【摘 要】
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本文以我国各油田开采后期存在的安全稳定运行及节能降耗负面效应为背景，进行潜油电机的温度辨识研究。潜油电机在地下两三千米处工作，要进行温度与转速的监测极其不便，同时还要
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本文以我国各油田开采后期存在的安全稳定运行及节能降耗负面效应为背景，进行潜油电机的温度辨识研究。潜油电机在地下两三千米处工作，要进行温度与转速的监测极其不便，同时还要解决油田潜油电泵机组能耗高、高温过压故障等工程问题，因此本文在实现潜油电机温度与转速无传感器辨识的基础上，实现潜油电机过热保护控制，所做工作可为实现我国各油田潜油电泵机组的高效安全稳定运行提供理论研究基础。本文主要内容如下：鉴于电流、转速等电机自身因素对电机温度的影响，确定基于调节电源频率实现潜油电机过热保护的整体方案。建立以能流矢量为标度的潜油电机温度场模型，将不变流形理论应用于潜油电泵机组温度场模型研究，对模型中相关参数的意义及参数间关系进行分析，通过分析潜油电机内部的热传递形式得到定子温度流形表达式；基于转子槽谐波理论，利用FFT算法从定子电流谱中提取转子槽谐波进行潜油电机无传感器转速辨识。应用MATLAB对电机相关参数进行分析，仿真确定各参数对电机温度变化的影响关系。分析定子稳态温度相对于定子热电阻R s，转子热电阻Rr，耦合热电阻Rm之间关系的灵敏度，在完成温度场模型参数初始化的基础上，确定迭代计算定子温度的方案。在SIMULINK中仿真模拟潜油电机温度与频率间的关系，得出频率降低温度会降低的重要结论，证明本潜油电机过热保护系统的可行性。建立以工控机为基础的数据采集平台，辨识不同频率下的电机转速。基于电机温度场模型，辨识出在定子热电阻Rs反馈条件下的潜油电机定子温度二维流形，并与使用温度巡检仪检测的定子温度相比较，从而验证方案的正确性与可行性。搭建以DSP2812为核心的控制系统，基于电机温度场模型实现电机温度的准确辨识及过热保护控制，所做工作为实现以温度为判据的潜油电机过热保护及故障反演提供理论分析依据。
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