CN111884174A - 一种用于油井电机的控制方法 - Google Patents

一种用于油井电机的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111884174A
CN111884174A CN202010810575.5A CN202010810575A CN111884174A CN 111884174 A CN111884174 A CN 111884174A CN 202010810575 A CN202010810575 A CN 202010810575A CN 111884174 A CN111884174 A CN 111884174A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
output end
control module
oil well
abnormal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010810575.5A
Other languages
English (en)
Inventor
李晓林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Jianhui New Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Ningbo Jianhui New Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Jianhui New Energy Technology Co Ltd filed Critical Ningbo Jianhui New Energy Technology Co Ltd
Priority to CN202010810575.5A priority Critical patent/CN111884174A/zh
Publication of CN111884174A publication Critical patent/CN111884174A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0854Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load responsive to rate of change of current, couple or speed, e.g. anti-kickback protection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/09Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against over-voltage; against reduction of voltage; against phase interruption
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/032Reciprocating, oscillating or vibrating motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于油井电机的控制方法,油井电机的驱动电路包括设置有输入端和第一输出端的驱动供电模块、与驱动供电模块的第一输出端连接的驱动模块、以及用于电路控制的控制模块,驱动模块的第二输出端与油井电机连接;控制模块控制驱动模块上电及运行;方法包括:控制模块采集输入端、第一输出端和第二输出端至少一端的电压和/或电流的情况;当控制模块分析得到采集信息异常时,控制模块判断电路发生异常故障;当电路发生异常故障时,执行步骤异常故障处理,使得驱动模块不对油井电机进行驱动输出。本发明通过对电流和/或电压进行采集,实现软件层面的保护;且驱动模块采用可控占空比的PWM驱动油井电机。

Description

一种用于油井电机的控制方法
技术领域
本发明涉及油井电机领域,尤其涉及一种用于油井电机的控制方法。
背景技术
