基于空间矢量控制的三电平潜油电泵变频器设计

发布时间：2019-12-02 10:05

【摘要】：谐波问题是近年来在国内外学术界广泛探讨研究的问题,电力系统产生的谐波会严重损耗能量,使电机等设备的工作效率大大降低,同时对其工作性能造成影响,使其使用寿命大大降低。我公司的潜油电泵机组在应用过程中也深受谐波问题的困扰。在一些边远油田,由于使用环境恶劣,谐波和电磁干扰尤其明显,使得发电机组输出端的电压、频率产生波动,引起电机发热,导致电机的额外温升,电泵往往要降额使用。基于这些现场应用情况,为了保证井下机组的正常运行,将对谐波的产生机理进行深入分析,并提出解决方案。本文首先详细分析了谐波对潜油电泵机组造成的危害,通过数学计算对电机轴承、绝缘、泵等部件造成的影响进行了量化分析。简单阐述了潜油电泵的工作原理,而后进一步对电泵机组的运行工况和在不同频率下运行的泵效进行了分析,提出了变频器设计过程中的注意事项。随后介绍了以空间矢量控制为基础的三电平逆变器控制方法,文中运用中点电荷调制算法,实施分析和计算,为调整电荷,针对冗余小矢量对其作用时间实施改变。在出现失效时,在不同位置对参考矢量的分解特点进行细致分析,从而提出该算法的修正方法。文中采用DSP控制芯片对变频控制系统进行硬件设计和软件设计,以实现对潜油电泵的各项控制功能。最后针对选择的谐波治理方案进行现场验证和跟踪改进,从而达到治理潜油电泵变频控制柜现场谐波干扰的目的,进而延长机组寿命。
【图文】：

东北石油大学工程硕士专业学位论文((,)()(,)(,)000000220022RGixtixtGLRCtixtLCxixt 可以求得电缆上的电压、电流分别由入射波和反射波组xCxCUUZIeUZIe ()21()211111 xCCxCCUZIeZUZIeZU ()21()211111 波阻抗不能匹配于变频器负载阻抗，那么会出现波反射载后便会产生反射波，反向传输时叠加于原入射波，进电压，相比正常电源电压，该电压是其 2 倍，此即反射

图 2.1 单项均匀传输线电路模型会形成寄生电容，如果高频次的通断开关器将会反复的作用于电机的绕组绝缘，，使其会加速老化，出现不同程度的损伤，甚至寿命。机轴承的影响非标准的三相对称正弦波，而是 PWM 脉冲电压，进而导致了轴电压的出现，轴电压、
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE933.3


本文编号：2568733