一种用于潜油直线电机的控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于潜油直线电机的控制电路，其包括十二脉波自耦变压器、第一三相桥式不控整流模块REC

【技术实现步骤摘要】
一种用于潜油直线电机的控制电路
本技术属于石油开采设备领域，具体涉及一种潜油直线电机控制电路的主电路拓扑。
技术介绍
油田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，因而结构简单，可靠性高，但也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，省去了旋转运动到直线运动的转换环节，因此可靠性与效率得以提高，但也还存在一些不足：以往的控制柜输入侧多采用三相桥式不控整流，采用这种整流方式产生的输入电流谐波大，输入功率因数低，污染整个电网。而目前市场上的控制电路都无法解决上述问题，因此，急需一种能够降低电流谐波、提供输入功率因数的控制电路。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种减小控制柜输入电流谐波的控制电路。本技术采用的方案是：针对输入电流谐波大的问题，在控制电路输入侧采用十二脉波整流。具体而言，本技术提供一种用于潜油直线电机的控制电路，其特征在于，其包括十二脉波自耦变压器、第一三相桥式不控整流模块REC1、第二三相桥式不控整流模块REC2、第一平衡电抗器L1、第二平衡电抗器L2、第一、第二、第三IGBT半桥模块，第一、第二和第三输出滤波电感L3、L4、L5，第一、第二、第三滤波电容C1、C2、C3。所述十二脉波自耦变压器输出两组三相交流电压A1B1C1和A2B2C2，这两组三相电压对应相的相位差为30度，三相电压A1B1C1输入第一三相桥式不控整流模块REC1，三相电压A2B2C2输入第二三相桥式不控整流模块REC2，第一三相桥式不控整流模块REC1、第二三相桥式不控整流模块REC2输出的正极分别连接到第一平衡电抗器L1两端点，第一三相桥式不控整流模块REC1、第二三相桥式不控整流模块REC2输出的负极分别连接到第二平衡电抗器L2两端点，第一平衡电抗器L1的中点连接到直流母线电容Cdc的正极，第二平衡电抗器L2的中点连接到直流母线电容Cdc的负极到直流母线电容Cdc的正负极分别连接3个IGBT半桥模块的两端，三个IGBT半桥模块的中点分别通过第一、第二、第三输出滤波电感L3、L4、L5。进一步地，所述潜油直流电机具有定子线圈和动子线圈，所述定子线圈通过潜油铠装电缆分别连接到滤波电感L3，L4，L5的输出侧。进一步地，所述第一、第二、第三滤波电容C1、C2、C3跨接在所述第一、第二和第三输出滤波电感L3、L4、L5的输出侧。本技术的控制电路首先将三相交流输入电压输入一个十二脉波自耦变压器，该自耦变压器输出两组相位差为30度的三相交流电压，这两组三相交流电压再各自接到1个三相桥式不控整流电路，两个三相桥式不控整流电路的正极和负极各自通过1个平衡电抗器连接，连接两个整流桥正极的平衡电抗器的输出接到直流母线电容的正极，相应地，连接两个整流桥负极的平衡电抗器的输出接到直流母线电容的负极，3个IGBT半桥模块的上管集电极和下管发射极分别与直流母线电容的正极和负极连接。3个IGBT模块的桥臂中点各自连接输出滤波电感，3个输出滤波电容分别跨接在3个输出滤波电感的输出端，电感输出端再通过三相潜油铠装电缆连接直接电机。因为常用的三相桥式不控整流为六脉波整流，所以基于以上拓扑的十二脉波整流可显著降低输入电流谐波，提高输入功率因数，减小整流后的直流电压脉动，减轻对电网的污染。本技术的优点是：1可靠性高；2、易于实现；3、提高输入功率因数，减小整流后的直流电压脉动，减轻对电网的污染。附图说明图1是根据本技术一个实施例的控制柜电路的拓扑结构；图2是采用三相桥式不控整流的输入电流仿真波形；图3是采用十二脉波整流的输入电流仿真波形。具体实施方式以下结合附图及其实施例对本技术进行详细说明，但并不因此将本技术的保护范围限制在实施例描述的范围之中。下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。图1是根据本技术实施的一个潜油往复式抽油机控制柜主电路结构示意图。如图1所示，三相交流输入电压输入一个十二脉波自耦变压器，该自耦变压器输出两组三相交流电压A1B1C1和A2B2C2，这两组三相电压对应相的相位差为30度，即A1、B1、C1的相位超前或滞后A2、B2、C2的相位30度。三相电压A1B1C1输入三相桥式不控整流模块REC1，三相电压A2B2C2输入三相桥式不控整流模块REC2，整流模块REC1和REC2输出的正极分别连接到平衡电抗器L1两端点，整流模块REC1和REC2输出的负极分别连接到平衡电抗器L2两端点。平衡电抗器L1的中点连接到直流母线电容Cdc的正极，平衡电抗器L2的中点连接到直流母线电容Cdc的负极。Q1-Q2,Q3-Q4,Q5-Q6为3个IGBT半桥模块，Q1，Q3，Q5为这3个半桥模块的上管，它们的集电极都接到直流母线电容Cdc的正极，Q2，Q4，Q6为这3个半桥模块的下管，它们的发射极都接到直流母线电容Cdc的负极。Q1，Q3，Q5的发射极接到输出滤波电感L3，L4，L5的输入侧。3个滤波电容C1，C2，C3跨接在滤波电感L3，L4，L5的输出侧。直线电机的定子线圈通过潜油铠装电缆分别连接到滤波电感L3，L4，L5的输出侧。图2是采用三相桥式不控整流的输入电流仿真波形，图中外侧的正弦波形为输入相电压波形，内侧的波形为输入相电流波形。从图中可以看出，输入电流断续，包含丰富的谐波成分，因而输入功率因数低。图3是采用十二脉波整流的输入电流仿真波形，图中外侧的正弦波形为输入相电压波形，内侧的波形为输入相电流波形。从图中可以看出，输入电流连续，且呈现近似正弦，因而谐波成分小，输入功率因数高。虽然上面结合本技术的优选实施例对本技术的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本技术的示意性实现方式的解释，并非对本技术包含范围的限定。凡在本技术的精神和原则之内，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于潜油直线电机的控制电路，其特征在于，其包括十二脉波自耦变压器、第一三相桥式不控整流模块REC

【技术特征摘要】
1.一种用于潜油直线电机的控制电路，其特征在于，其包括十二脉波自耦变压器、第一三相桥式不控整流模块REC1、第二三相桥式不控整流模块REC2、第一平衡电抗器L1、第二平衡电抗器L2、第一、第二、第三IGBT半桥模块，第一、第二和第三输出滤波电感L3、L4、L5，第一、第二、第三滤波电容C1、C2、C3，所述十二脉波自耦变压器输出两组三相交流电压A1B1C1和A2B2C2，这两组三相电压对应相的相位差为30度，三相电压A1B1C1输入第一三相桥式不控整流模块REC1，三相电压A2B2C2输入第二三相桥式不控整流模块REC2，第一三相桥式不控整流模块REC1、第二三相桥式不控整流模块REC2输出的正极分别连接到第一平衡电抗器L1两端点，第一三相桥式不控整流模块REC1、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚伟，欧阳晖，吴浩伟，蔡凯，徐正喜，魏华，陈涛，方芸，雷阳，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：新型
国别省市：湖北,42