数控往复式潜油电泵,是一种以直线电机作为动力推动装置,直接驱动管式抽油泵进行采油的新一代采油设备。其电路由直线电机、管式抽油泵和地面控制柜三部分组成。控制柜通过三相高压线缆与直线电机电气相连,直线电机与抽油泵机械相连,潜入到地下油层中。控制柜通过高压线缆驱动直线电机往复运动,方向同柱塞运动方向一致,驱动抽油泵柱塞做周期往复运动,将油液举升至地面。现有控制柜无法得到真实的相电流、母线电流等信息处理驱动,因此控制柜保护措施全靠硬件过流保护,无法实现双重保护,易导致控制柜损坏;同时采用驱动模块采用上桥臂或下桥臂全开的换步方法,无法适应更多的工况。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供了一种油井电机控制方法,其通过对电流和/或电压进行采集,实现软件层面的保护;且驱动模块采用可控占空比的PWM驱动油井电机。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案来实现的:
一种用于油井电机的控制方法,油井电机的驱动电路包括设置有输入端和第一输出端的驱动供电模块、与所述驱动供电模块的第一输出端连接的驱动模块、以及用于电路控制的控制模块,所述驱动模块的第二输出端与油井电机连接;所述控制模块控制所述驱动模块上电及运行;所述方法包括:
A,所述控制模块采集输入端、第一输出端和第二输出端至少一端的电压和/或电流的情况;
B,当控制模块分析得到采集信息异常时,所述控制模块判断电路发生异常故障;当电路发生异常故障时,执行步骤C;
C,异常故障处理,使得所述驱动模块不对油井电机进行驱动输出。
具体的,所述输入端输入交流电,第一输出端输出直流电,故输入端与第一输出端之间设置整流装置;所述驱动模块通过电抗器后输出驱动油井电机;所述驱动装置采用IGBT;油井电机为油井直线电机。
采用上述方法,控制模块通过对输入端、第一输出端和第二输出端的电压和/或电流的采集获取,即可在软件层面判断电压和/或电流信号是否存在异常,实现软件层面的保护。
进一步地,电路发生异常故障执行步骤C时,
若所述驱动模块处于上电的状态下,所述控制模块停止驱动模块上电,以实现所述驱动模块不对油井电机进行驱动输出。
若所述驱动模块处于运行状态下,所述第一输出端继续为驱动模块供电,所述驱动模块的第二输出端停止输出,以实现所述驱动模块不对油井电机进行驱动输出,即只清除驱动模块的驱动使能;或者,所述控制模块控制所述驱动模块下电,以实现所述驱动模块不对油井电机进行驱动输出。
采用上述方法,所述控制模块对驱动模块进行控制以对油井电机进行控制;当驱动模块完成上电即可驱动油井电机运行;当驱动模块下电,油井电机停止运行。
有些异常故障发生后,只需关闭驱动模块的第二输出端的驱动即可暂时使异常故障消除,而第一输出端输出端继续为驱动模块供电,方便操作人员对异常故障发生原因进行排查,如第二输出端输出电流异常;有些异常故障只关闭驱动模块的第二输出端的驱动,异常故障依旧无法消除,使电路运行不可靠,故需要对驱动模块进行下电,如输入端输入电压异常。
进一步地,所述步骤A包括:A1,所述控制模块采集输入端的电压情况;在所述步骤B中,采集信息异常包括所述控制模块根据步骤A1中采集的输入端的电压情况分析判断得到输入端的电压存在缺相、波动不稳定等。
具体的,驱动模块运行过程中,若控制模块分析判断得到输入端采集的数据异常,则步骤C中控制模块控制驱动模块下电。
进一步地,所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻、以及触点与预充电阻相并联的预充接触器;所述步骤A包括:A2,所述控制模块采集第一输出端的电压情况;所述驱动模块的上电过程包括:
当步骤A2中采集的第一输出端的电压到达控制模块的预设电压时,所述控制模块控制所述预充接触器闭合,将预充电阻切出输出端以实现逐步增大第一输出端的输出电压;
在所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块根据步骤A2中采集的第一输出端的电压情况分析判断得到第一输出端电压异常。
所述第一输出端给驱动模块供电时,先将预充电阻切入第一输出端,此时所述第一输出端输出一个较小的电压值;当控制模块在第一输出端采集的电压值达到预设时,闭合所述预充接触器将预充电阻切出第一输出端,使得第一输出端输出较大电压值;采用上述方法,使得第一输出端输入驱动模块的电压缓慢升高,有效防止启动时高电压冲击对驱动模块的损坏。
所述第一输出端输出电压异常包括第一输出端电压过高以及在上电过程中预充接触器还未闭合前即预充电阻还未切出第一输出端时,第一输出端输出的电压长时间无法达到预设值。
在驱动模块运行过程中,油井电机可能会出现发电情况,并将电压输送至第一输出端,使得第一输出端电压升高导致第一输出端电压过高;若发生此异常故障,则步骤C中第一输出端继续为驱动模块供电,驱动模块的第二输出端停止输出。
进一步地,所述步骤A包括:A3,所述控制模块采集第一输出端的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块判断步骤A3中采集的第一输出端的电流超过对应的预设限值。
