一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置，包括：变频驱动器，用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机；导线装置，其设置有调节阀和N条导线，调节阀设置在导线装置外，顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗，逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细；永磁同步电机，其内设置有转子，用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节；电压检测仪，用以检测变频驱动器的电压；电容检测仪，用以检测永磁同步电机的电容；控制单元，用以控制感应电机改造时的频率调整过程；从而能够通过将变频驱动器产生的载波频率远离永磁同步电机产生的谐振频率，整体系统对器件的依赖性降低，显著提高了整体系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置
本专利技术涉及抽油机驱动
，尤其涉及一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置。
技术介绍
在油田生产作业中，传统的异步电机及其他各类型抽油装置驱动电机存在着机械结构复杂、电机尺寸大、材料利用率低、整体系统效率偏低等缺点。尤其是针对不同油井不同工作区间其井况往往不一致，而传统驱动方式无法针对驱动电机进行高精度转速调节，只能依靠不断更换不同尺寸皮带轮改变传动比调速，这种方式大大增加了人力劳动，同时也影响了油田采油的稳定性，不利于长时间、自动化采油的需求。同时，现有的永磁同步电机调速系统大多使用变压变频调速策略，尽管该策略具有成本低、使用简单等优点，但由于游梁式抽油机独特的工作特点采用该控制策略在电机低速时会出现力矩降低的情况，而不同井况又难以实现补偿。永磁同步电机以其结构简单、运行可靠、体积小、损耗低、效率高等优点，在电动汽车、数控机床及电子电气领域有着广泛应用。在永磁同步电机的实际应用中，需要先预先辨识永磁同步电机的相关参数，以配置其最优的控制方案。目前，已经有一些感应电机改造永磁同步电机拖动装置，但不同通过将变频驱动器产生的载波频率远离永磁同步电机产生的谐振频率来提高整体系统的稳定性。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置，可以有效解决现有技术中感应电机改造永磁同步电机拖动装置时变频驱动器产生的载波频率与永磁同步电机产生的谐振频率相同或相近以致整体系统的稳定性低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置，包括：变频驱动器，用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机；导线装置，其与所述变频驱动器连接，其设置有调节阀和N条导线，N≥6，导线设置在导线装置内，所述N条导线彼此之间材质相同但粗细不同，调节阀设置在导线装置外，顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗，逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细；永磁同步电机，其与所述导线装置连接，其内设置有转子，用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节；电压检测仪，其与所述变频驱动器连接，用以检测变频驱动器的电压；电容检测仪，其与所述永磁同步电机连接，用以检测永磁同步电机的电容；强度检测传感器，其与所述永磁同步电机连接，用以检测转子产生的噪音强度；控制单元，其与所述变频驱动器、所述导线装置、所述永磁同步电机、所述电压检测仪、所述电容检测仪和所述强度检测传感器连接，用以控制所述感应电机改造时的频率调整过程；所述感应电机改造时，所述控制单元将变频驱动器产生的载波频率R与永磁同步电机产生的谐振频率P进行比较以确定是否需要调节转子功率，并通过频率第一差值Da、频率第二差值Db和预设频率差值D0进行进一步确定是否需要调节转子功率，若需要调节转子功率，控制调节阀旋转以使转子与不同粗细的导线进行串联以对转子功率进行调节，将变频驱动器的实际电压U与预设电压进行比较以确定载波频率R，将永磁同步电机的实际电容Q与预设电容进行比较以确定谐振频率P；所述实际电压U通过电压检测仪测量得到，所述实际电容Q通过电容检测仪测量得到。进一步地，所述转子功率需要调节时，若Da＜D1，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/2）×N])；若D1≤Da≤D2，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/3）×N])；若D2≤Da≤D3，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/4）×N])；若Da≥D3，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/5）×N])；若Db＜D1，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/3）×N])；若D1≤Db≤D2，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/4）×N])；若D2≤Db≤D3，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/5）×N])；若Db≥D3，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/6）×N])；其中，Di表示直径第i标准频率差值，设定i=1,2,3。进一步地，所述感应电机改造时，所述控制单元获取所述变频驱动器产生的载波频率并将其设置为R，设置完成时，控制单元获取所述永磁同步电机产生的谐振频率并将其设置为P，设置完成时，控制单元将载波频率R与谐振频率P进行比较以确定是否需要调节转子功率，控制单元判定需要调节转子功率时，控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联；若R＜P，所述控制单元判定需要结合转子产生的噪音强度确定是否需要调节转子功率；若R=P，所述控制单元判定需要调节转子功率；若R＞P，所述控制单元判定需要结合频率第一差值确定是否需要调节转子功率。进一步地，所述控制单元判定需要结合频率差值确定是否需要调节转子功率时，控制单元计算频率第一差值Da，计算完成时，控制单元将频率第一差值Da与预设频率差值D0进行比较以确定是否需要调节转子功率，控制单元判定需要调节转子功率时，控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联；若Da≤D0，所述控制单元判定需要调节转子功率；若Da＞D0，所述控制单元判定无需调节转子功率。进一步地，所述控制单元判定需要结合频率差值确定是否需要调节转子功率时,控制单元计算频率第一差值Da，其计算公式如下：Da=R-P；式中，R表示变频驱动器产生的载波频率，P表示永磁同步电机产生的谐振频率。进一步地，所述控制单元判定需要结合转子产生的噪音强度确定是否需要调节转子功率时，控制单元控制噪音强度检测传感器对转子产生的噪音强度进行检测并将测得的噪音强度设置为W,设置完成时，控制单元将噪音强度W与预设噪音强度进行比较以确定频率差值计算参数；其中，所述控制单元设置有预设噪音强度和频率差值计算参数，所述预设噪音强度包括第一预设噪音强度W1，第二预设噪音强度W2和第三预设噪音强度W3，其中，W1＜W2＜W3；所述频率差值计算参数包括频率差值第一计算参数K1，频率差值第二计算参数K2，频率差值第三计算参数K3和频率差值第四计算参数K4，其中，所述各计算参数相互之间不相等且K1+K2+K3+K4=1；若W＜W1，所述控制单元判定频率差值计算参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置，其特征在于，包括：/n变频驱动器，用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机；/n导线装置，其与所述变频驱动器连接，其设置有调节阀和N条导线，N≥6，导线设置在导线装置内，所述N条导线彼此之间材质相同但粗细不同，调节阀设置在导线装置外，顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗，逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细；/n永磁同步电机，其与所述导线装置连接，其内设置有转子，用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节；/n电压检测仪，其与所述变频驱动器连接，用以检测变频驱动器的电压；/n电容检测仪，其与所述永磁同步电机连接，用以检测永磁同步电机的电容；/n强度检测传感器，其与所述永磁同步电机连接，用以检测转子产生的噪音强度；/n控制单元，其与所述变频驱动器、所述导线装置、所述永磁同步电机、所述电压检测仪、所述电容检测仪和所述强度检测传感器连接，用以控制所述感应电机改造时的频率调整过程；/n所述感应电机改造时，所述控制单元将变频驱动器产生的载波频率R与永磁同步电机产生的谐振频率P进行比较以确定是否需要调节转子功率，并通过频率第一差值Da、频率第二差值Db和预设频率差值D0进行进一步确定是否需要调节转子功率，若需要调节转子功率，控制调节阀旋转以使转子与不同粗细的导线进行串联以对转子功率进行调节，将变频驱动器的实际电压U与预设电压进行比较以确定载波频率R，将永磁同步电机的实际电容Q与预设电容进行比较以确定谐振频率P；/n所述实际电压U通过电压检测仪测量得到，所述实际电容Q通过电容检测仪测量得到。/n...

