一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法，包括压裂泵组、永磁调速电机、矢量控制模块、系统采集传输模块；系统采集传输模块，用于获取压裂泵组的第一运行参数和永磁调速电机的第二运行参数；矢量控制模块，用于根据压裂泵组和永磁调速电机的运行参数，对永磁调速电机进行交流量变换和恒功率弱磁矢量控制，使得永磁调速电机进入恒功率运行区间，进而压裂泵组在额定转速工作区域内恒功率运行；所述系统采集传输模块，用于第一运行参数和第二运行参数的数据采集和数据传输。本发明专利技术通过选择电机直接驱动压裂泵组负载，通过矢量控制电机运行，实现缩小设备体积，提高设备功率，从而更好的满足煤矿井下压裂工艺参数。艺参数。艺参数。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及柱塞式往复泵装备
，尤其涉及一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在煤炭开采中，高瓦斯矿井的瓦斯治理与瓦斯开采一直是煤矿开采的难题，通过煤矿井下压裂泵组对高瓦斯区域的压裂，能实现瓦斯快速抽放、治理区域广的特点，相比传统打孔抽放时间和效率均提高了三分之二。所以，煤矿井下压裂泵组在高瓦斯矿井的应用逐年提升。
[0003]随着煤矿井下开采，某些矿域会存在着复杂的地质条件变化，导致煤矿井下巷道突起、矿域内“小地震”的“矿震”现象。给煤矿开采带来了很大的安全隐患。通过煤矿井下压裂泵组实现定向分段压裂，能有效的改变地质结构，从而达到压裂提前释放矿震能量的效果。为后续开采工作打好基础。
[0004]目前煤矿井下压裂泵组普遍采用三相异步电机驱动，控制采用软启动或变频启动，普遍存在大功率设备体积大、存在减速装置、不便于运输、设备功率因数低、压裂泵不能实现额定转速范围内的恒功率输出，从而导致设备不能在工频以下达到满功率状态，造成压裂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统，其特征在于，包括压裂泵组(1)、永磁调速电机(2)、矢量控制模块(3)、以及远程传输模块(4)；其中，所述矢量控制模块(3)，用于获取压裂泵组(1)的第一运行参数和永磁调速电机(2)的第二运行参数，并根据第一运行参数和第二运行参数，对永磁调速电机(2)进行交流量变换和弱磁恒功率矢量控制，使得永磁调速电机(2)进入恒功率运行区间，进而压裂泵组(1)在额定转速工作区域内恒功率运行；所述远程传输模块(4)，用于第一运行参数和第二运行参数的数据传输和控制模块(3)的数据传输，便于设备实现远程操控和实时监测。2.根据权利要求1所述的煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统，其特征在于，所述第一运行参数包括压裂泵组(1)的流量、出口压力、润滑油温度、以及润滑油压力。3.根据权利要求1或2所述的煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统，其特征在于，所述第二运行参数包括永磁调速电机(2)的电压、电流、转矩、频率、以及磁通量。4.根据权利要求1所述的煤矿井下直驱式大功率压裂泵组系统，其特征在于，所述矢量控制模块(3)具体用于，将三相正交的交流量通过整定变换为三相可控的直流电，通过逆变器以及弱磁恒功率矢量算法，再将三相直流电变为三相可控的交流电输出，控制永磁电机的输入电压、电流、...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏飞，李迎科，王超，李志亮，唐春玲，朱乔丹，马宝刚，
申请(专利权)人：宝鸡航天动力泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：