具体的,驱动模块运行过程中,若控制模块分析判断得到第一端采集的数据异常,则步骤C中第一输出端继续为驱动模块供电,驱动模块的第二输出端停止输出。
采用上述方法可以在软件层面实现过流保护,与硬件的过流保护形成双重保护,加强电路安全可靠。
进一步地,所述步骤A包括:A4,所述控制模块采集第二输出端的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块判断步骤A3中采集的第二输出端的电流超过对应的预设限值。
具体的,驱动模块运行过程中,若控制模块分析判断得到第二端采集的数据异常,则步骤C中第一输出端继续为驱动模块供电,驱动模块的第二输出端停止输出。
采用上述方法可以在软件层面实现过流保护,与硬件的过流保护形成双重保护,加强电路安全可靠。
更具体的,所述第二输出端为U、V、W三相输出,所述控制模块对三相中每一相的相电流进行采集分析。
进一步地,所述控制模块通过电流传感器来对电流情况进行采集;所述控制模块检测电流传感器是否异常;若电流传感器发生异常,则所述控制模块分析判断电路发生异常故障。
具体的,驱动模块运行过程中,若控制模块分析判断得到电流传感器异常,则步骤C中第一输出端继续为驱动模块供电,驱动模块的第二输出端停止输出。
采用上述方法,避免因采集元件即电流传感器损坏而造成采集数据的不准确;进一步保证电路的安全可靠。
进一步地,所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻、以及触点与预充电阻相并联的预充接触器;所述控制模块还控制驱动模块下电;所述驱动模块上电过程包括:
S11,所述控制模块接通输入端与第一输出端;
S12,控制模块控制所述预充接触器闭合,将预充电阻切出输出端以增大第一输出端的输出电压;
S13,所述控制模块控制驱动模块上电继电器闭合;
S14,所述控制模块向驱动模块发送清除故障使能;
S15,所述控制模块向驱动模块发送驱动使能;
所述驱动模块下电包括;
S21,所述控制模块清除驱动使能;
S22,所述控制模块控制驱动模块上电继电器断开;
S23,所述控制模块控制所述预充接触器断开;
S24,所述控制模块断开输入端与第一输出端。
具体的,所述输入端与第一输出端之间设置有真空接触器,以实现两者之间的通断,上电过程与下电过程每一步之间设置有一定的延迟。
所述驱动模块上电过程中电路出现异常故障时,停止驱动模块上电可理解为:
若输入端与第一输出端还未接通,输入端处的采集信息异常,则控制模块不接通输入端与第一输出端;
若输入端与第一输出端已接通且预充接触器还未接通,输入端处或者第一输出端的采集信息异常,则控制模块断开输入端与第一输出端;
若输入端与第一输出端已接通且预充接触器已接通,输入端处或者第一输出端的采集信息异常,则控制模块先断开预充接触器,再断开输入端与第一输出端;
若输入端与第一输出端已接通且预充接触器还未接通,而第一输出端的电压较长时间未达到预设值,则上电中断,不执行下一步上电上电操作。
进一步地,所述步骤C还包括:在异常故障处理前进行异常故障类型判断;若为高风险异常故障类型,执行步骤C1;若为低风险异常故障类型,则执行步骤C2;
C1,执行异常故障处理;需人工操作电路,使驱动模块重新上电;
C2,执行异常故障处理;判断当前该异常故障是否存在;若异常故障消除,则控制模块控制驱动模块重新上电。
采用上述方法,将异常故障进行分类,低风险异常故障类型对电路影响较小且能自行恢复,如输入端输入电压异常;高风险异常故障类型对电路影响较大或者电路硬件出现损坏无法自行恢复,需要操作人员进行排查,如第一输出端电压电流异常、第二输出端电流异常,高风险异常故障必须人为重新上电,否则无法退出异常故障状态。
进一步地,所述驱动模块的第二输出端输出PWM以驱动油井电机;所述控制模块对驱动模块的第二输出端输出的PWM的占空比进行控制调节。
采用上述方法,采用第二输出端输出可控占空比PWM来驱动油井电机,即可对油井电机的输出扭矩进行控制,以适应更多的工况。
具体的,第二输出端为U、V、W三相输出,当一相中上下桥臂采用可控占空比时,需要加入死区时间,保证上下桥臂不能同时开启,并且上下桥臂以占空比互补开启和关闭,如上桥臂开启40%,则下桥臂开启60%。
所述控制模块包括用于逻辑处理的主控单元、以及与所述主控单元连接并用于人机交互的人机交互单元。
所述油井电机的驱动电路包括变压器,所述变压器输入侧与输入端连接,将输入端的电压转化成220V交流电,所述变压器输出侧用于油井电机的驱动电路中元器件供电,如用于通断输入端与第一输出端的真空接触器、用于将预充电阻切入或切出第一输出端的预充接触器;
所述变压器输出侧连接有用于为控制模块供电的开关电源,所述开关电源将变压器输出侧的电压转化成控制模块的15V直流工作电压;
