Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты и релейным управлением инвертором напряжения
Аннотация
Исследован вентильный электропривод на базе синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов на роторе (СДПМ). В звено постоянного тока включен дополнительный импульсный повышающий преобразователь напряжения, позволяющий поддерживать повышенное напряжение на входе автономного инвертора напряжения (АИН). Управление осуществляется с помощью двухконтурной векторной системы управления, в которой реализован алгоритм совместного релейного управления преобразователем напряжения и силовыми транзисторными ключами инвертора. Управление импульсным преобразователем напряжения осуществляется в соответствии с уравнением баланса мощности на его входе и выходе. Данная система управления позволяет получать синусоидальную форму тока на выходе инвертора. Построены математические модели электропривода в среде MATLAB Simulink, позволяющие провести исследование его свойств. Кроме того, возможно выполнить гармонический анализ тока, чтобы оценить электромагнитную совместимость разработанного электропривода с питающей сетью.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Zhukov V.P., Nesterin V.A. [High Torque 5DVM Series Electric Motors]. Russian Electrical Engineering, 2000, no. 6, pp. 19–21. (in Russ.)
Ovchinnikov I.E. Ventilnie electricheskie dvigateli i privod na ikh osnove. Kurs lektsiy [Valve electric motors and a drive based on them. Course of lectures]. St. Petersburg, KORONA-Vek Publ., 2006. 336 p.
Zakharov A.A. [Comparative analysis of collector asynchronous and valve motors used in railway automation units]. Sbornik materialov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Obshchestvo, nauka, innovacii” [Collection of materials of the All-Russian scientific-practical conference “Society, science, innovations”], 2014, pp. 2059–2061. (in Russ.)
Arakelyan A.K., Afanas’yev A.A. Ventil’nyye elektricheskiye mashiny i reguliruyemyy elektroprivod [Valve electric machines with a synchronous motor and a control electric drive]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1997, vol. 1. 507 p.
Opalev U.G., Nesterin V.A., Volokitina E.V., Danilov N.A. [A new series of domestic valve motors for universal technological robots]. Russian Electrical Engineering, 2011, no. 7, pp. 13–16. (in Russ.) DOI: 10.3103/s1068371211070121
Epifanov O.K. [A modern range of high-torque engines for gearless servo systems: results of development and production]. Russian Electrical Engineering, 2005, no. 2, pp. 36–48. (in Russ.)
Arakelyan A.K., Afanas’yev A.A., Chilikin M.G. Ventil’nyy elektroprivod s sinkhronnym dvigatelem i zavisimym invertorom [Valve electric drive with a synchronous motor and a dependent inverter]. Moscow, Energiya Publ., 1977. 224 p.
Lebedev N.I., Gandshu V.M., Yavdoshak Ya.I. Ventil’nyye elektricheskiye mashiny [Valve electric machines]. St. Petersburg, Nauka Publ., 1996. 352 p.
Men’shov B.G., Ershov M.S., Yarizov A.D. Electrotehnicheskie ustanovki i kompleksy v neftegazovoy prom ishlennosti [Electrical installations and complexes in the oil and gas industry]. Moscow, Nedra Publ., 2000. 481 p.
Sigova O.B. [The optimal control system of the electric drive of the rocking machine]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2010, vol, 12, no. 4 (3), pp. 614–617. (in Russ.)
Kamaletdinov R.S. [Application of ESP drives based on valve electric motors]. Bureniye i neft’ [Drilling and Oil], 2007, no. 1. pp. 56–57. (in Russ.)
Egorov A.V., Postnov S.P., Ulyumdzhiyev A.S. [Analysis of the electromechanical properties of a valve electric driver]. Territoriya Neftegaz [Oil and Gas Territory], 2011, no. 5, pp. 84–90. (in Russ.)
Gorshkov R.G., Krotkov E.A, Sigova O.B. [Approximation of the load current of the electric drive of
a sucker rod pump installation]. Bulletin of Samara State Technical University, 2010, no. 4 (27), pp. 145–151.
(in Russ.)
Anuchin A.S. Sistemi upravleniya electroprivodov: uchebnik dla vuzov [Electric drive control systems:
a textbook for high schools]. Moscow, MEI Publ., 2015. 373 p.
Meshcheryakov V.N., Voyekov V.N. Ustroistvo dlya upravleniya elektroprivodom peremennogo toka [Device for AC Drive Controlling]. Patent RF, no. 166655, 2016.
Voekov V.N., Meshcheryakov V.N. Rectifier Drive Vector Control System Based on Self-Commutated Voltage Inverter with Relay Regulator of Input Inverter Current and Current on Stator Phases. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2017, vol. 17, no. 2, pp 48–57. (in Russ.) DOI: 10.14.529/power170207
Kalachev U.N. Vektornoe regulirovanie (zametki praktika): metodicheskie ukazaniya [Vector regulation (practice notes): guidelines]. Moscow, EFO Publ., 2013. 63 p.
Mesheryakov Victor, Voekov Vladimir, Ivashkin Vladimir, Valtchev Stanimir. Designing the universal vector control system with relay current regulator principle for general purpose industrial AC motor drive control. Proceedings – 17th International Ural Conference on AC Electric Drives (ACED 2018), 2018, pp. 1–4.
German-Galkin S.G. Virtualnie laboratorii poluprovodnikovikh system v srede Matlab-Simulink: uchebnik [Virtual laboratories of semiconductor systems in the environment of Matlab-Simulink. Textbook]. St. Petersburg, Lan Publ. 2013. 448 p.
Ting L., Tan Y., Wu G., Shumao W. Simulation of PMSM vector control system based on Matlab/Simulink. Proc. IEEE Int. Conf. Measuring Technology and Mechatronics Automation (ICMTMA09), 2009, vol. 2, pp. 343–346. DOI: 10.1109/icmtma.2009.117
Krishnan R. Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives. CRC Press, 2010. 611 p. DOI: 10.1201/9781420014235-12
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power200210
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.