潛油圓筒形直線永磁電機(jī)工程樣機(jī)及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、相對(duì)于傳統(tǒng)的采油系統(tǒng),潛油直驅(qū)抽油系統(tǒng)具有許多優(yōu)點(diǎn)。圓筒形直線永磁電機(jī)作為一種新型圓筒形直線交流電機(jī),與圓筒形直線感應(yīng)電機(jī)相比,更適于潛油直線抽油系統(tǒng)。為了更好地滿足抽油系統(tǒng)的需求,本文對(duì)本課題組前期設(shè)計(jì)制造的圓筒形直線永磁電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行更詳細(xì)的試驗(yàn)。在小型樣機(jī)的成功基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出實(shí)際工程樣機(jī)及相應(yīng)的控制系統(tǒng),最后介紹了橫向磁通電機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)以及在潛油驅(qū)動(dòng)的可行性研究,主要內(nèi)容如下:
　　 首先,介紹了設(shè)計(jì)制造小型樣機(jī)的目的,說(shuō)明了

2、樣機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能等指標(biāo)要求,并對(duì)樣機(jī)進(jìn)行空載和負(fù)載試驗(yàn),分別測(cè)試了電機(jī)樣機(jī)的空載損耗和出力能力。試驗(yàn)結(jié)果表明:圓筒形直線永磁同步電機(jī)具有很高的驅(qū)動(dòng)力。
　　 其次,在小型樣機(jī)的成功基礎(chǔ)上,采用瞬態(tài)電磁場(chǎng)有限元法進(jìn)行實(shí)際工程樣機(jī)設(shè)計(jì)?？紤]到計(jì)算機(jī)計(jì)算資源的限制,把一個(gè)整體直線電機(jī)分成28個(gè)相同的單體直線電機(jī),以單體直線電機(jī)為單位進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)單體直線電機(jī)的計(jì)算結(jié)果推斷出整體工程樣機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)果。在單體直線電機(jī)分析時(shí),把整個(gè)沖程分為了

3、上行抽油過(guò)程、下行輕載過(guò)程以及停止過(guò)程,分別對(duì)上行和下行過(guò)程進(jìn)行了空載和負(fù)載試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:工程樣機(jī)能夠滿足性能要求。
　　 再次,本章設(shè)計(jì)了潛油圓筒型直線永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng),包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序設(shè)計(jì)?？刂葡到y(tǒng)的硬件部分主要分為以下幾個(gè)部分:單片機(jī)芯片及其外圍電路、逆變及驅(qū)動(dòng)單元、電壓電流和溫度檢測(cè)單元以及保護(hù)電路。軟件部分包括單片機(jī)主程序、中斷服務(wù)程序及控制子程序。該控制系統(tǒng)主要用于潛油圓筒型直線永磁同步電機(jī)在低