加油站潜油电泵永磁电机直驱系统研究
发布时间：2021-11-27 14:56
传统加油站采用负压式加油方式的自吸泵型加油机,自吸泵加油机的结构原理决定了每个加油机必须配套一个自吸泵和一条管路,结构和布局复杂。负压式加油工艺会使管道内存在油气混合物,且容易产生气阻问题,影响客户利益。国外很多加油站已经采用与在线式城市供水系统原理相同的正压式加油方式,可以提升输油品质,提高加油站工作效率及经济效益,降低加油站的建站成本和运营成本。常用的正压式加油方式由异步电机通过传动杆驱动油泵,电机无需特殊的密封设计,但细长传动杆的存在增加了制造成本,降低油罐的密封性,汽油与外部空气接触挥发损耗大,存在爆炸危险。潜油异步电机需要在电机气隙处加入屏蔽套用于消除汽油对电机定子绕组和转子导条的危害,会加大电机的气隙,增加损耗,降低系统的效率。针对以上问题,本文设计一台变频调速潜油永磁同步电机,完成屏蔽套的设计与损耗分析,并对电机的控制系统和硬件电路进行深入分析。本文的主要工作如下:（1）潜油电机设计中常采用整数槽的极槽配合,定子冲片套用异步电机冲片。为降低气隙谐波在屏蔽套中产生的损耗,改善电机的运行性能,本文采用场路耦合的方法,完成了潜油泵用永磁同步电动机的电磁设计,对比整数槽和分数槽的...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自吸式加油系统
沈阳工业大学硕士学位论文2近年来，我国新建加油站正逐渐采用潜油泵型加油机，其结构如图1.2所示。与在线式城市供水系统的工作原理相同，潜油泵型加油机是将潜油泵放置于储油罐中，通过电机运转产生的正压力将油送入加油机中，与自吸式加油机相比，其具有很多优点。图1.2潜油泵加油系统布局图Fig.1.2Layoutofsubmersiblepumprefuelingsystem采用潜油泵的加油机可以做到“一机多枪”，这就大大加快了加油站的加油速度，减小了消费者的等待时间。此外，潜油泵还有许多自吸泵无法比拟的优势，潜油泵加油工艺不会造成流量不均，管内气阻的情况，故障率远低于自吸泵。采用潜油泵加油工艺，与之配套的输油管道可以做到较长、较多拐弯，这对于简化加油站建设过程、扩大加油站选址范围有着重要的意义。综上所述，潜油泵是加油站未来建设的必然方向，其可以大大增加加油站选址、建设的灵活性，提高加油站经济效益，有着巨大的发展空间。欧美国家现有的潜油泵以异步机作为驱动电机，而在加油站供电系统中常常没有三相供电电源，而采用单相异步电机系统的稳定性低、且电机功率密度低、体积大、寿命短。用异步电机驱动潜油电泵时需要在气隙中设计定子屏蔽套和转子屏蔽套，导致电机气隙比较大，且异步电机功率因数和效率低，电机频繁启动会使电机温升过高，转子产生的热量很难排出，存在安全隐患。而选择永磁同步电机因转子没有导条和绕组，可以省去转子屏蔽套，降低气隙，同时提高电机的功率因数和效率，消除安全隐患。将泵、三相永磁同步电机以及控制器实现一体化设计，并将其应用在加油站的加油系统中，可以让加油系统实现更好的控制，提高安全性，使加油系统更加可靠的运行。在设计控制器的时候，加入单相全波整流电路，将单相的市电整流成直流，然后再
永磁同
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相异步电动机软启动控制技术研究[J]. 刘攀,梁里鹏. 南方农机. 2020(04)
[2]一种卧式屏蔽电机温度场分析[J]. 陈江. 防爆电机. 2020(01)
[3]高速屏蔽电机涡流与水摩损耗试验[J]. 程诚,王浩明,李小芳,林庆国. 火箭推进. 2019(06)
[4]基于模糊PID控制的伺服电机系统仿真[J]. 陈诗慧,杨雁南. 电子设计工程. 2019(19)
[5]交流电机转速控制系统设计[J]. 王建堂,史富强. 山东工业技术. 2019(03)
[6]基于有限元法的感应电机涡流场分析[J]. 胡炼,勾建磊,王振. 现代工业经济和信息化. 2018(16)
[7]笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究（三）:实用等效电路及其参数的推导[J]. 凌在汛,周理兵,张毅,李朗如. 电工技术学报. 2018(19)
[8]真空干泵用屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统[J]. 安跃军,张志恒,张振厚,王光玉,孔祥玲. 电工技术学报. 2018(12)
[9]永磁同步电机全速度段无位置传感器控制策略研究[J]. 林巨广,鲍子威,陈桐. 微电机. 2018(01)
[10]加油站潜油泵气阻问题的解决及建议[J]. 林宏波. 中国石油和化工标准与质量. 2017(21)
博士论文
[1]潜油泵直驱单元组合超细长永磁电机研究[D]. 刘忠奇.沈阳工业大学 2015
硕士论文
[1]潜油泵直驱单元组合式永磁电机优化设计与性能分析[D]. 徐志平.沈阳工业大学 2017
[2]汽车加油站电气设计[D]. 陈向南.郑州大学 2017
[3]开放式绕组三相永磁同步电机驱动系统研究[D]. 杨康.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于TC1767的PMSM电机控制器软硬件系统设计[D]. 佟莉莉.吉林大学 2013
