Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока преобразователя частоты и релейным управлением инвертором напряжения

Abstract

Исследован вентильный электропривод на базе синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов на роторе (СДПМ). В звено постоянного тока включен дополнительный импульсный повышающий преобразователь напряжения, позволяющий поддерживать повышенное напряжение на входе автономного инвертора напряжения (АИН). Управление осуществляется с помощью двухконтурной векторной системы управления, в которой реализован алгоритм совместного релейного управления преобразователем напряжения и силовыми транзисторными ключами инвертора. Управление импульсным преобразователем напряжения осуществляется в соответствии с уравнением баланса мощности на его входе и выходе. Данная система управления позволяет получать синусоидальную форму тока на выходе инвертора. Построены математические модели электропривода в среде MATLAB Simulink, позволяющие провести исследование его свойств. Кроме того, возможно выполнить гармонический анализ тока, чтобы оценить электромагнитную совместимость разработанного электропривода с питающей сетью. This paper dwells upon a rectifier drive based on a permanent magnet synchronous motor (PMSM). An additional boost regulator connected to the DC link helps maintain an increased voltage at the self-commutated voltage inverter (SCVI). A double-loop vector control system controls the drive and uses a joint relay control algorithm to control the boost regulator and power IGBT-transistors in the SCVI. The boost regulator is controlled using the input-output power balance equation. This system ensures a sinusoidal current waveform at the inverter output. The electric drive has been modeled in Matlab Simulink to study its properties. It is also possible to analyze the current harmonics to evaluate the designed drive for electromagnetic compatibility with the power grid.