抽油機用BLDCM控制及解析設計法研究.pdf

1、油田抽油機要求拖動電機起動力矩大，調速容易等，無刷直流電動機能滿足這些要求。但由于抽油機負載存在負扭矩，無刷直流電動機拖動抽油機時會出現(xiàn)轉速過高、轉速波動過大的現(xiàn)象，影響抽油機系統(tǒng)的壽命。 針對受負扭矩影響出現(xiàn)電動機轉速過高的問題，本文提出了單沖程內停機控制策略。通過采用神經(jīng)網(wǎng)絡LMS算法，利用其自學習功能，通過反復調整停機時刻，最終使轉速波動達到最小。本文基于Matlab對單沖程內停機算法進行了仿真，結果表明該方法是有效可行的

2、，單沖程內停機控制策略能夠有效減小系統(tǒng)的轉速波動，使電機運行在額定值附近，提高了系統(tǒng)效率；結合單沖程內停機控制策略完成了BLDCM驅動控制系統(tǒng)軟硬件的設計、制作和調試試驗工作，試驗結果令人滿意。 通常對于方波或正弦波永磁無刷直流電動機的分析計算，都是基于理想氣隙磁場波形進行的，由于氣隙磁場實際分布與理想波形存在較大的差異，導致電機計算特性與實際值存在偏差。因此要準確分析和計算永磁無刷直流電動機的工作特性，首先應從氣隙磁場計算的準

3、確性入手。本文以表面式永磁無刷直流電動機為例，引入氣隙磁場的解析計算模型作為該類電機的電磁性能分析和計算的依據(jù)，并在此基礎上完成了以下工作： 1．提出了基于氣隙磁場解析計算的永磁無刷直流電動機的電磁計算方法，使該類電機的設計計算精度大大提高，克服了永磁電機設計中對計算極弧系數(shù)、漏磁系數(shù)等經(jīng)驗系數(shù)的依賴性，提高了設計計算方法的通用型和準確性，對于該類電機的設計和優(yōu)化工作具有極大的意義。 2．結合氣隙磁場的解析計算方法，提出

4、了永磁無刷直流電動機的場路耦合模型，為電機的特性參數(shù)的計算提供了可靠、準確的計算方法。它較全面地考慮了電機的磁場分布、繞組參數(shù)、逆變器參數(shù)、繞組換向位置、驅動電壓波形等參數(shù)，提高了計算結果的準確性。 3．結合偏微分方程的解析算法，推導了電機繞組電感參數(shù)的解析計算方法，較準確地計算出電機繞組的電感參數(shù)，從而為場路耦合模型提供可靠的參數(shù)。 4．結合永磁無刷電動機的場路耦合模型，分析了電機直流母線電流和相繞組電流的關系，提出兩