[發明專利]用于電動泵的無轉換器操作的系統和方法

有效

• 申請號: 201480051657.9
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN105531480B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: D.A.托里;D.阿拉文
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04B47/06
• 分類號: F04B47/06;E21B44/00;F04B49/06;F04B49/10;H02P9/00;H02P9/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;肖日松

1.一種無轉換器電動泵系統，包括：

至少一個離網原動機，其包括旋轉傳動軸，且響應于節流控制命令操作以控制所述旋轉傳動軸的轉速；

至少一個永磁發電機，其由所述至少一個離網原動機直接地或間接地驅動來生成AC功率，其中所述至少一個永磁發電機不需要勵磁控制器；

至少一個變速電機，其由所述至少一個永磁發電機直接或間接地供能；

至少一個電動潛水泵，其直接連接到所述至少一個變速電機而由其驅動，其中所述至少一個電動潛水泵包括測量所述電動潛水泵的入口壓力的壓力傳感器；以及

系統控制器，其從所述壓力傳感器接收表示所述入口壓力的信號且將適合的節流控制命令發送到所述至少一個離網原動機以可選擇地調整所述離網原動機的所述旋轉傳動軸的速度，以進一步保持所述至少一個電動潛水泵在期望的操作點操作。

2.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，所述系統控制器與所述無轉換器電動泵系統集成。

3.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，所述系統控制器與遠離所述無轉換器電動泵系統的操作中心通信。

4.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，所述離網原動機包括往復式發動機或渦輪中的至少一者。

5.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，還包括配置成監測所述旋轉傳動軸的轉速的速度傳感器。

6.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，還包括將生成的AC功率直接或間接地鏈接至所述變速電機的電動潛水泵線纜。

7.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，還包括所述至少一個永磁發電機與所述至少一個電動潛水泵之間的變壓器。

8.根據權利要求1所述的無轉換器電動泵系統，其特征在于，所述系統控制器進一步編程為響應于超過規定極限的一個或多個變速電機傳感器信號或超過規定極限的一個或多個電動潛水泵信號來關閉所述無轉換器電動泵系統。

9.一種操作無轉換器電動泵系統的方法，所述方法包括：

響應于離網原動機傳動軸速度控制永磁發電機的AC功率輸出，其中所述離網原動機的傳動軸速度經由節流控制命令控制，其中所述永磁發電機是不需要勵磁控制器；

響應于所述永磁發電機的AC功率輸出來直接地控制變速電機的速度；

響應于變速電機的速度來控制電動潛水泵，以及

用傳感器監測至所述電動潛水泵的入口壓力且由控制系統接收表示所述入口壓力的信號，且由控制系統將適合的節流控制命令產生并發送到所述離網原動機以可選擇地調整所述離網原動機的傳動軸的速度，以進一步保持所述電動潛水泵在期望的操作點操作。

10.根據權利要求9所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，監測所述電動潛水泵的入口壓力包括經由局部控制器進行監測。

11.根據權利要求9所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，監測所述電動潛水泵的入口壓力包括經由遠程控制中心進行監測。

12.根據權利要求9所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，控制離網原動機的傳動軸速度包括控制往復式發動機和渦輪發動機中的至少一者的傳動軸速度。

13.根據權利要求9所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，還包括響應于所述離網原動機的傳動軸速度控制所述永磁發電機的AC功率輸出。

14.根據權利要求9所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，還包括經由電動潛水泵線纜將生成的AC功率直接地或間接地鏈接至所述變速電機。

15.根據權利要求14所述的操作無轉換器電動泵系統的方法，其特征在于，還包括經由變壓器和電動潛水泵線纜將所述生成的AC功率鏈接至所述變速電機。