本实用新型专利技术公开了一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统，其电容管理主板通过CAN总线与电容管理从板连接，电容管理主板还与上位机连接，电容管理从板的电流检测端与电流信号采集器的信号输出端连接，电流信号采集器接在超级电容器的负极端，电容管理从板的总电压/绝缘检测端与超级电容器的正极端连接，电容管理从板的电容信息采集端分别通过N个信号端子与N个超级电容模组的信号输出端一一对应连接，电容管理从板的变换器控制输出端与双向DC-DC变换器的控制输入端连接，双向DC-DC变换器的高压侧与电机驱动系统连接，双向DC-DC变换器的低压侧正极与超级电容器的正极连接，双向DC-DC变换器的低压侧负极与超级电容器的负极连接。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及修井作业领域，特别是涉及一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统。
技术介绍
油田各型作业机目前普遍以柴油机为动力，柴油机工作效率仅为50%左右，不但能源浪费较为严重，作业成本高，而且还存在噪声污染等一系列环保问题。在当前国家大力推行清洁生产，实施环境评价的大环境下，有必要优化目前的作业机驱动方式，使油田企业作业施工环节更加节能环保。目前普遍推行电力驱动作业机。电驱作业机是以电动机作为驱动动力、模块化设计的新型作业机。该作业机采用电机作为动力源，根据修井作业设备的技术要求，有必要将电动机、调速系统与作业操作控制系统有机整合，实现机、电、液一体化及智能自动化控制。在修井作业中，无论是提升作业还是下放作业，都需要有被吊物的装卸时间。通过现场调研统计，修井机提升和下放作业时间与装卸时间之比大约是1:2，电机将有66%左右时间处于空载或者低功率运行状态，电机功率利用率低，需要增加功率补偿装置。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统，利用超级电容器为电机驱动系统做功率补偿，可实现使用小功率的网电带动大功率变频电动机以驱动绞车进行修井作业。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统，它包括电容管理主板、电容管理从板、由N个超级电容模组依次串联组成的超级电容器、双向DC-DC变换器和电流信号采集器。电容管理主板通过CAN总线与电容管理从板连接，电容管理主板还与上位机连接，电容管理从板的电流检测端与电流信号采集器的信号输出端连接，电流信号采集器接在超级电容器的负极端，电容管理从板的总电压/绝缘检测端与超级电容器的正极端连接，电容管理从板的电容信息采集端分别通过N个信号端子与N个超级电容模组的信号输出端一一对应连接，电容管理从板的变换器控制输出端与双向DC-DC变换器的控制输入端连接，双向DC-DC变换器的高压侧与电机驱动系统连接，双向DC-DC变换器的低压侧正极与超级电容器的正极连接，双向DC-DC变换器的低压侧负极与超级电容器的负极连接。所述的电流信号采集器为电流传感器或分流器。所述的信号端子的电压信号输入端与超级电容模组的电压信号输出端连接，信号端子的过压信号输入端与超级电容模组的过压信号输出端连接，信号端子的温度信号输入端与超级电容模组的温度信号输出端连接，信号端子的输出端与电容管理从板的电容信息采集端连接。所述的双向DC-DC变换器包括DC-DC输出电路，DC-DC输出电路包括直流输出电容Cl、预充电电阻、预充电继电器和总正继电器。直流输出电容Cl的一端分别与双向DC-DC变换器的低压侧正极、预充电电阻的一端和总正继电器的一端连接。直流输出电容Cl的另一端与超级电容器的负极连接；预充电电阻的另一端与预充电继电器的一端连接，预充电继电器的另一端分别与总正继电器的另一端和超级电容器的正极连接。所述的电容管理主板为EV02B。所述的电容管理从板为EV04C。所述的超级电容模组的外壳为铝合金，超级电容模组为表面经过阳极氧化处理的超级电容模组。它还包括显示屏，所述的显示屏与电容管理主板连接。所述的显示屏为触摸显示屏。本技术的有益效果是:本技术利用超级电容器为电机驱动系统做功率补偿，可实现使用小功率的网电带动大功率变频电动机以驱动绞车进行修井作业。当修井平台需要功率补偿时，如进行提升作业时，由电容管理从板控制双向DC/DC变换器为升压模式，由超级电容器对电机驱动系统放电，补充变频电动机所需功率。当修井平台处于待机、制动或小功率运行时，如进行卸管、下放作业时，由电容管理从板控制双向DC/DC变换器为降压模式，由电机驱动系统对超级电容器进行充电，同时吸收部分制动功率。当修井平台停电时，超级电容还可提供一定能量，使修井机能够完成提升复位步骤。【附图说明】图1为本技术一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统的系统结构图。【具体实施方式】下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统，它包括电容管理主板、电容管理从板、由N个超级电容模组依次串联组成的超级电容器、双向DC-DC变换器和电流?目号米集器。电容管理主板通过CAN总线与电容管理从板连接，电容管理主板还与上位机连接，电容管理从板的电流检测端与电流信号采集器的信号输出端连接，电流信号采集器接在超级电容器的负极端，电容管理从板的总电压/绝缘检测端与超级电容器的正极端连接，电容管理从板的电容信息采集端分别通过N个信号端子与N个超级电容模组的信号输出端一一对应连接，电容管理从板的变换器控制输出端与双向DC-DC变换器的控制输入端连接，双向DC-DC变换器的高压侧与电机驱动系统连接，双向DC-DC变换器的低压侧正极与超级电容器的正极连接，双向DC-DC变换器的低压侧负极与超级电容器的负极连接。其中，高压侧电压为400V?600V，低压侧电压为230 V?460V。所述的电流信号采集器为电流传感器或分流器。所述的信号端子的电压信号输入端与超级电容模组的电压信号输出端连接，信号端子的过压信号输入端与超级电容模组的过压信号输出端连接，信号端子的温度信号输入端与超级电容模组的温度信号输出端连接，信号端子的输出端与电容管理从板的电容信息采集端连接。所述的双向DC-DC变换器包括DC-DC输出电路，DC-DC输出电路包括直流输出电容Cl、预充电电阻、预充电继电器和总正继电器。直流输出电容Cl的一端分别与双向DC-DC变换器的低压侧正极、预充电电阻的一端和总正继电器的一端连接。直流输出电容Cl的另一端与超级电容器的负极连接；预充电电阻的另一端与预充电继电器的一端连接，预充电继电器的另一端分别与总正继电器的另一端和超级电容器的正极连接。所述的电容管理主板为EV02B。所述的电容管理从板为EV04C。[003当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于修井机直流电机驱动的电容管理系统，其特征在于：它包括电容管理主板、电容管理从板、由N个超级电容模组依次串联组成的超级电容器、双向DC‑DC变换器和电流信号采集器；电容管理主板通过CAN总线与电容管理从板连接，电容管理主板还与上位机连接，电容管理从板的电流检测端与电流信号采集器的信号输出端连接，电流信号采集器接在超级电容器的负极端，电容管理从板的总电压/绝缘检测端与超级电容器的正极端连接，电容管理从板的电容信息采集端分别通过N个信号端子与N个超级电容模组的信号输出端一一对应连接，电容管理从板的变换器控制输出端与双向DC‑DC变换器的控制输入端连接，双向DC‑DC变换器的高压侧与电机驱动系统连接，双向DC‑DC变换器的低压侧正极与超级电容器的正极连接，双向DC‑DC变换器的低压侧负极与超级电容器的负极连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许志武，钱存彬，
申请(专利权)人：克拉玛依市建业有限责任公司，成都坤宝石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65
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