【技术特征摘要】
1.一种感应电机改造永磁同步电机拖动装置，其特征在于，包括：
变频驱动器，用以对感应电机的频率进行调节并驱动永磁同步电机；
导线装置，其与所述变频驱动器连接，其设置有调节阀和N条导线，N≥6，导线设置在导线装置内，所述N条导线彼此之间材质相同但粗细不同，调节阀设置在导线装置外，顺时针旋转调节阀使与转子连接的导线变粗，逆时针旋转调节阀使与转子连接的导线变细；
永磁同步电机，其与所述导线装置连接，其内设置有转子，用以通过功率调节来对永磁同步电机产生的谐振频率进行调节；
电压检测仪，其与所述变频驱动器连接，用以检测变频驱动器的电压；
电容检测仪，其与所述永磁同步电机连接，用以检测永磁同步电机的电容；
强度检测传感器，其与所述永磁同步电机连接，用以检测转子产生的噪音强度；
控制单元，其与所述变频驱动器、所述导线装置、所述永磁同步电机、所述电压检测仪、所述电容检测仪和所述强度检测传感器连接，用以控制所述感应电机改造时的频率调整过程；
所述感应电机改造时，所述控制单元将变频驱动器产生的载波频率R与永磁同步电机产生的谐振频率P进行比较以确定是否需要调节转子功率，并通过频率第一差值Da、频率第二差值Db和预设频率差值D0进行进一步确定是否需要调节转子功率，若需要调节转子功率，控制调节阀旋转以使转子与不同粗细的导线进行串联以对转子功率进行调节，将变频驱动器的实际电压U与预设电压进行比较以确定载波频率R，将永磁同步电机的实际电容Q与预设电容进行比较以确定谐振频率P；
所述实际电压U通过电压检测仪测量得到，所述实际电容Q通过电容检测仪测量得到。


2.根据权利要求1所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置，其特征在于，所述转子功率需要调节时，若Da＜D1，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/2）×N])；
若D1≤Da≤D2，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/3）×N])；
若D2≤Da≤D3，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/4）×N])；
若Da≥D3，则控制单元控制所述调节阀顺时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变粗，电阻变小，进而使转子功率变大，设定j=INT([（1/5）×N])；
若Db＜D1，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/3）×N])；
若D1≤Db≤D2，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/4）×N])；
若D2≤Db≤D3，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/5）×N])；
若Db≥D3，则控制单元控制所述调节阀逆时针旋转j个卡位，以使与转子连接的导线变细，电阻变大，进而使转子功率变小，设定j=INT([（1/6）×N])；
其中，Di表示直径第i标准频率差值，设定i=1,2,3。


3.根据权利要求2所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置，其特征在于，所述感应电机改造时，所述控制单元获取所述变频驱动器产生的载波频率并将其设置为R，设置完成时，控制单元获取所述永磁同步电机产生的谐振频率并将其设置为P，设置完成时，控制单元将载波频率R与谐振频率P进行比较以确定是否需要调节转子功率，控制单元判定需要调节转子功率时，控制所述调节阀旋转以使所述转子与不同粗细的导线进行串联；
若R＜P，所述控制单元判定需要结合转子产生的噪音强度确定是否需要调节转子功率；
若R=P，所述控制单元判定需要调节转子功率；
若R＞P，所述控制单元判定需要结合频率第一差值确定是否需要调节转子功率。


4.根据权利要求3所述的感应电机改造永磁同步电机拖动装置，其特征在于，所述控制单元判定需要结合频率差值确定是否需要调节转子功率时，控制单元计算频率第一差值Da，计算完成时，控制单元将频率第一差值Da与预设频率差值D0进行比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋洪涛，
申请(专利权)人：黑龙江瑞鑫永磁电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23