潛油電機網(wǎng)絡(luò)熱力學建模及溫度在線測試系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題以大慶力神泵業(yè)有限公司潛油電機的溫度監(jiān)測為研究背景，針對目前我國各大油田開采后期井況的日趨惡劣、深度采油帶來的高溫、高壓等負面影響，側(cè)重于潛油電泵機組的無傳感器溫度辨識及其實時狀態(tài)監(jiān)測研究。所做工作可為實現(xiàn)潛油電泵機組的高效安全運行、解決油田開采后期存在的高溫負面效應(yīng)問題提供理論研究基礎(chǔ)。研究成果將直接應(yīng)用于油田生產(chǎn)實際，促進我國大型石油裝備骨干企業(yè)大慶力神泵業(yè)有限公司知識產(chǎn)權(quán)的自主創(chuàng)新。論文主要工作如下：
　　基于異步電機

2、在三相對稱坐標系下的數(shù)學模型，給出靜止兩相坐標系下電機轉(zhuǎn)子磁鏈的電壓、電流方程。研究潛油電機在線溫度辨識的在線電感系數(shù)估計方法，分析應(yīng)用轉(zhuǎn)子槽諧波辨識電機轉(zhuǎn)速的過程；給出應(yīng)用基2FFT快速Fourier變換獲取異步電機電壓、電流頻譜的完整算法。
　　給出潛油電機的網(wǎng)絡(luò)熱力學模型，建立簡化轉(zhuǎn)子熱模型和定轉(zhuǎn)子混合熱模型，為潛油電機的無傳感器溫度辨識奠定了理論與模型基礎(chǔ)。通過對電機定、轉(zhuǎn)子相對于環(huán)境初始溫度的溫升及其損耗分析，研究潛油電

3、機等效熱力學電路；分析定、轉(zhuǎn)子的熱耗散能力及定、轉(zhuǎn)子間氣隙的熱傳導過程；仿真驗證所提基于轉(zhuǎn)子槽諧波進行潛油電機無傳感器溫度辨識方案的可行性和優(yōu)越性。
　　建立以TMS320LF2812為控制核心的硬件實驗平臺，設(shè)計數(shù)據(jù)采集電路、信號調(diào)理電路、主控制電路；通過對潛油電機的電壓電流數(shù)據(jù)采樣，給出基于轉(zhuǎn)子槽諧波法辨識電機轉(zhuǎn)速、實時監(jiān)測電機轉(zhuǎn)子電阻變化的完整計算程序，初步實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)子溫度變化的無傳感器辨識與監(jiān)測。實驗結(jié)果與仿真分析驗證所