[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010518085.8 | 申請日： | 2020-06-09 |
| 公開（公告）號： | CN111917194B | 公開（公告）日： | 2021-05-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 謝棋軍;楊永友;底青云;劉慶波;洪林峰 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 |
| 主分類號： | H02J50/12 | 分類號： | H02J50/12;H02J50/40;H02J9/06 |
| 代理公司： | 北京君慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716 | 代理人： | 吳紹群 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 旋轉(zhuǎn) 導(dǎo)向 鉆井 工具 電能 傳輸 裝置 | ||
1.一種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，包括
旋轉(zhuǎn)芯軸，所述旋轉(zhuǎn)芯軸上設(shè)有發(fā)電裝置以及與所述發(fā)電裝置電連接的發(fā)射線圈組件，所述發(fā)射線圈組件包括第一初級線圈和第二初級線圈，所述第一初級線圈和所述第二初級線圈通過第一切換電路并聯(lián)連接，以使得所述發(fā)電裝置與所述第一初級線圈或所述第二初級線圈擇一進(jìn)行連接，所述第一初級線圈與所述第二初級線圈并行繞制于所述旋轉(zhuǎn)芯軸上；
非旋轉(zhuǎn)套，所述非旋轉(zhuǎn)套套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)芯軸的外側(cè)，所述非旋轉(zhuǎn)套上設(shè)有接收線圈組件，所述接收線圈組件與所述發(fā)射線圈組件通過電感耦合；
所述接收線圈組件包括第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一次級線圈與所述第二次級線圈通過第二切換電路并聯(lián)設(shè)置，以使得所述發(fā)射線圈組件與所述第一次級線圈或第二次級線圈擇一進(jìn)行電感耦合，所述第一次級線圈與所述第二次級線圈并行繞制于所述非旋轉(zhuǎn)套上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，
所述第一切換電路包括第一開關(guān)模塊、第一處理模塊和第一采樣模塊；
所述第一開關(guān)模塊的第一引腳通過所述第一處理模塊與所述第一采樣模塊連接，所述第一開關(guān)模塊的第二引腳與所述第二初級線圈的輸出端相連；
所述第一采樣模塊用于采集所述第一初級線圈的輸出端的電信號，并用于根據(jù)所述電信號獲得相應(yīng)的電壓值；
所述第一處理模塊在接收到來自所述第一采樣模塊的電壓值小于預(yù)設(shè)閾值時，控制所述第一開關(guān)模塊閉合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，
所述第一切換電路還包括第一故障判定模塊；
所述第一故障判定模塊與所述第一初級線圈并聯(lián)，且所述第一故障判定模塊的一端與所述第一處理模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，
所述第一采樣模塊包括電流感應(yīng)器和電阻；
所述電流感應(yīng)器的輸出端與所述電阻的一端連接，所述電流感應(yīng)器用于感應(yīng)所述第一初級線圈的輸出端的電流；
所述第一處理模塊包括放大器、第一濾波器、現(xiàn)場可編輯邏輯門陣列FPGA和第一MCU；
所述放大器的一端與所述電阻的另一端連接；
所述FPGA的第一引腳通過所述第一濾波器與所述放大器的另一端連接，所述FPGA的第二引腳與所述第一開關(guān)模塊的第一引腳連接，所述FPGA的第三引腳與所述第一MCU的第一引腳連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一故障判定模塊包括激勵器和判別器；
所述激勵器的一端與所述第一初級線圈的輸入端連接，所述激勵器的另一端與所述第一MCU的第二引腳連接；
所述判別器的一端與所述第一初級線圈的輸出端連接，所述判別器的另一端與所述第一MCU的第三引腳連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一初級線圈的輸入端、所述第二初級線圈的輸入端及所述第一MCU的第四引腳均與諧振補(bǔ)償模塊連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，
所述第一采樣模塊包括耦合線圈；
所述第一處理模塊包括整流器、第二濾波器、電平轉(zhuǎn)換器和第二MCU；
所述整流器與所述耦合線圈并聯(lián)；
所述電平轉(zhuǎn)換器的第一引腳通過所述第二濾波器與所述整流器連接，所述電平轉(zhuǎn)換器的第二引腳與所述第一開關(guān)模塊的第一引腳連接，所述電平轉(zhuǎn)換器的第三引腳與所述第二MCU的第一引腳連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井工具的電能傳輸裝置，其特征在于，所述第一故障判定模塊包括激勵器和判別器；
所述激勵器的一端與所述第一初級線圈的輸入端連接，所述激勵器的另一端與第二MCU的第二引腳連接；
所述判別器的一端與所述第一初級線圈的輸出端連接，所述判別器的另一端與第二MCU的第三引腳連接。
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