石油钻机转盘控制系统中矢量调速技术的研究

摘要

本文以三相感应电机为研究对象,详细地分析了磁场定向矢量控制技术原理、分类及优缺点,在此基础上,结合钻井工艺提出ZJ50LDB钻机转盘控制系统的无速度传感器矢量控制方案和方案中转速环及转矩电流环的设计方法;系统地讨论了能耗制动原理及在转盘控制系统中的应用,对系统的起动过程和制动过程作了全面分析,方便地实现了钻机转盘电动机的四象限工作特性.给出了现场试验结果并对转盘控制系统的工作特性进行了分析,现场试验结果表明:该转盘控制系统的矢量调速方案及转速环、转矩电流环的设计是可行的、正确的,能够满足钻井工艺的要求.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题的来源及背景

1.2国内外电驱动钻机的发展现状与水平

1.3本文的研究目的及意义

1.4本论文的主要工作

第二章磁场定向矢量控制理论的基本原理

2.1异步电动机按磁通定向矢量控制原理

2.1.1异步电动机的空间矢量概念

2.1.2异步电动机按磁通定向的矢量控制原理

2.2磁链开闭环的异步电动机矢量控制系统

2.2.1磁链开环的异步电动机矢量控制系统

2.2.2磁链闭环的异步电动机矢量控制系统

2.2.3磁链开环和闭环复合的异步电动机矢量控制系统

2.3无速度传感器磁场定向矢量控制系统

2.3.1速度观测

2.3.2磁链观测

第三章ZJ50LDB钻机转盘独立驱动控制系统研制

3.1石油钻机转盘工况的分析

3.2转盘控制系统的设备选型

3.2.1交流变频电动机的选型

3.2.2变频器选型

3.3 ZJ50LDB钻机转盘控制系统构成

3.3.1 ZJ50LDB钻机转盘控制系统简介

3.3.2工作条件

3.4转盘控制系统原理及实现功能

3.4.1转盘控制系统实现功能

3.4.2矢量变换控制的应用

3.4.3能耗制动

3.4.4转盘惯性刹车装置的控制

3.4.5矢量控制系统的起动制动过程的分析与讨论

第四章试验结果与分析

4.1实际试验结果

4.2转盘控制系统的工作特性分析

结论

参考文献

致谢

攻读研究生期间科研成果及发表论文