析與PMSM電動-發(fā)電雙模態(tài)驅(qū)動技術(shù).pdf

1、目前游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)是國內(nèi)外各大油田的主力采油設(shè)備,與其他類型采油設(shè)備相比,游梁式抽油機(jī)有其自身的優(yōu)點,但也存在一些不足。研究游梁式抽油機(jī)運(yùn)行中的載荷特性,通過采用永磁同步電機(jī)(PMSM)有針對性地進(jìn)行四象限驅(qū)動,實現(xiàn)游梁式抽油機(jī)的平穩(wěn)和高效節(jié)能運(yùn)行特性。
　　本文首先對游梁式抽油機(jī)的載荷開展研究,深入分析了靜態(tài)載荷和動態(tài)載荷的變化規(guī)律,為驅(qū)動方案和控制策略的制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);通過理論分析建立抽油機(jī)本體及懸點載荷的模型并進(jìn)行了仿真

2、研究;采用優(yōu)化算法,降低運(yùn)算階次,提升計算機(jī)運(yùn)算效率及運(yùn)算精度。研究工作主要圍繞永磁同步電機(jī)的四象限驅(qū)動的理論分析和系統(tǒng)設(shè)計開展。與一般的永磁電機(jī)系統(tǒng)不同,實現(xiàn)四象限運(yùn)行的永磁電機(jī)系統(tǒng)從功率回路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)到控制策略都是更為復(fù)雜的。分析了空間矢量驅(qū)動下的永磁同步電機(jī)及其控制系統(tǒng)的模型,建立其在頻域下的控制系統(tǒng)模型并對參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo);根據(jù)電機(jī)驅(qū)動變量解耦的需求設(shè)計了基于旋轉(zhuǎn)變壓器及專用轉(zhuǎn)換芯片的轉(zhuǎn)子位置信息硬件檢測電路。針對抽油機(jī)負(fù)載周期性變

3、動、電機(jī)電動與發(fā)電狀態(tài)交替出現(xiàn)的特點,及現(xiàn)有網(wǎng)側(cè)不控整流驅(qū)動電路帶來的網(wǎng)側(cè)諧波含量高與采用能耗制動所出現(xiàn)的電能利用率低等問題,提出了使用網(wǎng)側(cè)電壓源型變流器(Grid-side Voltage Source Converter/VSC)與電機(jī)側(cè)電壓源型變流器(Motor-side VSC)相結(jié)合的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對現(xiàn)有驅(qū)動器進(jìn)行改進(jìn),通過建立其傳遞函數(shù)的頻域模型進(jìn)行分析,為控制器參數(shù)選擇及硬件實現(xiàn)提供依據(jù);提出使用新型數(shù)字鎖相環(huán)對網(wǎng)側(cè)電壓矢量相位