潛油電機網(wǎng)絡熱力學建模及溫度在線測試系統(tǒng)研究.pdf

1、本課題以大慶力神泵業(yè)有限公司潛油電機的溫度監(jiān)測為研究背景，針對目前我國各大油田開采后期井況的日趨惡劣、深度采油帶來的高溫、高壓等負面影響，側重于潛油電泵機組的無傳感器溫度辨識及其實時狀態(tài)監(jiān)測研究。所做工作可為實現(xiàn)潛油電泵機組的高效安全運行、解決油田開采后期存在的高溫負面效應問題提供理論研究基礎。研究成果將直接應用于油田生產實際，促進我國大型石油裝備骨干企業(yè)大慶力神泵業(yè)有限公司知識產權的自主創(chuàng)新。論文主要工作如下：
　　基于異步電機

2、在三相對稱坐標系下的數(shù)學模型，給出靜止兩相坐標系下電機轉子磁鏈的電壓、電流方程。研究潛油電機在線溫度辨識的在線電感系數(shù)估計方法，分析應用轉子槽諧波辨識電機轉速的過程；給出應用基2FFT快速Fourier變換獲取異步電機電壓、電流頻譜的完整算法。
　　給出潛油電機的網(wǎng)絡熱力學模型，建立簡化轉子熱模型和定轉子混合熱模型，為潛油電機的無傳感器溫度辨識奠定了理論與模型基礎。通過對電機定、轉子相對于環(huán)境初始溫度的溫升及其損耗分析，研究潛油電

3、機等效熱力學電路；分析定、轉子的熱耗散能力及定、轉子間氣隙的熱傳導過程；仿真驗證所提基于轉子槽諧波進行潛油電機無傳感器溫度辨識方案的可行性和優(yōu)越性。
　　建立以TMS320LF2812為控制核心的硬件實驗平臺，設計數(shù)據(jù)采集電路、信號調理電路、主控制電路；通過對潛油電機的電壓電流數(shù)據(jù)采樣，給出基于轉子槽諧波法辨識電機轉速、實時監(jiān)測電機轉子電阻變化的完整計算程序，初步實現(xiàn)對電機轉子溫度變化的無傳感器辨識與監(jiān)測。實驗結果與仿真分析驗證所