一种新型石油井下微型电机节能控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电机控制技术领域，具体为一种新型石油井下微型电机节能控制装置，包括数据输入模块、数据处理模块、程序模块、控制模块、驱动模块和转矩检测模块；程序模块包括与数据处理模块连接且用于计算微型电机的运行效率的计算模块，与计算模块连接且根据微型电机的运行效率、转矩和转速绘制电机效率MAP图的绘图模块，与绘图模块连接且用于查找某转矩在电机效率MAP图中效率最大点的转速算法模块，以及分别与转速算法模块和控制模块连接的输出转速模块。本发明专利技术根据当前石油井下微型电机负载的实时转矩，找到电机最大效率点所对应的转速，建立闭环控制装置实时调整微型电机的转速，使微型电机始终工作在最节能的状态下。使微型电机始终工作在最节能的状态下。使微型电机始终工作在最节能的状态下。

【技术实现步骤摘要】
一种新型石油井下微型电机节能控制装置


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体为一种新型石油井下微型电机节能控制装置。

技术介绍

[0002]随着我国工业化进程的加快，电机在工业生产中的使用逐年增多，电机对电能的消耗也逐渐升高。目前电机系统存在的可节能空间巨大，若能有效提高电机的工作效率，不但可以节约能源，还可以减小电机损耗，增加电机寿命，尤其是在石油井下设备中的电机，由于使用电池供电，电机的续航能力成为制约石油井下设备性能的最主要因素。
[0003]石油井下设备用的电机工作过程中负载转矩往往会不断变化，而对电机的转速没有太多的限制。以往电机的普通控制装置，调节电机过程中没有考虑电机运行效率的问题。因此，如何合理的进行电机控制，提高电机电能的高效利用，有效的节约电力资源亟待实现。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新型石油井下微型电机节能控制装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型石油井下微型电机节能控制装置，包括数据输入模块，用于写入微型电机的试验数据，所述微型电机的试验数据包括电压、电流、转矩和转速；数据处理模块，与所述数据输入模块的输出端电性连接，用于标准化处理所述微型电机的试验数据；程序模块，包括与所述数据处理模块的输出端电性连接且用于计算所述微型电机的运行效率的计算模块，与所述计算模块的输出端电性连接且根据所述微型电机的运行效率、转矩和转速绘制电机效率MAP图的绘图模块，与所述绘图模块的输出端电性连接且用于查找某转矩在电机效率MAP图中效率最大点的转速算法模块，以及与所述转速算法模块的输出端电性连接的输出转速模块；控制模块，与所述输出转速模块的输出端电性连接，用于将微型电机的实时转速与最优转速进行偏差值计算，并根据偏差值生成将微型电机的转速调整接近最优转速的指令；驱动模块，与所述控制模块的输出端电性连接且与微型电机的控制端电性连接，用于接收来自所述控制模块的指令并控制所述微型电机的转速；转矩检测模块，与所述转速算法模块的输入端电性连接，用于检测所述微型电机的实时转矩；速度检测模块，与所述驱动模块的输入端电性连接，用于检测所述微型电机的实时转速。
[0006]可选的，还包括与所述程序模块进行数据交互的存储模块，分别与所述程序模块和所述存储模块连接的处理器，以及与所述处理器连接的通讯模块。
[0007]可选的，所述微型电机的运行效率按下式计算：其中，U为输入电压，I为输入电流，T为输出转矩，n为输出转速，η为电机效率。
[0008]可选的，所述微型电机安装有分别测量其自身实时转矩和转速的转矩传感器和转速传感器，所述转矩传感器的输出端与转矩检测模块的输入端电性连接，所述转速传感器的输出端与所述速度检测模块的输入端电性连接。
[0009]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术根据当前石油井下微型电机负载的实时转矩，找到电机最大效率点所对应的转速，建立闭环控制装置实时调整微型电机的转速，使微型电机始终工作在最节能的状态下，从而实现微型电机最节能的控制方式，实现了微型电机动力性和节能经济性的兼顾。
附图说明
[0010]图1为本专利技术的结构框图。
[0011]图中：100、数据输入模块；200、数据处理模块；300、程序模块；301、计算模块；302、绘图模块；303、转速算法模块；304、输出转速模块；400、控制模块；500、驱动模块；600、转矩检测模块；700、速度检测模块；800、存储模块；900、处理器；1000、通讯模块；1100、微型电机；1101、转矩传感器；1102、转速传感器。
