Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты и релейным управлением инвертором напряжения

Автор: Воеков Владимир Николаевич, Мещеряков Виктор Николаевич, Крюков Олег Викторович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Статья в выпуске: 2 т.20, 2020 года.

Бесплатный доступ

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.

Еще

Автономный инвертор напряжения, векторная система управления, релейный регулятор, импульсный преобразователь напряжения, вентильный электропривод, гармоническийанализ

Короткий адрес: https://sciup.org/147234047

IDR: 147234047 | DOI: 10.14529/power200210

Список литературы Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты и релейным управлением инвертором напряжения

Жуков, В.П. Высокомоментные вентильные электродвигатели серии 5ДВМ / В.П. Жуков, В.А. Нестерин // Электротехника. - 2000. - № 6. - С. 19-21.
Овчинников, И.Е. Вентильные электрические двигатели и привод на их основе: курс лекций / И. Е. Овчинников. - СПб.: КОРОНА-Век, 2006. - 336 с.
Захаров, А.А. Сравнительный анализ коллекторных асинхронных и вентильных электродвигателей, применяемых в узлах железнодорожной автоматики /А.А. Захаров //Всероссийская научно-практическая конференция «Общество, наука, инновации»: сб. материалов. - 2014. - С. 2059-2061.
Аракелян, А.К. Вентильные электрические машины и регулируемый электропривод / А.К. Аракелян, А.А. Афанасьев. -М.: Энергоатомиздат. - 1997. - Ч. 1. - 507 с.
Новая серия отечественных вентильных электродвигателей для универсальных технологических роботов /Ю.Г. Опалев, В.А. Нестерин, Е.В. Волокитина, Н.А. Данилов // Электротехника. - 2011. - № 7. -С. 13-16. DOI: 10.3103/s1068371211070121
Епифанов, О.К. Современный ряд высокомоментных двигателей для безредукторных следящих систем: результаты разработки и производства / О.К. Епифанов // Электротехника. - 2005. - № 2. -
Аракелян, А.К. Вентильный электропривод с синхронным двигателем и зависимым инвертором / A.К. Аракелян, А.А. Афанасьев, М.Г Чиликин. -М.: Энергия, 1977. - 224 с.
Лебедев, Н.И. Вентильные электрические машины / Н.И. Лебедев, В.М. Гандшу, Я.И. Явдошак. -СПб.: Наука, 1996. - 352 с.
Меньшов, Б.Г. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности / Б.Г. Меньшов, М.С. Ершов, А.Д. Яризов. -М.: Недра, 2000. - 481 с.
Сигова, О.Б. Система оптимального управления электроприводом станка-качалки / О.Б. Сигова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2010. - Т. 12, № 4 (3). - С. 614-617.
Камалетдинов, Р.С. Применение приводов УЭЦН на основе вентильных электродвигателей / Р.С. Камалетдинов //Бурение и нефть. - 2007. - № 1. - С. 56-57.
Егоров, А.В. Анализ электромеханических свойств вентильного электропривода / А.В. Егоров, С.П. Постнов, А.С. Улюмджиев // Территория Нефтегаз. - 2011. - № 5. - С. 84-90.
Горшков, Р.Г. Аппроксимация тока нагрузки электропривода установки штангового скважинного насоса / Р.Г. Горшков, Е.А. Кротков, О.Б. Сигова // Вестник Самарского государственного технического университета. - 2010. - № 4 (27). - С. 145-151.
Анучин, А. С. Системы управления электроприводов: учеб. для вузов / А. С. Анучин. - М.: Издательский дом МЭИ, 2015. - 373 с.
Пат. 166655 Российская Федерация. Устройство для управления электроприводом переменного тока / В.Н. Мещеряков, В.Н. Воеков; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ). - № 2016113199/07; заявл. 06.04.2016; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34.
Воеков, В.Н. Векторная система управления вентильным электроприводом на базе автономного инвертора напряжения с релейным регулированием входного тока инвертора и фазных токов статора. / B.Н. Воеков, В.Н. Мещеряков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». - 2017. - Т. 17, № 2. - С. 48-57. DOI: 10.14.529/power170207
Калачев, Ю.Н. Векторное регулирование (заметки практика): методические указания /Ю.Н. Ка-лачев. - М.: ЭФО, 2013. - 63 с.
Designing the universal vector control system with relay current regulator principle for general purpose industrial AC motor drive control / Victor Mesheryakov, Vladimir Voekov, Vladimir Ivashkin, Stanimir Valtchev // Proceedings - 17th International Ural Conference on AC Electric Drives (ACED 2018). - 2018. - С. 1-4.
Герман-Галкин, С.Г. Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab-Simulink: учеб. /С.Г. Герман-Галкин. - СПб.: Изд-во «Лань», 2013. - 448 с.
Simulation of PMSM vector control system based on Matlab/Simulink / L. Ting, Y. Tan, G. Wu, W. Shumao //Proc. IEEE Int. Conf. Measuring Technology andMechatronics Automation (ICMTMA09). - 2009. -Vol. 2. - P. 343-346. DOI: 10.1109/icmtma.2009.117
Krishnan, R. Permanent Magnet Synchronous and Brushless DC Motor Drives / R. Krishnan. - CRC Press, 2010. - 611 p. DOI: 10.1201/9781420014235-12

Еще

Статья научная