所述开关电源与变压器输出侧之间设置有断路器,用于控制控制模块的上电与下电;当断路器启动时,控制模块上电,并控制驱动模块开始上电;当断路器断开时,控制模块控制驱动模块下电。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明用于油井电机的控制方法其通过对电流和/或电压进行采集,实现软件层面的保护;
(2)本发明用于油井电机的控制方法其对第二输出端的电压进行采集,既可实现启动时第二输出端的电压慢慢升高,避免高压冲击对驱动模块的损坏;又可实现运行时油井电机处于发电情况使得第二输入端的电压过高。
(3)本发明用于油井电机的控制方法其驱动模块采用可控占空比的PWM驱动油井电机,能够适应更多的工况。
附图说明
图1为本发明用于油井电机的控制方法中油井电机的驱动电路的结构示意图;
图2为本发明用于油井电机的控制方法中驱动模块上电流程示意图;
图3为本发明用于油井电机的控制方法中驱动模块下电流程示意图;
图4为本发明用于油井电机的控制方法中电压判断(以输入端电压为例)流程示意图;
图5为本发明用于油井电机的控制方法中电流判断(以第二输入端U相电压为例)流程示意图;
图6为本发明用于油井电机的控制方法中异常故障处理流程示意图;
附图标记:1输入端;2第一输出端;3第二输出端;4控制模块;401主控单元;402人机交互单元;5驱动模块;6预充电阻;7预充接触器;8整流装置;9真空接触器;10变压器;11开关电源;12断路器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1—6所示,一种用于油井电机的控制方法,油井电机的驱动电路包括设置有输入端1和第一输出端2的驱动供电模块、与所述驱动供电模块的第一输出端2连接的驱动模块5、以及用于电路控制的控制模块4,所述驱动模块5的第二输出端3与油井电机连接;所述控制模块4控制所述驱动模块5上电及运行;所述方法包括:
A,所述控制模块4采集输入端1、第一输出端2和第二输出端3至少一端的电压和/或电流的情况;
B,当控制模块4分析得到采集信息异常时,所述控制模块4判断电路发生异常故障;当电路发生异常故障时,执行步骤C;
C,异常故障处理,使得所述驱动模块5不对油井电机进行驱动输出。
具体的,所述输入端1输入交流电,第一输出端2输出直流电,故输入端1与第一输出端2之间设置整流装置8;所述驱动模块5通过电抗器后输出驱动油井电机;所述驱动装置采用IGBT;油井电机为油井直线电机。
采用上述方法,控制模块4通过对输入端1、第一输出端2和第二输出端3的电压和/或电流的采集获取,即可在软件层面判断电压和/或电流信号是否存在异常,实现软件层面的保护。
优选的,电路发生异常故障执行步骤C时,
若所述驱动模块5处于上电的状态下,所述控制模块4停止驱动模块5上电,以实现所述驱动模块5不对油井电机进行驱动输出。
若所述驱动模块5处于运行状态下,所述第一输出端2继续为驱动模块5供电,所述驱动模块5的第二输出端3停止输出,以实现所述驱动模块5不对油井电机进行驱动输出,即只清除驱动模块5的驱动使能;或者,所述控制模块4控制所述驱动模块5下电,以实现所述驱动模块5不对油井电机进行驱动输出。
采用上述方法,所述控制模块4对驱动模块5进行控制以对油井电机进行控制;当驱动模块5完成上电即可驱动油井电机运行;当驱动模块5下电,油井电机停止运行。
有些异常故障发生后,只需关闭驱动模块5的第二输出端3的驱动即可暂时使异常故障消除,而第一输出端2输出端继续为驱动模块5供电,方便操作人员对异常故障发生原因进行排查,如第二输出端3输出电流异常;有些异常故障只关闭驱动模块5的第二输出端3的驱动,异常故障依旧无法消除,使电路运行不可靠,故需要对驱动模块5进行下电,如输入端1输入电压异常。
优选的,所述步骤A包括:A1,所述控制模块4采集输入端1的电压情况;在所述步骤B中,采集信息异常包括所述控制模块4根据步骤A1中采集的输入端1的电压情况分析判断得到输入端1的电压存在缺相、波动不稳定等。
具体的,驱动模块5运行过程中,若控制模块4分析判断得到输入端1采集的数据异常,则步骤C中控制模块4控制驱动模块5下电。
优选的,所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻6、以及触点与预充电阻6相并联的预充接触器7;所述步骤A包括:A2,所述控制模块4采集第一输出端2的电压情况;所述驱动模块5的上电过程包括:
当步骤A2中采集的第一输出端2的电压到达控制模块4的预设电压时,所述控制模块4控制所述预充接触器7闭合,将预充电阻6切出输出端以实现逐步增大第一输出端2的输出电压;
