【技术实现步骤摘要】
游梁式抽油机用单向能量传递变频器所属领域本专利技术专利所包含的是一种适合游梁式抽油机拖动电动机使用的单向能量传递变频器，其原理是控制电动机处于发电状态时能量出现回馈的现象，以免造成桥臂电压升高击穿IGBT和电力电容器。
技术介绍
游梁式抽油机是油田普遍采用的一种采油装置。采用变频器可以降低电网电流的无功分量，提高电网的经济运行系数，同时采用变频器可以提高电动机的起动力矩，克服目前感应电动机直接接入电网(380V/50Hz)起动力矩小，因而需要选用大电机时出现的“大马拉小车”的问题。但是，由于游梁式抽油机负载周期性变化，特别是在平衡块没有调整好的情况下，易出现电动机短时处于发电运行状态，如果这些能量传递到变频器直流桥臂端会造成电压升高的问题，如果采用能耗制动消耗这些能量，则影响了拖动系统的运行效率，如果采用再生制动电路则系统的成本太高。因此我们设计研制了采用能量流控制的单向能量传递变频器。技术方案本专利技术的目的在于提供一种游梁式抽油机用单向能量传递变频器，适合游梁式抽油机运行要求，满足油田增产节能的要求。通过在滤波电容器和IGBT桥臂之间串联快速二极管降低电容器的泵升...
【技术保护点】
一种游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其组成包括：三相整流电路、逆变电路、单片机控制单元、脉宽调制专用集成电路、功率驱动电路、保护电路、显示电路以及ＩＣ卡读写装置及相应系统软件组成，其特征在于：变频器的直流桥臂由单向导通的快速恢复二极管Ａ１控制电流流向。逆变电路由三个ＩＧＢＴ半桥模块构成；电机采用三相Ｙ接工作方式，采用二个电流霍尔传感器进行电流采样，由单片机和脉宽调制专用集成电路构成控制回路，脉宽调制产生的ＳＰＷＭ触发信号经光电隔离，由驱动模块驱动使逆变电路工作于ＳＰＷＭ方式，通过软件编程实现ＶＵＶＦ控制。
【技术特征摘要】
1.一种游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其组成包括：三相整流电路、逆变电路、单片机控制单元、脉宽调制专用集成电路、功率驱动电路、保护电路、显示电路以及IC卡读写装置及相应系统软件组成，其特征在于：变频器的直流桥臂由单向导通的快速恢复二极管A1控制电流流向。逆变电路由三个IGBT半桥模块构成；电机采用三相Y接工作方式，采用二个电流霍尔传感器进行电流采样，由单片机和脉宽调制专用集成电路构成控制回路，脉宽调制产生的SPWM触发信号经光电隔离，由驱动模块驱动使逆变电路工作于SPWM方式，通过软件编程实现VUVF控制。2.根据权利要求1所述的游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其特征在于：脉宽调制(PWM)专用集成电路为SA8282三相脉宽调制(PWM)发生器，是可编程的电机正弦波脉宽调制(SPWM)驱动波形发生器。3.根据权利要求1所述的游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其特征在于：功率驱动电路采用EXB841功率放大器件，放大控制信号，驱动主开关器件绝缘栅双极晶体管IGBT。EXB841的6脚经快速二极管D1、D2接至绝缘栅双极晶体管IGBT的漏极，检测VDS的高低来判断是否短路。若发生短路，通过内部电路使EXB841的3脚电位逐步下降，关断IGBT。当14脚为开通信号时，即低电平，EXB841的15、14脚有10mA的电流流过，内部光耦导通，使3脚输出+15V的驱动电压，通过电阻R2对绝缘栅双极晶体管IGBT的栅源极等效电容进行充电，使开通信号具有较好的前沿陡度；当14脚为关断信号时，即高电平，绝缘栅双极晶体管IGBT的栅、源极之间施加-5V的反向偏压，并由二极管D3形成放电回路使绝缘栅双极晶体管IGBT迅速关断。4.根据权利要求1所述的游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其特征在于：保护电路包括：硬件恒流斩波控制、软件电流控制、驱动信号硬件封锁的三级电流保护功能以及过温、过压保护功能。具有完备的保护功能可对系统进行快速保护。5.根据权利要求4所述的游梁式抽油机用单向能量传递变频器，其特征在于：采用恒流斩波工作方式对电动机的绕组电流进行控制，所述的恒流斩波控制利用载波信号作为同步信号，其中Ig为电流给定信号，If为由电流霍尔传感器得到的电动机绕组电流反馈信号，RPHT’为三相脉宽调制(PWM)发生器SA8282六路输出信号中的一路，经过同向门IC1、电阻R1、电容C1和异或门IC2形成一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙力，王国文，高晗璎，杨仁德，孙光亚，王有琨，康尔良，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，哈尔滨银河电子技术开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]
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