一种新型井下电机驱动电路制造技术

本发明专利技术提供了一种新型井下电机驱动电路，属于油、气、水井井下测井仪及各种智能井下工具电机的驱动控制领域。本发明专利技术的电路为H型电路，包括逻辑控制电路和双桥路导通电路，其中逻辑控制电路包括正转控制电路和反转控制电路，双桥路导通电路包括个A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路，电机被A桥路驱动输出电路或被B桥路驱动输出电路驱动；通过加不同的负向工作电压，使电机正转、反转或停止，进而控制集流伞的打开和关闭。本发明专利技术的电路无需触点切换，可进行多参数测井，供电电压范围宽，操作简单，工作可靠，能够为电机在高温环境下提供更高的工作电压和更大的驱动电流，适用于油、气、水井井下测井仪及各种智能化井下工具电机的驱动控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油、气、水井井下测井仪及各种智能井下工具电机的驱动控制领域，具体涉及一种新型井下电机驱动电路。
技术介绍
目前，国内应用的油、气、水井井下测井仪多为多参数测井仪，其中的流量、含水仪器采用伞式集流器集流，定点测量流量及含水，通常由电机驱动电路来控制集流伞的打开和关闭。 以往采用的电机驱动方式主要有负电压撑伞、正电压收伞和继电器控制负电压撑、收伞两种方式。其中，如图I所示，负电压撑伞、正电压收伞的电机驱动电路的工作原理为电机反转时额定负电压通过1D3直接加到电机两端，电机正转时正向电压通过三极管1N2、1N1降至额定电压，加到电机两端。但是，这种在现场负电压撑伞、正电压收伞的工作方式只适用于测井参数较少、正向电压不高的仪器。如图2所示，继电器控制负电压撑、收伞的电机驱动电路的工作原理是供单一负电压，通过继电器切换为正向或负向电压供电机使用。这种方式的缺点是继电器为有触点元件，工作时通过测井电缆后出现过各管脚得电时间不同步，造成短路触点焊住不能释放，电路损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种新型井下电机驱动电路，能准确灵敏地控制井下集流器的撑收及井下其它智能工具内电机的驱动。本专利技术是通过以下技术方案实现的一种新型井下电机驱动电路，所述电路为H型电路，包括逻辑控制电路和双桥路导通电路；其中，逻辑控制电路包括正转控制电路和反转控制电路；双桥路导通电路包括A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路，A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路间隔分布在H型电路的桥臂上，电机被A桥路驱动输出电路或被B桥路驱动输出电路驱动； 地面系统的电源给电路提供一个额定的负向工作电压，使正转控制电路输出高电平，驱动A桥路驱动输出电路导通，此时电机正转；将电压加到额定反转工作电压时反转控制电路输出高电平，驱动B桥路驱动输出电路导通，此时电机反转；通过加不同的负向工作电压，使电机正转、反转或停止，进而控制集流伞的打开和关闭。所述逻辑控制电路采用双运算放大器，产生双路触发电平，其包括两个运算放大器，分别为第一运算放大器ICl :A和第二运算放大器ICl B ；两个运算放大器的工作电压均由稳压管Zl的稳压值确定，ICl :B的反相输入端的电压由稳压管Z2的稳压值确定，ICl A的同相输入端的电压由稳压管Z3的稳压值确定，稳压管Z2和稳压管Z3的稳压值相等；ICl B的输出端的输出电平由电阻R2和电阻R3的分压比确定，ICl A的输出端的输出电平由电阻R6和电阻R8的分压比确定。所述双运算放大器采用耐高温军品双运算放大器。在逻辑控制电路的供电端连接有二极管D1，用于在正向供电时阻隔正向电压。所述双桥路导通电路包括四个场效应管和两个三极管，分别为场效应管T3，场效应管T4、场效应管T5、场效应管T6、三极管Tl和三极管T2 ；ICl :A的输出端连接场效应管T3的栅极，同时连接三极管T2的基极，三极管T2的集电极与场效应管T6的栅极连接，ICl A通过三极管T2驱动场效应管T6 ;场效应管T3和场效应管T6构成所述的B桥路驱动输出电路；·ICl B的输出端连接场效应管T5的栅极，同时连接三极管Tl的基极，三极管Tl的集电极与场效应管T4的栅极连接，场效应管T4的漏极与负向工作电压V连接，ICl :B通过三极管Tl驱动场效应管T4，场效应管T4和场效应管T5构成所述的A桥路驱动输出电路；场效应管T4的源极与场效应管T3的漏极都与电机的正极连接； 场效应管T5的漏极和场效应管T6的源极都与电机的负极连接；三极管Tl的发射极、场效应管T3的源极、场效应管T5的源极以及三极管T2的发射极均与负向工作电压V连接。所述场效应管T4的栅极电压、T6的栅极电压以及T4的漏极和T6的漏极之间的电压均由稳压管的稳压值确定；所述场效应管T3和场效应管T5均为N型场效应管；场效应管T4和场效应管T6均为P型场效应管；所述三极管Tl和三极管T2均为NPN型三极管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术的电路无需触点切换，可进行多参数测井，供电电压范围宽，操作简单，工作可靠，能够为电机在高温环境下提供更高的工作电压和更大的驱动电流，适用于油、气、水井井下测井仪及各种智能化井下工具电机的驱动控制。附图说明图I是现有技术中的负电压撑伞、正电压收伞的电机驱动电路原理图。图2是现有技术中的继电器控制负电压撑、收伞电机驱动电路原理图。图3是本专利技术井下电机驱动电路的工作原理框图。图4是本专利技术实施例中的逻辑控制电路的电路图。图5-1是本专利技术实施例中的逻辑控制电路在电机正转工作时的控制电路输出电压波形图。