在所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块4根据步骤A2中采集的第一输出端2的电压情况分析判断得到第一输出端2电压异常。
所述第一输出端2给驱动模块5供电时,先将预充电阻6切入第一输出端2,此时所述第一输出端2输出一个较小的电压值;当控制模块4在第一输出端2采集的电压值达到预设时,闭合所述预充接触器7将预充电阻6切出第一输出端2,使得第一输出端2输出较大电压值;采用上述方法,使得第一输出端2输入驱动模块5的电压缓慢升高,有效防止启动时高电压冲击对驱动模块5的损坏。
所述第一输出端2输出电压异常包括第一输出端2电压过高以及在上电过程中预充接触器7还未闭合前即预充电阻6还未切出第一输出端2时,第一输出端2输出的电压长时间无法达到预设值。
在驱动模块5运行过程中,油井电机可能会出现发电情况,并将电压输送至第一输出端2,使得第一输出端2电压升高导致第一输出端2电压过高;若发生此异常故障,则步骤C中第一输出端2继续为驱动模块5供电,驱动模块5的第二输出端3停止输出。
优选的,所述步骤A包括:A3,所述控制模块4采集第一输出端2的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块4判断步骤A3中采集的第一输出端2的电流超过对应的预设限值。
具体的,驱动模块5运行过程中,若控制模块4分析判断得到第一端采集的数据异常,则步骤C中第一输出端2继续为驱动模块5供电,驱动模块5的第二输出端3停止输出。
采用上述方法可以在软件层面实现过流保护,与硬件的过流保护形成双重保护,加强电路安全可靠。
优选的,所述步骤A包括:A4,所述控制模块4采集第二输出端3的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块4判断步骤A3中采集的第二输出端3的电流超过对应的预设限值。
具体的,驱动模块5运行过程中,若控制模块4分析判断得到第二端采集的数据异常,则步骤C中第一输出端2继续为驱动模块5供电,驱动模块5的第二输出端3停止输出。
采用上述方法可以在软件层面实现过流保护,与硬件的过流保护形成双重保护,加强电路安全可靠。
更具体的,所述第二输出端3为U、V、W三相输出,所述控制模块4对三相中每一相的相电流进行采集分析。
优选的,所述控制模块4通过电流传感器来对电流情况进行采集;所述控制模块4检测电流传感器是否异常;若电流传感器发生异常,则所述控制模块4分析判断电路发生异常故障。
具体的,驱动模块5运行过程中,若控制模块4分析判断得到电流传感器异常,则步骤C中第一输出端2继续为驱动模块5供电,驱动模块5的第二输出端3停止输出。
采用上述方法,避免因采集元件即电流传感器损坏而造成采集数据的不准确;进一步保证电路的安全可靠。
优选的,所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻6、以及触点与预充电阻6相并联的预充接触器7;所述控制模块4还控制驱动模块5下电;所述驱动模块5上电过程包括:
S11,所述控制模块4接通输入端1与第一输出端2;
S12,控制模块4控制所述预充接触器7闭合,将预充电阻6切出输出端以增大第一输出端2的输出电压;
S13,所述控制模块4控制驱动模块5上电继电器闭合;
S14,所述控制模块4向驱动模块5发送清除故障使能;
S15,所述控制模块4向驱动模块5发送驱动使能;
所述驱动模块5下电包括;
S21,所述控制模块4清除驱动使能;
S22,所述控制模块4控制驱动模块5上电继电器断开;
S23,所述控制模块4控制所述预充接触器7断开;
S24,所述控制模块4断开输入端1与第一输出端2。
具体的,所述输入端1与第一输出端2之间设置有真空接触器9,以实现两者之间的通断,上电过程与下电过程每一步之间设置有一定的延迟。
所述驱动模块5上电过程中电路出现异常故障时,停止驱动模块5上电可理解为:
若输入端1与第一输出端2还未接通,输入端1处的采集信息异常,则控制模块4不接通输入端1与第一输出端2;
若输入端1与第一输出端2已接通且预充接触器7还未接通,输入端1处或者第一输出端2的采集信息异常,则控制模块4断开输入端1与第一输出端2;
若输入端1与第一输出端2已接通且预充接触器7已接通,输入端1处或者第一输出端2的采集信息异常,则控制模块4先断开预充接触器7,再断开输入端1与第一输出端2;
若输入端1与第一输出端2已接通且预充接触器7还未接通,而第一输出端2的电压较长时间未达到预设值,则上电中断,不执行下一步上电上电操作。
优选的,所述步骤C还包括:在异常故障处理前进行异常故障类型判断;若为高风险异常故障类型,执行步骤C1;若为低风险异常故障类型,则执行步骤C2;
C1,执行异常故障处理;需人工操作电路,使驱动模块5重新上电;
