矩形波交流原油脫水電源的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、原油含水率的上升以及原油乳化液穩(wěn)定性的增加，使得原油脫水難度加大，傳統(tǒng)脫水電源難以滿足實際需要。為解決這一問題，作者所在課題組研制了基于逆變技術(shù)的矩形波交流原油脫水電源樣機?，F(xiàn)場試驗表明，樣機在脫水效果、節(jié)能和可控性方面均優(yōu)于傳統(tǒng)電源，具有很好的實用價值。在樣機基礎(chǔ)上優(yōu)化電源設(shè)計，研制性能、可靠性、自動化程度更高的電源具有重要的意義。 本文致力于在樣機的基礎(chǔ)上對矩形波交流原油脫水電源進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計工作，改進(jìn)電源主電路和控制電路，并

2、增加人機接口和PLC優(yōu)化控制模塊以及USB數(shù)據(jù)記錄處理模塊。主電路中，對主電路的結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了介紹，使用智能功率模塊（IPM）取代IGBT器件，進(jìn)行了IPM的選型計算，并設(shè)計了IPM接口電路和外部保護(hù)電路?？刂齐娐分?，設(shè)計了基于TL494芯片的閉環(huán)電壓控制電路和基于SG3525芯片的頻率、占空比控制電路。人機接口和優(yōu)化控制部分，進(jìn)行了PLC優(yōu)化控制系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)選型和硬件連線工作，并設(shè)計了PLC控制軟件；提出了電源的分段恒壓恒流

3、控制方法和自動控制模式，并完成了控制軟件的設(shè)計工作。數(shù)據(jù)記錄處理模塊部分，通過對USB主機接口電路、采樣電路、A/D轉(zhuǎn)換和實時時鐘電路的硬件設(shè)計，以及STC89C54RD+單片機的軟件設(shè)計，完成了電源運行參數(shù)的自動監(jiān)測、記錄功能；通過PC機上數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計，實現(xiàn)了所記錄電源數(shù)據(jù)的分析和處理功能。 最后，本文完成了電源整機的組裝以及軟硬件的測試工作。通過優(yōu)化設(shè)計工作，改善了電源性能，提高了油田原油脫水供電設(shè)備的自動化水平。同時