游梁式抽油機(jī)用無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、游梁式抽油機(jī)依靠其穩(wěn)定的作業(yè)性能，簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計等優(yōu)點，一直以來都是國內(nèi)外油田機(jī)械采油的主要設(shè)備。然而，為了克服比較大的啟動載荷，游梁式抽油機(jī)通常選用大功率異步電機(jī)作為其驅(qū)動電機(jī)，產(chǎn)生了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，降低了抽油機(jī)的效率，使得電能被巨大浪費。針對這個問題，本文選用無刷直流電動機(jī)作為梁式抽油機(jī)的驅(qū)動電機(jī)，利用其具有的高起動轉(zhuǎn)矩、高功率因數(shù)，調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點，有效的克服了“大馬拉小車”的弊病，使得抽油機(jī)的工作效率顯著提升，達(dá)到節(jié)能

2、增產(chǎn)的目的。
　　考慮到位置傳感器一直影響無刷直流電機(jī)的可靠性與體積，而游梁式抽油機(jī)需在野外作業(yè)的特點，本文采用基于線反電動勢過零法的無位置傳感器控制方案，大幅提高了無刷直流電機(jī)對野外作業(yè)的適應(yīng)能力。并且針對游梁式抽油機(jī)工作在周期性時變載荷的特點，本文提出了一種基于模糊控制算法的轉(zhuǎn)速控制策略，根據(jù)轉(zhuǎn)速誤差與轉(zhuǎn)速誤差的變化率對轉(zhuǎn)速環(huán)的PI值進(jìn)行實時合理的調(diào)節(jié)，減小了轉(zhuǎn)速波動對整個抽油機(jī)系統(tǒng)的影響，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

3、>　　根據(jù)所提控制方法，本文在MATLAB/Simulink環(huán)境下，提出了一種基于S函數(shù)的無刷直流電機(jī)的建模新方法。對基于線反電動勢過零點檢測法的無位置傳感器控制方法的準(zhǔn)確性與可行性進(jìn)行了驗證。同時，完成了采用模糊PI速度控制器的模型設(shè)計，并將所提模糊PI控制算法與傳統(tǒng)PI控制算法進(jìn)行了仿真對比，證明了所提模糊PI控制算法對周期性時變負(fù)載引起的電機(jī)轉(zhuǎn)速波動具有更好的抑制作用。
　　最后，本文設(shè)計并搭建了基于DSP的無刷直流電機(jī)控制