[5]PMSM双模式控制系统研究[D]. 张继磊.华东理工大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电机的研究[D]. 温有东.哈尔滨工业大学 2012
[7]主轴永磁同步电机的设计与优化[D]. 董轶.沈阳工业大学 2012
[8]基于视网膜神经网络的永磁同步电机控制策略研究[D]. 武玉良.沈阳工业大学 2011
[9]永磁屏蔽电泵电磁场有限元分析及其屏蔽套涡流损耗计算[D]. 周明荣.浙江工业大学 2004
本文编号：3522514
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
自吸式加油系统
沈阳工业大学硕士学位论文2近年来，我国新建加油站正逐渐采用潜油泵型加油机，其结构如图1.2所示。与在线式城市供水系统的工作原理相同，潜油泵型加油机是将潜油泵放置于储油罐中，通过电机运转产生的正压力将油送入加油机中，与自吸式加油机相比，其具有很多优点。图1.2潜油泵加油系统布局图Fig.1.2Layoutofsubmersiblepumprefuelingsystem采用潜油泵的加油机可以做到“一机多枪”，这就大大加快了加油站的加油速度，减小了消费者的等待时间。此外，潜油泵还有许多自吸泵无法比拟的优势，潜油泵加油工艺不会造成流量不均，管内气阻的情况，故障率远低于自吸泵。采用潜油泵加油工艺，与之配套的输油管道可以做到较长、较多拐弯，这对于简化加油站建设过程、扩大加油站选址范围有着重要的意义。综上所述，潜油泵是加油站未来建设的必然方向，其可以大大增加加油站选址、建设的灵活性，提高加油站经济效益，有着巨大的发展空间。欧美国家现有的潜油泵以异步机作为驱动电机，而在加油站供电系统中常常没有三相供电电源，而采用单相异步电机系统的稳定性低、且电机功率密度低、体积大、寿命短。用异步电机驱动潜油电泵时需要在气隙中设计定子屏蔽套和转子屏蔽套，导致电机气隙比较大，且异步电机功率因数和效率低，电机频繁启动会使电机温升过高，转子产生的热量很难排出，存在安全隐患。而选择永磁同步电机因转子没有导条和绕组，可以省去转子屏蔽套，降低气隙，同时提高电机的功率因数和效率，消除安全隐患。将泵、三相永磁同步电机以及控制器实现一体化设计，并将其应用在加油站的加油系统中，可以让加油系统实现更好的控制，提高安全性，使加油系统更加可靠的运行。在设计控制器的时候，加入单相全波整流电路，将单相的市电整流成直流，然后再
永磁同
【参考文献】：
期刊论文
[1]三相异步电动机软启动控制技术研究[J]. 刘攀,梁里鹏. 南方农机. 2020(04)
[2]一种卧式屏蔽电机温度场分析[J]. 陈江. 防爆电机. 2020(01)
[3]高速屏蔽电机涡流与水摩损耗试验[J]. 程诚,王浩明,李小芳,林庆国. 火箭推进. 2019(06)
[4]基于模糊PID控制的伺服电机系统仿真[J]. 陈诗慧,杨雁南. 电子设计工程. 2019(19)
[5]交流电机转速控制系统设计[J]. 王建堂,史富强. 山东工业技术. 2019(03)
[6]基于有限元法的感应电机涡流场分析[J]. 胡炼,勾建磊,王振. 现代工业经济和信息化. 2018(16)
[7]笼型实心转子屏蔽感应电机电磁场及参数研究（三）:实用等效电路及其参数的推导[J]. 凌在汛,周理兵,张毅,李朗如. 电工技术学报. 2018(19)
[8]真空干泵用屏蔽电机无速度传感器带速重投控制系统[J]. 安跃军,张志恒,张振厚,王光玉,孔祥玲. 电工技术学报. 2018(12)
[9]永磁同步电机全速度段无位置传感器控制策略研究[J]. 林巨广,鲍子威,陈桐. 微电机. 2018(01)
[10]加油站潜油泵气阻问题的解决及建议[J]. 林宏波. 中国石油和化工标准与质量. 2017(21)
博士论文
[1]潜油泵直驱单元组合超细长永磁电机研究[D]. 刘忠奇.沈阳工业大学 2015
硕士论文
[1]潜油泵直驱单元组合式永磁电机优化设计与性能分析[D]. 徐志平.沈阳工业大学 2017
[2]汽车加油站电气设计[D]. 陈向南.郑州大学 2017
[3]开放式绕组三相永磁同步电机驱动系统研究[D]. 杨康.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于TC1767的PMSM电机控制器软硬件系统设计[D]. 佟莉莉.吉林大学 2013
[5]PMSM双模式控制系统研究[D]. 张继磊.华东理工大学 2013
[6]电动汽车用永磁同步电机的研究[D]. 温有东.哈尔滨工业大学 2012
[7]主轴永磁同步电机的设计与优化[D]. 董轶.沈阳工业大学 2012
[8]基于视网膜神经网络的永磁同步电机控制策略研究[D]. 武玉良.沈阳工业大学 2011
[9]永磁屏蔽电泵电磁场有限元分析及其屏蔽套涡流损耗计算[D]. 周明荣.浙江工业大学 2004
本文编号：3522514
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