C2,执行异常故障处理;判断当前该异常故障是否存在;若异常故障消除,则控制模块4控制驱动模块5重新上电。
采用上述方法,将异常故障进行分类,低风险异常故障类型对电路影响较小且能自行恢复,如输入端1输入电压异常;高风险异常故障类型对电路影响较大或者电路硬件出现损坏无法自行恢复,需要操作人员进行排查,如第一输出端2电压电流异常、第二输出端3电流异常,高风险异常故障必须人为重新上电,否则无法退出异常故障状态。
优选的,所述驱动模块5的第二输出端3输出PWM以驱动油井电机;所述控制模块4对驱动模块5的第二输出端3输出的PWM的占空比进行控制调节。
采用上述方法,采用第二输出端3输出可控占空比PWM来驱动油井电机,即可对油井电机的输出扭矩进行控制,以适应更多的工况。
具体的,第二输出端3为U、V、W三相输出,当一相中上下桥臂采用可控占空比时,需要加入死区时间,保证上下桥臂不能同时开启,并且上下桥臂以占空比互补开启和关闭,如上桥臂开启40%,则下桥臂开启60%。
所述控制模块4包括用于逻辑处理的主控单元401、以及与所述主控单元401连接并用于人机交互的人机交互单元402。
所述油井电机的驱动电路包括变压器10,所述变压器10输入侧与输入端1连接,将输入端1的电压转化成220V交流电,所述变压器10输出侧用于油井电机的驱动电路中元器件供电,如用于通断输入端1与第一输出端2的真空接触器9、用于将预充电阻6切入或切出第一输出端2的预充接触器7;
所述变压器10输出侧连接有用于为控制模块4供电的开关电源11,所述开关电源11将变压器10输出侧的电压转化成控制模块4的15V直流工作电压;
所述开关电源11与变压器10输出侧之间设置有断路器12,用于控制控制模块4的上电与下电;当断路器12启动时,控制模块4上电,并控制驱动模块5开始上电;当断路器12断开时,控制模块4控制驱动模块5下电。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于油井电机的控制方法,油井电机的驱动电路包括设置有输入端(1)和第一输出端(2)的驱动供电模块、与所述驱动供电模块的第一输出端(2)连接的驱动模块(5)、以及用于控制的控制模块(4),所述驱动模块(5)的第二输出端(3)与油井电机连接;其特征在于:所述控制模块(4)控制所述驱动模块(5)上电及运行;所述方法包括:
A,所述控制模块(4)采集输入端(1)、第一输出端(2)和第二输出端(3)至少一端的电压和/或电流的情况;
B,当控制模块(4)分析得到采集信息异常时,所述控制模块(4)判断电路发生异常故障;当电路发生异常故障时,执行步骤C;
C,异常故障处理,使得所述驱动模块(5)不对油井电机进行驱动输出。
2.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:电路发生异常故障执行步骤C时,
若所述驱动模块(5)处于上电的状态下,所述控制模块(4)停止驱动模块(5)上电,以实现所述驱动模块(5)不对油井电机进行驱动输出。
若所述驱动模块(5)处于运行状态下,所述第一输出端(2)继续为驱动模块(5)供电,所述驱动模块(5)的第二输出端(3)停止输出,以实现所述驱动模块(5)不对油井电机进行驱动输出;或者,所述控制模块(4)控制所述驱动模块(5)下电,以实现所述驱动模块(5)不对油井电机进行驱动输出。
3.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述步骤A包括:A1,所述控制模块(4)采集输入端(1)的电压情况;在所述步骤B中,采集信息异常包括所述控制模块(4)根据步骤A1中采集的输入端(1)的电压情况分析判断得到输入端(1)的电压存在缺相。
4.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻(6)、以及触点与预充电阻(6)相并联的预充接触器(7);所述步骤A包括:A2,所述控制模块(4)采集第一输出端(2)的电压情况;所述驱动模块(5)的上电过程包括:
当步骤A2中采集的第一输出端(2)的电压到达控制模块(4)的预设电压时,所述控制模块(4)控制所述预充接触器(7)闭合,将预充电阻(6)切出输出端以实现逐步增大第一输出端(2)的输出电压;
在所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块(4)根据步骤A2中采集的第一输出端(2)的电压情况分析判断得到第一输出端(2)电压异常。
5.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述步骤A包括:A3,所述控制模块(4)采集第一输出端(2)的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块(4)判断步骤A3中采集的第一输出端(2)的电流超过对应的预设限值。
