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能量回馈式变频器简介
来源:艾特贸易2018-06-04
简介在许多生产过程中,如提升机械、油田中的游梁式抽油机等都要作往复上下运动,电动机在瞬间都可能存在发电状态,有个能量回馈问题。如抽油机,每分钟 6 、 9 、 12 次三种速度上作
在许多生产过程中,如提升机械、油田中的游梁式抽油机等都要作往复上下运动,电动机在瞬间都可能存在发电状态,有个能量回馈问题。如抽油机,每分钟6、9、12次三种速度上作往复运动,过去一直是改换带轮的传动比来调节速度,而且是有级的,很不方便,更换时要停产一周,不能适应地中油层的变化而改变速率,这种情况下用变频器调速是最好不过了,抽油机四连杆示意图如图10-78所示。
图10-78 抽油机连杆机构示意图
经在四川油田某口井对CYJ5-2712抽油机进行扭矩测试,该井的情况是抽油机冲程1. 8m,冲次9次/min,平衡半径91cm,泵径70mm,泵深900m,1号抽油机。用动力仪测绘出示功图。根据示功图制出图10-79所示扭矩曲线,从图看出,扭矩凹随曲柄转角φ而变化,但不是正弦关系;抽油机工作不平衡,上、下冲程的高峰扭矩分别为2140kg·m和985kg·m,最大扭矩发生在上冲程中,故电动机在上冲程的高峰电流大于下冲程的高峰电流,而电动机选择时是根据负载电流或扭矩变化规律,按均方根求出等值电流或等值扭矩来计算,计算式为
P=Man/974η
式中P-电动机额定功率(kW);
n-冲次(次/min);
η-传动效率;
Ma-曲柄上的等效扭矩(N·m)。
图10-79 CYJ-152712抽油机扭矩曲线
等效扭矩是一个不变化的固定扭矩代替了实际的变化扭矩,它们之间的关系一般是等效扭矩为最大扭矩的0.6倍,而又比最小扭矩大若干倍,甚至电动机反向旋转,成为发电状态,为了解决这一问题,采用了能四象限运行变频器,用双PWM控制的整流和逆变电路如图10-80所示。
图10-80 用双PWM控制的电压型变频器系统
普通变频器的整流则采用二级管整流,由于二级管的单向导电性,变频器直流侧的能量不可能回馈到电网上。在整流侧采用PWM控制技术,使得直流侧的能量可以直接回馈到电网上。它的主电路为普通的三相桥式电路,在电源输入侧有滤波电感,以便使输入电流为正弦型。采用直流电压、输入电流双闭环控制。电压控制常采用追踪方式PWM,直流电压的控制采用比例积分控制。通过追踪设定电流的变化。设定电流的波形是电源电流波形,为正弦波,其相位和电源电压同相位,在特殊情况下,设定电流波形可以是其他所需要的波形,相位亦可以视需要而调整。
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