[發明專利]潛油螺桿泵伺服驅動系統及其驅動方法

無效

• 申請號: 201410113850.2
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103840721A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 趙剛;張傳緒;蔣金生
• 申請（專利權）人: 哈爾濱中科盛普科技有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02M1/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

1.潛油螺桿泵伺服驅動系統，它包括伺服驅動器（1）和伺服永磁同步電機（3），其特征在于，它還包括輸出濾波器（2），所述伺服驅動器（1）的輸出端與輸出濾波器（2）的輸入端連接，輸出濾波器（2）的輸出端通過電機動力電纜與伺服永磁同步電機（3）的輸入端連接，所述輸出濾波器（2）包括共模電感（2-1）、三相電感（2-2）和補償電感（L0），所述共模電感（2-1）包括第一電感（L11）、第二電感（L12）和第三電感（L12），三相電感（2-2）包括第四電感（L21）、第五電感（L22）和第六電感（L23），所述第一電感（L11）與第四電感（L21）串聯在第一相導線中，第二電感（L12）、第五電感（L22）和補償電感（L0）串聯在第二相導線中，第三電感（L12）與第六電感（L23）串聯在第三相導線中。

2.根據權利要求1所述的潛油螺桿泵伺服驅動系統，其特征在于，所述輸出濾波器（2）的型號為ZKOCL-0050-EM14。

3.根據權利要求1所述的潛油螺桿泵伺服驅動系統，其特征在于，所述伺服驅動器（1）包括電源（1-7）、一號功率開關（1-1）、二號功率開關（1-2）、三號功率開關（1-3）、四號功率開關（1-4）、五號功率開關（1-5）和六號功率開關（1-6），所述一號功率開關（1-1）、二號功率開關（1-2）、三號功率開關（1-3）、四號功率開關（1-4）、五號功率開關（1-5）和六號功率開關（1-6）的電路結構相同，一號功率開關（1-1）包括二極管和三極管，二極管的陰極與三極管的集電極連接，二極管的陽極與三極管的發射極連接，電源（1-7）的正極同時與二號功率開關（1-2）的三極管的發射極、四號功率開關（1-4）的三極管的發射極和六號功率開關（1-6）的三極管的發射極連接，電源（1-7）的負極同時與一號功率開關（1-1）的三極管的集電極、三號功率開關（1-3）的三極管的集電極和五號功率開關（1-5）的三極管的集電極連接，一號功率開關（1-1）的三極管的發射極同時與二號功率開關（1-2）的三極管的集電極和輸出濾波器（2）的第一信號輸入端連接，三號功率開關（1-3）的三極管的發射極同時與四號功率開關（1-4）的三極管的集電極和輸出濾波器（2）的第二信號輸入端連接，五號功率開關（1-5）的三極管的發射極同時與六號功率開關（1-6）的三極管的集電極和輸出濾波器（2）的第三信號輸入端連接。

4.根據權利要求3所述的潛油螺桿泵伺服驅動系統，其特征在于，所述伺服驅動器（1）還包括信號處理器（1-8），所述信號處理器（1-8）的第一脈寬調制信號輸出端與一號功率開關（1-1）的三極管的基極連接，信號處理器（1-8）的第二脈寬調制信號輸出端與二號功率開關（1-2）的三極管的基極連接，信號處理器（1-8）的第三脈寬調制信號輸出端與三號功率開關（1-3）的三極管的基極連接，信號處理器（1-8）的第四脈寬調制信號輸出端與四號功率開關（1-4）的三極管的基極連接，信號處理器（1-8）的第五脈寬調制信號輸出端與五號功率開關（1-5）的三極管的基極連接，信號處理器（1-8）的第六脈寬調制信號輸出端與六號功率開關（1-6）的三極管的基極連接。

5.根據權利要求4所述的潛油螺桿泵伺服驅動系統，其特征在于，所述信號處理器（1-8）還用于檢測伺服永磁同步電機（3）的電流。

6.權利要求5所述的潛油螺桿泵伺服驅動系統的驅動方法，其特征在于，它包括以下步驟：

步驟一、信號處理器（1-8）產生六路脈寬調制信號，分別控制一號功率開關（1-1）、二號功率開關（1-2）、三號功率開關（1-3）、四號功率開關（1-4）、五號功率開關（1-5）和六號功率開關（1-6）的通斷，對伺服永磁同步電機（3）進行電壓高頻注入；

步驟二、信號處理器（1-8）檢測伺服永磁同步電機（3）的電流，根據伺服永磁同步電機（3）的電壓和電流獲得S-N極的位置，即磁通初始角度；

步驟三、分別在d-軸的正方向和反方向注入電壓脈沖，確定N極的角度，即d-軸的正方向；

步驟四、獲得了磁通初始角度和d-軸的正方向后，信號處理器（1-8）采用無編碼器矢量控制方法啟動運行伺服永磁同步電機（3）。