[發明專利]一種鉆進式井壁取心器用電機驅動電源

有效

• 申請號: 201110219869.1
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102291009A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 王易安;賈向東;王國平;范林;劉國權;黃明艷;劉慶豐;張珩;孫金花;楊亮;鄧林;李文東;羅學東;陳江同;李勇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 任默聞

1.一種鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源包括功率因數校正單元、電壓調節單元、調制升壓單元、濾波解調單元、逆變換向單元、兩相信號生成單元和控制單元，其中：

功率因數校正單元，用于接收外部輸入的單相交流電源信號，對所述的單相交流電源信號進行功率因數矯正，得到第一直流信號，將所述的第一直流信號輸入到電壓調節單元；

電壓調節單元，用于接收控制單元輸出的頻率設定控制信號，根據所述的頻率設定控制信號對所述的第一直流信號進行調壓，得到負載所需的第二直流信號，將第二直流信號輸出至調制升壓單元；

調制升壓單元，用于接收控制單元輸出的正弦脈沖寬度調制信號，根據所述的驅動脈沖信號將所述的第二電源信號轉換為第一高壓低頻波形信號；

濾波解調單元，用于對所述的第一高壓低頻波形信號進行濾波，得到第二高壓低頻波形信號；

逆變換向單元，用于接收控制單元輸出的換向驅動脈沖信號，根據所述的驅動脈沖信號對所述的第二高壓低頻波形信號進行逆變換向處理，得到低頻正弦信號；

兩相信號生成單元，用于對所述的低頻正弦信號進行相位輸出控制處理，得到兩相低頻正弦信號；

控制單元，用于根據負載電流生成頻率設定控制信號、正弦脈沖寬度調制信號和換向驅動脈沖信號。

2.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的調制升壓單元包括：

正弦信號轉換模塊，用于根據所述的正弦脈沖寬度調制信號將所述的第二直流電源信號轉換為高頻正弦信號；

升壓模塊，對所述的高頻正弦信號進行升壓處理，得到高頻信號；

濾波模塊，對所述的高頻信號進行濾波，得到第一高壓低頻波形信號。

3.根據權利要求2所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的正弦信號轉換模塊包括按照全橋方式連接的4個IGBT開關管；

所述的升壓模塊是一高頻變壓器；

所述的濾波模塊是一整流濾波電路。

4.根據權利要求3所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的控制單元向所述調制升壓單元發出正弦脈沖寬度調制信號，控制所述的調制升壓單元中的IGBT開關管交替導通，得到所述的高頻正弦信號；

所述的高頻變壓器對所述的高頻正弦信號進行升壓，得到所述的高頻信號；

所述的整流濾波電路對所述的高頻信號進行整流濾波后，得到與所述的正弦脈沖寬度調制信號相同低頻頻率的所述的第一高壓低頻波形信號。

5.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源包括兩組功率因數校正單元、電壓調節單元、調制升壓單元、濾波解調單元和逆變換向單元，每組所述的功率因數校正單元、電壓調節單元、調制升壓單元、濾波解調單元、逆變換向單元分別生成一路低頻正弦信號，兩低頻正弦信號的相位差為90度。

6.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，控制單元通過調整正弦脈沖寬度調制信號來控制每路低頻正弦信號的相位，使兩路低頻正弦信號的相位差為90度。

7.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的控制單元向所述逆變換向單元發出與正弦脈沖寬度調制信號同步的換向驅動脈沖信號，驅動所述逆變換向單元中的高壓開關管，換向后得到所述低頻正弦信號。

8.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的功率因數校正單元由4或6個功率因數校正電路并聯組成。

9.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的逆變換向單元還用于采集負載的電流值，并輸出至所述控制單元。

10.根據權利要求9所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的控制單元根據接收到的電流值判斷負載的電流在預定時間內的變化值是否超過預定值，如果是，則控制所述電壓調節單元進行升壓處理，或者控制所述調制升壓單元進行降頻處理；否則，確定平衡點電壓值，兩相信號生成單元輸出具有該平衡點電壓值的兩相低頻正弦信號，其中，平衡點電壓值對應增高或降低電壓值時，負載的電流均升高。

11.根據權利要求1所述的鉆進式井壁取心器電機的驅動電源，其特征在于，所述的驅動電源設置于測井儀器車上。