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(jì).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(jì)等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)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(dòng)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(fèi)。針對(duì)這個(gè)問題，本文選用無刷直流電動(dòng)機(jī)作為梁式抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，利用其具有的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、高功率因數(shù)，調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)，本文采用基于線反電動(dòng)勢(shì)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(duì)野外作業(yè)的適應(yīng)能力。并且針對(duì)游梁式抽油機(jī)工作在周期性時(shí)變載荷的特點(diǎn)，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(duì)轉(zhuǎn)速環(huán)的PI值進(jìn)行實(shí)時(shí)合理的調(diào)節(jié)，減小了轉(zhuǎn)速波動(dòng)對(duì)整個(gè)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(duì)基于線反電動(dòng)勢(shì)過零點(diǎn)檢測(cè)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(yàn)證。同時(shí)，完成了采用模糊PI速度控制器的模型設(shè)計(jì)，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(duì)比，證明了所提模糊PI控制算法對(duì)周期性時(shí)變負(fù)載引起的電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)具有更好的抑制作用。
　　最后，本文設(shè)計(jì)并搭建了基于DSP的無刷直流電機(jī)控制