【摘要】：在油田采油生產(chǎn)過(guò)程中,因?yàn)樵椭泻惺?油井油管內(nèi)壁會(huì)結(jié)蠟,從而導(dǎo)致油管內(nèi)徑變小,使得油井采液量減少,采油設(shè)備的損耗增加,采油成本增大。清除油管內(nèi)壁的結(jié)蠟是一項(xiàng)重要、經(jīng)常性的工作。為有效清除油管內(nèi)壁結(jié)蠟,人們?cè)O(shè)計(jì)了多種刮蠟設(shè)備,統(tǒng)稱刮蠟器。傳統(tǒng)刮蠟器依靠配重帶動(dòng)刮刀下行,結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí),刮刀下行困難,清蠟效果差,且費(fèi)時(shí),影響工作效率,不可控。電控旋轉(zhuǎn)刮蠟器因具有清蠟效果好、工作效率高、操作方便、運(yùn)行可控等優(yōu)點(diǎn),成為工程界研究的熱點(diǎn)。本文結(jié)合油田油管結(jié)蠟特點(diǎn),研究并設(shè)計(jì)一種以無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM)作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備,具有自保護(hù)、多檔速功能的新型電控旋轉(zhuǎn)刮蠟控制器。根據(jù)BLDCM雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的控制原理,分析了傳統(tǒng)PID控制算法與模糊PID控制算法的優(yōu)缺點(diǎn),將二者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合,采用一種改進(jìn)的模糊PID控制策略并建立數(shù)學(xué)模型。搭建控制器的仿真模型,應(yīng)用MATLAB工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,改進(jìn)后的模糊PID控制算法響應(yīng)更快,系統(tǒng)不存在超調(diào),抗干擾能力更強(qiáng)。在仿真基礎(chǔ)上,根據(jù)系統(tǒng)功能要求,計(jì)算并設(shè)定電機(jī)參數(shù),選擇電機(jī),完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)與軟件編程。系統(tǒng)硬件電路以STM32F103RCT6芯片為核心控制器件,設(shè)計(jì)了控制芯片外圍電路、霍爾位置測(cè)量電路、功率逆變電路、電源電路、通信電路、光耦隔離保護(hù)電路、電流檢測(cè)及保護(hù)電路等。根據(jù)系統(tǒng)工作流程編制系統(tǒng)軟件,依據(jù)模塊化思想,運(yùn)用C語(yǔ)言完成各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該控制器控制精度較高,穩(wěn)定性強(qiáng),安全可靠,方便實(shí)用,具有較好的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP273;TE935
【圖文】：

東北石油大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文第二章 無(wú)刷直流電機(jī)運(yùn)行原理與數(shù)學(xué)模型2.1 無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流電機(jī)是當(dāng)今社會(huì)使用普遍的電機(jī)之一，其控制系統(tǒng)分為供電部分、電機(jī)部分、控驅(qū)部分、位置部分[29]。直流電源提供給系統(tǒng)電壓，各部分開(kāi)始工作，位置部分取得電機(jī)空間位置信息，控驅(qū)部分以位置信息為指導(dǎo)，發(fā)出指令，指示定時(shí)器發(fā)出 PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管，進(jìn)而使得電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。圖 2.1 為無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)。

霍爾位置傳感器安裝示意圖

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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2 李笑林;;液壓旋轉(zhuǎn)刮蠟器的研制與應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古石油化工;2014年08期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

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本文編號(hào)：2737828