測井油泵無刷直流電動機穩(wěn)速驅動系統(tǒng).pdf

1、隨著油田開采向深油層進行，油層溫度升高，對油田測井油泵電機系統(tǒng)的運行性能和可靠性提出了更高的要求。稀土永磁無刷直流電機以其高效節(jié)能、調(diào)速性能好和驅動控制方式簡單可靠的優(yōu)點在油田測井中開始得到了應用。本文計算了不同溫度下稀土永磁無刷直流電機的磁場，分析了無刷直流電機在高溫環(huán)境下轉速的變化趨勢，并研制了用于測井油泵的無刷直流電動機穩(wěn)速驅動系統(tǒng)。
　　本文應用電磁場分析計算軟件建立了無刷直流電動機的磁場分析模型，并進行了電磁場計算，得到

2、了不同溫度下電機的磁場分布和氣隙磁密。根據(jù)測井油泵無刷直流電動機工作在高溫環(huán)境的特點，分別分析了負載轉矩、氣隙磁密、繞組電阻和功率器件管壓降這四個因素對轉速變化的影響趨勢，進而綜合分析了空載和負載轉速隨溫度變化的趨勢。
　　本文設計研制了適合油田測井高溫環(huán)境的無刷直流電動機穩(wěn)速驅動系統(tǒng)。在驅動電路的設計中，采用霍爾傳感器構成位置傳感器，利用集成驅動芯片驅動三相逆變橋，并通過GAL芯片實現(xiàn)邏輯換向；在以鎖相環(huán)芯片和單片機為核心的速度

3、閉環(huán)穩(wěn)速電路設計中，采用壓頻轉換芯片實現(xiàn)了轉速信號給定，利用速度傳感器與倍頻電路完成了轉速信號反饋，使用鎖相環(huán)芯片根據(jù)轉速給定信號和轉速反饋信號比較實現(xiàn)了動態(tài)模擬電壓輸出作為單片機的輸入來調(diào)節(jié)PWM占空比，從而對電機進行穩(wěn)速，結構簡單可靠。最后針對硬件電路中的單片機進行了系統(tǒng)軟件設計，軟件部分由主程序、PWM信號生成子程序、A/D轉換子程序、D/A轉換子程序和數(shù)字濾波子程序組成，簡化了系統(tǒng)硬件電路。硬件電路與軟件程序結合實現(xiàn)了無刷直流電