6.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述步骤A包括:A4,所述控制模块(4)采集第二输出端(3)的电流情况;所述步骤B中,所述采集信息异常包括所述控制模块(4)判断步骤A3中采集的第二输出端(3)的电流超过对应的预设限值。
7.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述控制模块(4)通过电流传感器来对电流情况进行采集;所述控制模块(4)检测电流传感器是否异常;若电流传感器发生异常,则所述控制模块(4)分析判断电路发生异常故障。
8.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述输出端设置有电压切换模块;所述电压切换模块包括预充电阻(6)、以及触点与预充电阻(6)相并联的预充接触器(7);所述控制模块(4)还控制驱动模块(5)下电;所述驱动模块(5)上电过程包括:
S11,所述控制模块(4)接通输入端(1)与第一输出端(2);
S12,控制模块(4)控制所述预充接触器(7)闭合,将预充电阻(6)切出输出端以增大第一输出端(2)的输出电压;
S13,所述控制模块(4)控制驱动模块(5)上电继电器闭合;
S14,所述控制模块(4)向驱动模块(5)发送清除故障使能;
S15,所述控制模块(4)向驱动模块(5)发送驱动使能;
所述驱动模块(5)下电包括;
S21,所述控制模块(4)清除驱动使能;
S22,所述控制模块(4)控制驱动模块(5)上电继电器断开;
S23,所述控制模块(4)控制所述预充接触器(7)断开;
S24,所述控制模块(4)断开输入端(1)与第一输出端(2)。
9.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述步骤C还包括:在异常故障处理前进行异常故障类型判断;若为高风险异常故障类型,执行步骤C1;若为低风险异常故障类型,则执行步骤C2;
C1,执行异常故障处理;需人工操作电路,使驱动模块(5)重新上电;
C2,执行异常故障处理;判断当前该异常故障是否存在;若异常故障消除,则控制模块(4)控制驱动模块(5)重新上电。
10.根据权利要求1所述的用于油井电机的控制方法,其特征在于:所述驱动模块(5)的第二输出端(3)输出PWM以驱动油井电机;所述控制模块(4)对驱动模块(5)的第二输出端(3)输出的PWM的占空比进行控制调节。
CN202010810575.5A 2020-08-13 2020-08-13 一种用于油井电机的控制方法 Pending CN111884174A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010810575.5A CN111884174A (zh) 2020-08-13 2020-08-13 一种用于油井电机的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010810575.5A CN111884174A (zh) 2020-08-13 2020-08-13 一种用于油井电机的控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111884174A true CN111884174A (zh) 2020-11-03

Family

ID=73203721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010810575.5A Pending CN111884174A (zh) 2020-08-13 2020-08-13 一种用于油井电机的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111884174A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2834014Y (zh) * 2005-06-28 2006-11-01 广州日立电梯有限公司 一种电梯用节能驱动控制器
CN101977016A (zh) * 2010-10-22 2011-02-16 天津理工大学 一种基于单片机的感应电机变频调速控制***
CN103050944A (zh) * 2012-11-02 2013-04-17 深圳市航盛电子股份有限公司 一种电动汽车牵引电机控制器