图5-2是本专利技术实施例中逻辑控制电路在电机反转工作时的控制电路输出电压波形图。图6是本专利技术实施例中H桥导通输出电路的电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述本专利技术的原理如图3所示，一种新型井下电机驱动电路，所述电路为H型电路，包括逻辑控制电路和双桥路导通电路；其中，逻辑控制电路包括正转控制电路和反转控制电路；双桥路导通电路包括A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路(图3中两个桥路A和两个桥路B是用于说明电流的方向)，A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路间隔分布在H型电路的桥臂上，电机被A桥路驱动输出电路或被B桥路驱动输出电路驱动；地面系统的电源给电路提供一个额定的负向工作电压，使正转控制电路输出高电平，驱动A桥路驱动输出电路导通，此时电机正转；将电压加到额定反转工作电压时反转控制电路输出高电平，驱动B桥路驱动输出电路导通，此时电机反转；通过加不同的负向工作 电压，使电机正转、反转或停止，进而控制集流伞的打开和关闭。本专利技术的一个实施例的逻辑控制电路的电路图如图4所示(图4中的V-指相对于公共地而言的负向电压，是整个电路的工作电压。)，逻辑控制电路采用耐高温军品双运算放大器，产生双路触发电平；其包括第一运算放大器ICl :A和第二运算放大器IClB ；在逻辑控制电路的供电端连接有二极管D1，用于在正向供电时阻隔正向电压，SP正向电压时电路不工作，当供电为负36V或负70V时，电路工作(本实施例以36V电机为例)，其中，两个运算放大器的工作电压由稳压管Zl的稳压值确定，ICl B的反相输入端(图4中的2脚)的电压是一定的，其电压由稳压管Z2的稳压值确定，ICl A的同相输入端(图4中的5脚)的电压是一定的，其电压由稳压管Z3的稳压值确定，Z2和Z3的稳压值相等;ICl B的输出端(图4中I脚)的输出电平由R2、R3的分压比确定，ICl A的输出端(图4中7脚)的输出电平由R6、R8的分压比确定。电机正转工作时通过示波器观察控制电路波形图，如图5-1所示，电机反转工作时控制电路输出电压的波形图如图5-2所示，从波形图中可以看出电机在一个工作电压值下只有一种工作状态。如图6所示，ICl A的输出端连接N型场效应管T3的栅极，同时连接NPN型三极管T2的基极，NPN型三极管T2的集电极与P型场效应管T6的栅极连接，ICl A通过T2驱动T6 ；T3和Τ6构成所述的B桥路驱动输出电路；ICl Β的输出端连接N型场效应管Τ5的栅极，同时连接NPN型三极管Tl的基极，NPN型三极管Tl的集电极与P型场效应管Τ4的栅极连接，Τ4的漏极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型井下电机驱动电路，其特征在于：所述电路为H型电路，包括逻辑控制电路和双桥路导通电路；其中，逻辑控制电路包括正转控制电路和反转控制电路；双桥路导通电路包括A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路，A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路间隔分布在H型电路的桥臂上，电机被A桥路驱动输出电路或被B桥路驱动输出电路驱动；地面系统的电源给电路提供一个额定的负向工作电压，使正转控制电路输出高电平，驱动A桥路驱动输出电路导通，此时电机正转；将电压加到额定反转工作电压时反转控制电路输出高电平，驱动B桥路驱动输出电路导通，此时电机反转；通过加不同的负向工作电压，使电机正转、反转或停止，进而控制集流伞的打开和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种新型井下电机驱动电路，其特征在于所述电路为H型电路，包括逻辑控制电路和双桥路导通电路； 其中，逻辑控制电路包括正转控制电路和反转控制电路； 双桥路导通电路包括A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路，A桥路驱动输出电路和B桥路驱动输出电路间隔分布在H型电路的桥臂上，电机被A桥路驱动输出电路或被B桥路驱动输出电路驱动； 地面系统的电源给电路提供一个额定的负向工作电压，使正转控制电路输出高电平，驱动A桥路驱动输出电路导通，此时电机正转；将电压加到额定反转工作电压时反转控制电路输出高电平，驱动B桥路驱动输出电路导通，此时电机反转；通过加不同的负向工作电压，使电机正转、反转或停止，进而控制集流伞的打开和关闭。2.根据权利要求I所述的新型井下电机驱动电路，其特征在于所述逻辑控制电路采用双运算放大器，产生双路触发电平，其包括两个运算放大器，分别为第一运算放大器ICl A和第二运算放大器ICl B； 两个运算放大器的工作电压均由稳压管Zl的稳压值确定，ICl :B的反相输入端的电压由稳压管Z2的稳压值确定，ICl A的同相输入端的电压由稳压管Z3的稳压值确定，稳压管Z2和稳压管Z3的稳压值相等； ICl B的输出端的输出电平由电阻R2和电阻R3的分压比确定，ICl :A的输出端的输出电平由电阻R6和电阻R8的分压比确定。3.根据权利要求2所述的新型井下电机驱动电路，其特征在于所述双运算放大器采用耐高温军品双运算放大器。4.根据权利要求2所述的新型井下电机驱动电路，其特征在于在逻辑控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小辉，祁荣，赵忠健，贺冬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院，
类型：发明
国别省市：