无刷电机直驱抽油机系统的控制研究
由于传统游梁式抽油机系统存在传动链长、系统效率低、耗电量大等一系列问题，再加上开采过程中对原油成本控制要求也越来越高，所以各油田都在想方设法从技术上来降低采油能耗，实现降低原油成本的目的。 本文针对上述问题，在分析了无刷直流电机结构特点及应用现状的基础上，提出了以外转子无刷直流电机为驱动源的直驱抽油机系统的研究方案。 在原有装置结构的基础上设计了直驱抽油机系统的整体结构，论述了无刷电机直驱抽油机系统的工作原理；对直驱抽油机系统的悬点运动规律及其载荷变化进行了分析，得到了无刷电机直驱抽油机系统的静力示功图和动力示功图；根据该系统结构特点设计了用平衡块作为配重的平衡系统；确定了无刷直流电机的控制方案，建立了无刷直流电机的数学模型，对直驱抽油机控制系统进行了仿真分析；设计了基于专用集成芯片MC33035及闭环速度控制芯片MC33039为核心的控制系统，包括整流电路、IR2233驱动电路、IGBT逆变电路、转向控制电路以及相关辅助电路等；对整个系统进行试验，验证了控制方案的可行性。 经理论分析及研究表明，无刷直流电机直驱抽油机系统去掉了减速器、四连杆机构等中间传动装置，缩短了传动链，提高了系统效率，降低了能耗，在一定程度上克服了传统油梁式抽油机系统存在的缺点，降低了原油的成本。
无刷电机;直驱抽油机系统;载荷变化;悬点运动规律;控制模式
山东理工大学
硕士
电力电子与电力传动
张存山
2013
中文
TE933.1;TM33:TM301.2
72
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）