潛油圓筒形直線永磁電機工程樣機及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、相對于傳統(tǒng)的采油系統(tǒng),潛油直驅(qū)抽油系統(tǒng)具有許多優(yōu)點。圓筒形直線永磁電機作為一種新型圓筒形直線交流電機,與圓筒形直線感應(yīng)電機相比,更適于潛油直線抽油系統(tǒng)。為了更好地滿足抽油系統(tǒng)的需求,本文對本課題組前期設(shè)計制造的圓筒形直線永磁電機樣機進(jìn)行更詳細(xì)的試驗。在小型樣機的成功基礎(chǔ)上設(shè)計出實際工程樣機及相應(yīng)的控制系統(tǒng),最后介紹了橫向磁通電機的結(jié)構(gòu)優(yōu)點以及在潛油驅(qū)動的可行性研究,主要內(nèi)容如下:
　　 首先,介紹了設(shè)計制造小型樣機的目的,說明了

2、樣機的結(jié)構(gòu)、性能等指標(biāo)要求,并對樣機進(jìn)行空載和負(fù)載試驗,分別測試了電機樣機的空載損耗和出力能力。試驗結(jié)果表明:圓筒形直線永磁同步電機具有很高的驅(qū)動力。
　　 其次,在小型樣機的成功基礎(chǔ)上,采用瞬態(tài)電磁場有限元法進(jìn)行實際工程樣機設(shè)計?？紤]到計算機計算資源的限制,把一個整體直線電機分成28個相同的單體直線電機,以單體直線電機為單位進(jìn)行計算,根據(jù)單體直線電機的計算結(jié)果推斷出整體工程樣機的設(shè)計結(jié)果。在單體直線電機分析時,把整個沖程分為了

3、上行抽油過程、下行輕載過程以及停止過程,分別對上行和下行過程進(jìn)行了空載和負(fù)載試驗,試驗結(jié)果表明:工程樣機能夠滿足性能要求。
　　 再次,本章設(shè)計了潛油圓筒型直線永磁同步電機的控制系統(tǒng),包括硬件電路設(shè)計和軟件程序設(shè)計。控制系統(tǒng)的硬件部分主要分為以下幾個部分:單片機芯片及其外圍電路、逆變及驅(qū)動單元、電壓電流和溫度檢測單元以及保護(hù)電路。軟件部分包括單片機主程序、中斷服務(wù)程序及控制子程序。該控制系統(tǒng)主要用于潛油圓筒型直線永磁同步電機在低