CN104038074A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 用于纹波和缺相检测的方法和设备
CN107845999A (zh) * 2017-11-30 2018-03-27 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司 一种基于电流总谐波系数的电机故障检测***及方法
CN108134375A (zh) * 2018-03-09 2018-06-08 核工业理化工程研究院 永磁同步电机控制电路的保护装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2834014Y (zh) * 2005-06-28 2006-11-01 广州日立电梯有限公司 一种电梯用节能驱动控制器
CN101977016A (zh) * 2010-10-22 2011-02-16 天津理工大学 一种基于单片机的感应电机变频调速控制***
CN103050944A (zh) * 2012-11-02 2013-04-17 深圳市航盛电子股份有限公司 一种电动汽车牵引电机控制器
CN104038074A (zh) * 2013-03-06 2014-09-10 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 用于纹波和缺相检测的方法和设备
CN107845999A (zh) * 2017-11-30 2018-03-27 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司 一种基于电流总谐波系数的电机故障检测***及方法
CN108134375A (zh) * 2018-03-09 2018-06-08 核工业理化工程研究院 永磁同步电机控制电路的保护装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9124204B2 (en) Inverter device
US10320281B2 (en) Converter apparatus having function of detecting failure of power device, and method for detecting failure of power device
CN109747423B (zh) 一种电动汽车安全关断***和方法
JP5875214B2 (ja) 電力変換システム
CN104539196A (zh) 一种驱动器软启动保护装置及其保护方法
CN103562108B (zh) 电梯控制装置
CN201878065U (zh) 发电厂直流油泵软启动控制器
CN111884174A (zh) 一种用于油井电机的控制方法
CN113346458B (zh) 电机控制方法、电机控制装置、电机***和存储介质
CN105226614A (zh) 安全可靠的直流电机控制***及控制方法
CN110311619B (zh) 一种电机控制电路及电动汽车
CN116800236A (zh) 具有软开通功能的多通道固态功率控制器及其运行方法
CN107521348A (zh) 电机控制器供电电源***及电机控制器
CN101820247A (zh) 电梯主机电机电气控制回路
CN101567553B (zh) 用于保护直流电网不致过电压的电路
CN102185557A (zh) 一种单相感应电机调速控制***
US20240162704A1 (en) Inrush current suppression circuit, converter system, and motor drive device
CN213402445U (zh) 检测保护电路、装置及电器设备
CN104210909A (zh) 一种电梯用负载控制器以及电梯用变频器
CN110686360B (zh) 一种电机相间短路检测方法、控制电路、空调器检测方法及空调器
CN112152188A (zh) 一种变频器内igbt模块的保护装置、方法和电机***
CN114296429B (zh) 一种控制器电机故障检测方法
CN102751925A (zh) 一种笼型转子永磁同步电机起动装置及控制方法
CN113572370A (zh) 一种智能整流回馈共直流母线***及控制方法
CN106004891A (zh) 牵引逆变器控制方式

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201103

RJ01 Rejection of invention patent application after publication