潜油电泵的变频改造（一）（闭环）

    1．潜油泵的变频改进方案    对于旧设备可在潜油电泵原有的工频系统的基础上加装变频系统，其目的也是为了将变频改造的成本降到最低，并使原工频系统与新装变频系统互为备用，提高潜油电泵的可靠性。    潜油电泵的变频改造方案与采煤机的变频改造方案类似，不同的是在1140V变频器的输出端加装低通滤波器：一是消除因变频器输出端的线路过长感应而产生的瞬间过电压，从而保护潜油电泵的驱动电动机；二是潜油电泵的驱动电动机的功率通常都比采煤机要小很多。    2．电气接线图    1)潜油电泵变频改造双主回路系统图    潜油电泵变频改造双主回路系统如图3-13所示。    同样，双头刀闸BK和隔离刀闸KS0、KS1是为了保证工频系统与变频系统之间实现绝对“联锁”而设置的，这样可做到在任何情况下，工频系统与变频系统之间不会出现“撞车”短路故障。    2)潜油电泵驱动电动机的测量及保护等电路    潜油电泵驱动电动机的测量、保护等电路及控制电源如图3-14所示。    潜油电泵驱动电动机的测量、保护电路设有两组电流互感器( LH1、LH2)，其中LH1是用来进行测量的，实际使用中可接电流表、电度表(图3-14(a))，也可将功率表等的电流回路接入其中；LH2是用来接过载保护（即过流继电器Ua、Ub、Uc）的，其功能与低压电动机的热继电器相同(图3 - 14(b))。    图3-14(c)所示的控制电源变压器有三种电压输出供选用，本方案只使用其中的220V( AC)；对于380V( AC)和110V( AC)，实际使用时，如没有相应电压的控制系统，只需将其悬空即可。    在中压1140V的电气系统中，电压需通过电压互感器(YH)转换后才能接到电压表上。图3 -14(d)所示的是测量线电压电压表和测量有功功率的电度表的接线。    3)潜油电泵驱动电动机的控制系统    潜油电泵驱动电动机的控制系统电路如图3 -15所示。其中，图(a)所示的控制系统电路可能与实际的工频系统控制电路有一定的差异，在此只是为了讲述整个控制系统而进行示意。    潜油电泵驱动电动机的变频器接线如图3 -16所示，潜油电泵的工艺很简单，其变频系统只需设启/停控制，其中，VC2为启动控制，K3为先停变频器控制，SA为变频运行方式选定，用K2对变频器的故障信号进行扩展，以便多用。    图3-16中，潜油电泵的变频器的调速信号可采样出油压力，一般来说潜油电泵的变频驱动可采用模拟调速，模拟调速信号可以由潜油电泵专用控制系统提供，也可通过电位器及变频器操作面板上的“▲”“▼”键来进行人工调节，具体可根据具体情况选择；本例中采用PID闭环调节，最简单的方法是用PID调节器实现这样的闭环调节。
    图3-13    潜油电泵变频改造双主回路系统    KS、KS0、KS1-隔离刀闸；LH1、LH2-电流互感器；    BK-双头刀闸；VC1、VC01、VC02-真空断路器。
    图3-14    潜油电泵驱动电动机的测量、保护、控制电源及测量电路    (a)电流测量电路；(b)电流保护电路；(c)控制电源电路；(d)测量电路。
    图3-15    潜油电泵驱动电动机的控制系统电路    (a)工频控制及事故音响；(b)变频控制。
    图3-16    潜油电泵驱动电动机的变频器接线