[實(shí)用新型]一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220017534.5
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN216699883U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹重元;胡中鵬;趙陽(yáng);孫琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢市恒信泰采油設(shè)備制造有限公司
• 主分類號(hào): H02P25/022
• 分類號(hào): H02P25/022;H02P25/16;H02P27/04
• 代理公司: 武漢經(jīng)世知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42254
• 代理人: 高照

本實(shí)用新型涉及油田無(wú)桿采油裝備技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜，包括升壓主回路、驅(qū)動(dòng)器回路以及控制系統(tǒng)供電回路，升壓主回路的輸入端與三相AC660V電源連接，升壓主回路的第一輸出端與驅(qū)動(dòng)器回路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)器回路的輸出端與永磁同步電機(jī)連接，升壓主回路的第二輸出端與控制系統(tǒng)供電回路的輸入端連接，控制系統(tǒng)供電回路的輸出端連接至終端設(shè)備。本實(shí)用新型的潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜，能夠解決永磁同步電機(jī)帶有較長(zhǎng)動(dòng)力電纜帶負(fù)載啟動(dòng)困難和電機(jī)功率下降的問(wèn)題，同時(shí)消除了變頻器輸出PWM脈沖電壓諧波導(dǎo)致電機(jī)和電纜絕緣損壞的難題，極大提高了潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)采油系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田無(wú)桿采油裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜。

背景技術(shù)

隨著定向鉆井技術(shù)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需求，無(wú)桿采油技術(shù)在油氣開(kāi)采領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，以潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)為代表的無(wú)桿采油技術(shù)有著效率高、能耗低、檢修時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)得到了各大油田的認(rèn)可和推廣。但由于此技術(shù)需要將永磁同步電機(jī)下放到地下油層中，將導(dǎo)致地面驅(qū)動(dòng)器到電機(jī)之間有1～2千米的距離，使用長(zhǎng)電纜連接后，長(zhǎng)電纜壓降增大，到電機(jī)端電壓降低，導(dǎo)致電機(jī)功率下降和帶負(fù)載啟動(dòng)困難，同時(shí)變頻器輸出PWM 脈沖波，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)電纜形成反射波，Dv/Dt尖峰電壓導(dǎo)致電機(jī)和電纜絕緣損壞。傳統(tǒng)的方法無(wú)法同時(shí)解決這兩種問(wèn)題，因此急需提供一種解決方案，以提高潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)采油系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜，能夠解決永磁同步電機(jī)帶有較長(zhǎng)動(dòng)力電纜帶負(fù)載啟動(dòng)困難和電機(jī)功率下降的問(wèn)題，同時(shí)消除了變頻器輸出PWM脈沖電壓諧波導(dǎo)致電機(jī)和電纜絕緣損壞的難題，極大提高了潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)采油系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種潛油直驅(qū)永磁同步電機(jī)控制柜，包括升壓主回路、驅(qū)動(dòng)器回路以及控制系統(tǒng)供電回路，所述升壓主回路的輸入端與三相AC660V電源連接，所述升壓主回路的輸入端設(shè)置有總斷路開(kāi)關(guān)QS0和熔斷器，所述升壓主回路的第一輸出端與所述驅(qū)動(dòng)器回路的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)器回路的輸出端與永磁同步電機(jī)連接，所述升壓主回路的第二輸出端與所述控制系統(tǒng)供電回路的輸入端連接，所述控制系統(tǒng)供電回路的輸出端連接至終端設(shè)備。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，系統(tǒng)主電源采用三相AC660V，中性點(diǎn)不接地，通過(guò)將AC380V 升壓到三相AC660V，提升了電機(jī)功率上限，增強(qiáng)了無(wú)桿采油裝備的電機(jī)功率和輸出扭矩，大大提升了采油效率和排量，QS0為系統(tǒng)總斷路開(kāi)關(guān)，用于控制整個(gè)電機(jī)控制柜的啟停，熔斷器的設(shè)置，對(duì)電路運(yùn)行起到保護(hù)作用，提升機(jī)組的安全性和使用壽命。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為：所述升壓主回路上設(shè)置有電源檢測(cè)儀，所述電源檢測(cè)儀用于檢測(cè)所述升壓主回路上的電流、電壓以及耗電量。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，電源檢測(cè)儀的設(shè)置，可以對(duì)系統(tǒng)總線上的電流、電壓以及耗電量進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)，確保機(jī)組運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為：所述驅(qū)動(dòng)器回路包括變頻器和濾波裝置，所述變頻器的進(jìn)線端與所述升壓主回路的第一輸出端連接，所述變頻器的出線端與所述濾波裝置的輸入端連接，所述濾波裝置的輸出端與所述永磁同步電機(jī)連接，所述濾波裝置為多路電抗濾波器。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，變頻器采用AC660V系列，通過(guò)在輸出端設(shè)置濾波裝置，使用多路電抗濾波器對(duì)長(zhǎng)電纜的反射波進(jìn)行處理，緩解電纜反射波和漏電流，使得電壓和電流更平穩(wěn)，解決Dv/Dt尖峰電壓損壞電機(jī)、電纜絕緣問(wèn)題，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步設(shè)置為：所述控制系統(tǒng)供電回路包括變壓器、第一常壓電路和第二常壓電路，所述變壓器的輸入端通過(guò)第一開(kāi)關(guān)QS1與所述升壓主回路的第二輸出端連接，所述變壓器的輸出端分別與所述第一常壓電路和所述第二常壓電路連接，所述變壓器用于將 AC660V變換為AC220V，所述第一常壓電路和所述第二常壓電路用于連接終端設(shè)備。