潜油直线电机碰撞检测方法技术

本发明专利技术公开了一种用于潜油直线电机的碰撞检测方法，所述潜油直线电机的运动过程包括运动期和等待期，所述方法包括：基于所述潜油直线电机的电流、电压或功率信息获取碰撞信息。本发明专利技术的检测方法不依赖位置传感器，仅使用位于井口的电流传感器实时采样直线电机定子电流。主控制板对检测到的定子电流进行处理后计算碰撞特征量，通过该特征量的取值即可判断电机是否发生碰撞。该检测方法硬件成本低，检测速度快，软件通用性好，为实现直线电机的智能控制提供重要手段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油开采设备领域，具体涉及一种潜油直线电机碰撞检测方法。
技术介绍
油田采油过程中，普遍采用游梁式抽油机，这种采油方式通过机械传动的方式将皮带轮的旋转运动转换为抽油杆的上下往复运动，所以结构简单，可靠性高，但存在传动环节效率损失大、管杆偏磨与噪声大等不足。使用潜油往复式直线电机的抽油机，其驱动电机为圆筒形直线电机，该电机定子线圈密封在外筒内，内筒是由永磁体组成的动子，向定子输入三相交流电压，即可驱动动子做上下往复运动。因为相对磕头机省去了旋转运动到直线运动的转换环节，所以潜油直线电机效率得以提高。但是，由于直线电机内没有足够安装空间来安装传感器，导致可靠性降低。鉴于潜油直线电机一般没有位置传感器，直线电机动子位移只能实现基于同步电机特性的开环控制，因此动子位置无法精确控制。由于井下不可避免地存在直线电机沙卡、抽油泵泄漏/抽空、控制误差等现象，这些因素将导致开环控制的动子位置发生偏差，位置偏差经过一定时间的积累后，很有可能导致电机动子与定子上下两端的限位装置发生碰撞。频繁发生这样的碰撞，将导致电机定子外筒机械结构强度降低甚至破损，井液从破损处进入定子后将导致定子线圈绝缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于潜油直线电机的碰撞检测方法，所述潜油直线电机包括定子和动子，所述定子上设置有上限位装置和下限位装置，所述动子在所述上限位装置和下限位装置之前往复运动，其运动过程包括运动期和等待期，其特征在于，所述方法包括：基于所述潜油直线电机的电流、电压或功率信息获取碰撞信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于潜油直线电机的碰撞检测方法，所述潜油直线电机包括定子和动子，所述定子上设置有上限位装置和下限位装置，所述动子在所述上限位装置和下限位装置之前往复运动，其运动过程包括运动期和等待期，其特征在于，所述方法包括：基于所述潜油直线电机的电流、电压或功率信息获取碰撞信息。2.根据权利要求1所述的用于潜油直线电机的碰撞检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤(1)、对所述潜油直线电机的定子电流进行采样；步骤(2)、对所采样电流进行滤波处理；步骤(3)、获取所述潜油直线电机的定子输入电压频率f；步骤(4)根据所述潜油直线电机的定子输入电压频率f计算所述潜油直线电机的动子的实时速度v＝2τf，公式中v是直线电机的动子运动速度，τ是直线电机的极距；步骤(5)、基于所计算的所述动子的实时速度计算所述动子的位移，s＝∑vTs，公式中，s为所述动子的实时位移，Ts是计算周期；步骤(6)基于计算得到的所述动子的实时位移值s与设定位移值SSET进行比较；步骤(7)如果s≥SSET，判定本次运动过程顺利结束，所述定子未与上限位装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚伟，欧阳晖，蔡凯，吴浩伟，徐正喜，魏华，陈涛，雷阳，方芸，杜红彪，杨辉，马坤，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42