具体实施方式
[0012]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]实施例：请参阅图1，本专利技术提供了一种新型石油井下微型电机节能控制 装置，包括数据输入模块100、数据处理模块200、程序模块300、控制模块 400、驱动模块500、转矩检测模块600和速度检测模块700。
[0014]数据输入模块100，用于写入微型电机1100的试验数据，微型电机1100的试验数据包括电压、电流、转矩和转速。数据处理模块200，与数据输入模块100的输出端电性连接，用于标准化处理微型电机1100的试验数据。
[0015]程序模块300，包括与数据处理模块200的输出端电性连接且用于计算微型电机1100的运行效率的计算模块301，与计算模块301的输出端电性连接且根据微型电机1100的运行效率、转矩和转速绘制电机效率MAP图的绘图模块302，与绘图模块302的输出端电性连接且用于查找某转矩在电机效率MAP图中效率最大点的转速算法模块303，以及与转速算法模块303的输出端电性连接的输出转速模块304；控制模块400，与输出转速模块304的输出端电性连接，用于将微型电机1100的实时转速与最优转速进行偏差值计算，并根据偏差值生成将微型电机1100的转速调整接近最优转速的指令。驱动模块500，与控制模块400的输出端电性连接且与微型电机1100的控制
端电性连接，用于接收来自控制模块400的指令并控制微型电机1100的转速；转矩检测模块600，与转速算法模块303的输入端电性连接，用于检测所述微型电机1100的实时转矩。速度检测模块700，与驱动模块500的输入端电性连接，用于检测微型电机1100的实时转速。
[0016]在上述实施例的基础之上，本实施例还包括与程序模块300进行数据交互的存储模块800，分别与程序模块300和存储模块800连接的处理器900，以及与处理器900连接的通讯模块1000。为了控制调整后转速的精度，采用通讯模块1000可人工设定电机工作状态以及运行参数的临界值，然后由处理器900进行编码且形成相应的信号指令，然后由驱动模块500完成指令并对电机1100的运行参数进行调整，确保电机1100在既节能又安全的理想状态下平稳运行在上述实施例的基础之上，本实施例中微型电机1100的运行效率按下式计算：其中，U为输入电压，I为输入电流，T为输出转矩，n为输出转速，η为电机效率。
[0017]在上述实施例的基础之上，本实施例中微型电机1100安装有分别测量其自身实时转矩和转速的转矩传感器1101和转速传感器1102，转矩传感器1101的输出端与转矩检测模块600的输入端电性连接，转速传感器1102的输出端与速度检测模块700的输入端电性连接。
[0018]当电机1100的负载变化时，电机1100的转矩实时变化，根据电机1100运行效率MAP图，调整电机1100的转速使电机1100始终运行在效率最大工作点处，使电能的利用率最高，从而达到节能的目的。
[0019]将电机1100的三相电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型石油井下微型电机节能控制装置，其特征在于，包括：数据输入模块(100)，用于写入微型电机(1100)的试验数据，所述微型电机(1100)的试验数据包括电压、电流、转矩和转速；数据处理模块(200)，与所述数据输入模块(100)的输出端电性连接，用于标准化处理所述微型电机(1100)的试验数据；程序模块(300)，包括与所述数据处理模块(200)的输出端电性连接且用于计算所述微型电机(1100)的运行效率的计算模块(301)，与所述计算模块(301)的输出端电性连接且根据所述微型电机(1100)的运行效率、转矩和转速绘制电机效率MAP图的绘图模块(302)，与所述绘图模块(302)的输出端电性连接且用于查找某转矩在电机效率MAP图中效率最大点的转速算法模块(303)，以及与所述转速算法模块(303)的输出端电性连接的输出转速模块(304)；控制模块(400)，与所述输出转速模块(304)的输出端电性连接，用于将微型电机(1100)的实时转速与最优转速进行偏差值计算，并根据偏差值生成将微型电机(1100)的转速调整接近最优转速的指令；驱动模块(500)，与所述控制模块(400)的输出端电性连接且与微型电机(1100)的控制端电性连接，用于接收来自所述控制模块(40...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯立东，王海滨，郝彬瑞，石庆伟，
申请(专利权)人：合力天津能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：