發(fā)布時間：2020-09-30 19:49

　　 目前,隨鉆測量(MWD)是獲得井下數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段。隨著石油開采難度的增大,傳輸?shù)木聰?shù)據(jù)越來越多,對傳輸速率的要求也越來越高。連續(xù)波泥漿脈沖器具有較高的傳輸速率、較好的可靠性、較強(qiáng)的抗干擾能力等優(yōu)勢,成為泥漿脈沖隨鉆測量數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的前沿發(fā)展方向。連續(xù)波泥漿脈沖器旋轉(zhuǎn)閥由永磁同步電機(jī)驅(qū)動,本文的主要工作是永磁同步電機(jī)控制電路的設(shè)計。首先介紹連續(xù)波泥漿脈沖器的工作原理,闡述了永磁同步電機(jī)磁場定向控制方法以及空間矢量脈寬調(diào)制算法,為實現(xiàn)永磁同步電機(jī)的控制提供了理論依據(jù)。其次重點(diǎn)設(shè)計了永磁同步電機(jī)的控制電路,控制電路包括控制板和驅(qū)動板。控制板設(shè)計包括了以TMS320F2812為核心的控制系統(tǒng)設(shè)計、以LM2576HV、LM2576、TPS73HD318PW為核心的電源系統(tǒng)設(shè)計以及以AD2S1200解碼芯片為核心的永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、位置檢測電路設(shè)計;驅(qū)動板則圍繞三相逆變電路中的功率器件IRFR2907進(jìn)行驅(qū)動電路設(shè)計,驅(qū)動電路以IR2130為核心器件。驅(qū)動板還設(shè)計有電流檢測電路、直流母線電壓檢測等檢測電路,可以實現(xiàn)過壓、欠壓、過流保護(hù)等保護(hù)功能。在CCS軟件中編寫了實現(xiàn)永磁同步電機(jī)控制程序以及與上位機(jī)通訊的下位機(jī)程序,利用LabVIEW開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控程序,通過與下位機(jī)通訊實現(xiàn)對永磁同步電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速以及磁場定向控制中交軸電流和直軸電流等參數(shù)進(jìn)行檢測。最后在軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上,搭建了永磁同步電機(jī)控制實驗測試系統(tǒng),對所設(shè)計控制電路進(jìn)行了功能測試。實驗結(jié)果表明所設(shè)計的控制電路及軟件功能正常,實現(xiàn)了永磁同步電機(jī)的矢量控制,可用于連續(xù)波泥漿脈沖器轉(zhuǎn)閥的驅(qū)動電機(jī)的控制。
【學(xué)位單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM341
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 隨鉆測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 泥漿脈沖器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的背景及意義
        1.3.1 研究意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 連續(xù)波泥漿脈沖器的控制原理
    2.1 連續(xù)波脈沖器信號產(chǎn)生機(jī)理
    2.2 連續(xù)波泥漿脈沖器的控制原理
        2.2.1 連續(xù)波泥漿脈沖器轉(zhuǎn)閥驅(qū)動電機(jī)類型的選擇
        2.2.2 FOC控制原理
        2.2.3 空間矢量脈寬調(diào)制算法
    2.3 本章小結(jié)
第三章 連續(xù)波泥漿脈沖器控制電路的設(shè)計
    3.1 控制板設(shè)計
        3.1.1 電源系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.2 DSP最小系統(tǒng)設(shè)計
        3.1.3 通信電路設(shè)計
        3.1.4 A/D轉(zhuǎn)換接口設(shè)計
        3.1.5 位置、轉(zhuǎn)速檢測電路設(shè)計
    3.2 驅(qū)動板設(shè)計
        3.2.1 逆變電路設(shè)計
        3.2.2 驅(qū)動電路設(shè)計
        3.2.3 電機(jī)電流檢測及保護(hù)電路設(shè)計
        3.2.4 功率器件過流保護(hù)的實現(xiàn)
        3.2.5 直流母線電壓檢測及過壓、欠壓保護(hù)電路設(shè)計
    3.3 PCB布線設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
第四章 控制算法軟件設(shè)計
    4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計
    4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計
    4.3 程序整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.4 磁場定向矢量控制程序
    4.5 控制器設(shè)計
    4.6 空間矢量脈寬調(diào)制算法程序設(shè)計
    4.7 生成PWM的DSP寄存器配置
    4.8 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計
    4.9 轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速信息的獲取
    4.10 故障處理與保護(hù)程序設(shè)計
    4.11 抗干擾設(shè)計
    4.12 本章小結(jié)
第五章 實驗測試
    5.1 驅(qū)動部分的測試
    5.2 電流采樣模塊測試
    5.3 位置(轉(zhuǎn)速)采樣模塊測試
    5.4 永磁同步電機(jī)調(diào)速測試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的論文

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2831300