油田鉆井用apf可行性報告-資料下載頁
2025-02-26 09:12本頁面
【正文】 流側(cè)電容中點(diǎn)占空比。 )s in()s in(2/ tmtVVD dc gp ?? ???? (2) 取電感紋波電流峰峰值為輸出諧波電流的 50%，則： )(375750%50%50 ??????? pPP II 由極大值原理可知，當(dāng) ? 時， PPI? 取得最大值。將 Vdc=1100V，kHzfs 5? 代入式 (1)得到逆變器側(cè)電感值為： Lf= 油田鉆井用 APF 可行性報告 16 取fL為 。 由圖 可知， LCL 濾波器的傳遞函數(shù)為： sLLsCLLsU sI fgffggg )(1)( )( 3 ??? sLsU sI fgg 1)( )( ? 故 ffggfg LLLCsLII /)( 12 ??? 電容上串入阻尼電阻 Rd后，傳遞函數(shù)變?yōu)椋? ffgffgfgfg LLLsCRLLCsLII /)()/1( 12 ????? LCL 諧振頻率為 ffgfgres CLL LL ??? 阻尼系數(shù)為 fgffg LL CLL )( ??? 將諧振頻率取為 800Hz（補(bǔ)償 13 次及以內(nèi)諧波），已取 Lf 為 ，綜合考慮，取 f g f fL = m H , L = 8m H , C = 11 87 F , R 5? ?? 油田鉆井用 APF 可行性報告 17 4 可行性 仿真 驗(yàn)證 本項(xiàng)目采用 基于瞬時無功功率理論的pi、qi檢測算法得到負(fù)載電流中的基波成分 ， 從負(fù)載電流中減除這個基波成分即的到了其中的諧波成分，作為電流跟蹤的指令，進(jìn)而得到逆變器的控制信號。其結(jié)構(gòu)如圖 +++C2 3C3 2L P FL P FC+++uaiaibicc o s?s i n?i?ipiqi_pi_qiia hib hic hia fib fic fCc o s?s i nP L L 圖 檢測算法框圖 將計算多的數(shù)據(jù)帶入，用 圖 算法 在 MATLAB下 進(jìn)行可行性仿真，其結(jié)果如圖 。 圖 仿真波形 (從上到下依次為電網(wǎng)電壓、補(bǔ)償后網(wǎng)側(cè)電流、補(bǔ)償前負(fù)載電流、輸出電流和直流側(cè)電壓 ) 油田鉆井用 APF 可行性報告 18 由圖 ，對補(bǔ)償前后 電網(wǎng)電流 波形進(jìn)行 FFT分析，數(shù)據(jù)如 表 。 表 補(bǔ)償前后電網(wǎng)電流 FFT分析 補(bǔ)償前 補(bǔ)償后 ? (THD) = % ? 250 Hz (h5): A ? 350 Hz (h7): A ? 550 Hz (h11): A ? 650 Hz (h13): A ? (THD) = % ? 250 Hz (h5): A ? 350 Hz (h7): A ? 550 Hz (h11): A ? 650 Hz (h13): A 由表 項(xiàng)目要求的 1 13次諧波含量被明顯補(bǔ)償， THD含量從 %降到了 %。 油田鉆井用 APF 可行性報告 19 5 項(xiàng)目整體進(jìn)展計劃 ~ 關(guān)于石油鉆機(jī)的前期調(diào)研，根據(jù)石油鉆機(jī)的負(fù)載特性，以及技術(shù)協(xié)議要求，確定石油鉆機(jī)專用 APF 主體設(shè)計方案，包括主電路 方案選取、功率器件選擇及主電路參數(shù)設(shè)計，并通過原理分析及仿真給出初步結(jié)論，撰寫可行性分析報告。 ~ 控制系統(tǒng)及通信系統(tǒng)設(shè)計，包括：主控制板、采樣、驅(qū)動、保護(hù)等環(huán)節(jié)具體功能電路的設(shè)計 確定，完成各功能板器件采購及制作；觸摸屏等通訊設(shè)施的選型及采購，并進(jìn)行初步硬件調(diào)試。同時開始編寫相應(yīng)軟件程序。 主電路相關(guān)元器件型號選擇，安排主電路制作相關(guān)事宜，并開始加工制作。 ~ 完成控制和通信系統(tǒng)程序的編寫及功能性調(diào)試，如諧波檢測算法等，并進(jìn)行聯(lián)調(diào)。 完成主電路加工制作。 ~ 控制和通信系統(tǒng)的在線聯(lián)調(diào)，整套裝置的功能性驗(yàn)證。包括控制系統(tǒng)參數(shù)整定，穩(wěn)壓試驗(yàn)，諧波檢測算法及補(bǔ)償效果的實(shí)際驗(yàn)證，人機(jī)界面及通訊的正常運(yùn)行等。 油田鉆井用 APF 可行性報告 20 ~ 整套裝置的功率試驗(yàn)并驗(yàn)收，包括對控制系統(tǒng)及功率部分進(jìn)行出廠全電壓、滿電流的試驗(yàn)； IGBT 溫升、損耗、耐壓、噪聲測試。 油田鉆井用 APF 可行性報告 21 6 主要參與 人員 情況 姓名 性別 職務(wù) 主要負(fù)責(zé)工作 卓放 男 教師 系統(tǒng)整體方案 裴云慶 男 教師 系統(tǒng)整體方案 王躍 男 教師 系統(tǒng)整體方案 王先為 男 博士 生 關(guān)鍵控制技術(shù)及算法 易皓 男 博士生 關(guān)鍵控制技術(shù)及算法 孫昕昕 男 碩士 生 主電路 硬件設(shè)計 熊連松 男 碩士生 主電路 硬件設(shè)計 楊美娟 女 碩士生 通訊系統(tǒng)設(shè)計 朱一昕 男 碩 士生 通訊系統(tǒng)設(shè)計 孟良 男 碩士生 控制系統(tǒng) 及 軟件設(shè)計 羅珊珊 女 碩士生 控制系統(tǒng) 及 軟件設(shè)計
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