油田抽油机节能技术的研究与应用

• 作 者: 陆勇
• 发表日期: 2008年01期
• 关键词: 抽油机 节能 电动机控制 矢量控制 DSP

当前油田抽油机所采用的交流异步电动机仍较多运行在非节能状态下,最近几年各方都致力于将变频调速等节能技术应用于其中,且已取得了初步成效。由于抽油机负载的特殊性,普通的变频器不能很好的发挥作用。因此,对油田抽油机专用变频器的开发和设计成为降低油田采油成本的一个方向。本论文正是基于当前这种形势,着力于设计一个抽油机专用变频器的研究平台。通过这个平台,可以实现电动机各种控制技术的应用,以及进一步设计油田抽油机的节能方案。论文首先阐述了交流异步电动机的基本结构和控制原理,然后对交—直—交变频调速的控制原理进行相关描述。其中着重介绍了应用相当成熟的SPWM控制技术和日益成熟的矢量控制技术。基于这些理论基础,本论文提出了平台的硬件设计方案。方案中采用了TI公司的TMS320F2812作为主控微处理器,同时选用了国际整流器公司的IR2233作为直—交逆变中的IGBT驱动器件。此外,设计方案还实现了对定子电流的采集和转子转速的测量,具备2种对外通讯接口,配备了功能强大的320×240液晶显示模块。论文所提供的硬件设计基本上满足了抽油机专用变频器的研究平台的功能。论文最后利用该平台完成了对交流异步电动机的SPWM控制和SVPWM控制,并进一步实施了对交流异步电动机的矢量控制。本论文所提出的平台方案采用了模块化的设计思路,这样有利于以后的硬件更新和软件移植,更适用于其他交流异步电动机控制理论的引入和实践,提高了平台的应用价值。