一种PFC结合中间稳压单元的油井电机驱动系统的制作方法

本发明涉及油井电机驱动系统，具体涉及一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统。

背景技术：

1、石油开采效率一直是国内外油田关注的重点，开采效率中不可或缺的一部分就是增强电路可靠性，高效的利用电能，减少无功功率；另外一部分就是潜电机驱动系统对不同井深油田的兼容性。无功功率产生的原因有两个：一是电流与电压异相，二是电流波形畸变为非正弦波。电流与电压异相会导致无功功率的产生，降低有功功率的输出；电流波形的畸变会产生谐波电流，增加了电力系统的谐波电压和电流的含量，导致电力设备的工作效率下降，甚至对设备造成损坏。为了保护设备，就必须要进行功率因数校正(pfc)。

2、提高潜电机驱动系统对不同井深油田的兼容性也是提高油田开采的另一重要措施，井深越深的油井所需电缆长度也越长，为了节约成本就需要减小电缆的直径，并且不能影响潜电机的正常工作，此时就需要更高的驱动电压；这无疑对功率管的耐压提出了更高的要求，同时当油井较浅时所需的电缆长度也越短，此时不需要太高的驱动电压。

3、目前国内现有油井电机驱动系统都是简单无源功率因数校正、固定母线电压形式，当油井井深不同所需电缆长度也不同，母线电压也需相应调整，这时固定母线电压的驱动系统显然不能满足要求，更换整套系统将大大提升成本、降低采油效率；无源功率因数校正使用的电感、电容体积大，不适用于对体积有限制的场合，在大功率场合已逐渐被淘汰。因此，需要一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，以解决上述背景技术中提出的现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，包括用于升降压输出的变压器模块、整流滤波模块、pfc模块以及逆变器模块；所述整流滤波模块连接于变压器模块与pfc模块之间，并用于对变压器模块输出的三相电进行整流；所述pfc模块用于功率因数的校正，所述逆变器模块用于将输入的直流电转换成交流电；所述pfc模块与逆变器模块之间设有用于将pfc模块输出的电压进一步升压或降压的中间稳压单元。

4、优选的，所述变压器模块为三相变压器，其用于根据本地油田的三相电系统将现有三相电进行初步升压或者降压，以适配后级的供电系统。

5、优选的，所述整流模块用于将变压器模块输出的交流电整流成半波直流电，并将输出的半波直流电作为pfc模块的输入电压源。

6、优选的，所述pfc模块为有源功率因数校正模块，其用于由斩波电路把脉动直流电转换成高频交流电再经过整流滤波。

7、优选的，所述中间稳压单元采用升降压扑拓，宽输入电压，为后级提供稳定的可调的电压源。

8、优选的，所述逆变器模块为三相半桥结构逆变器。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、1、当电网波动时，带有中间稳压单元的油井电机驱动系统可宽电压输入，稳定输出逆变器母线电压，且可调节的输出电压可以兼容不同耐压的绝缘栅双极晶体管(igbt)，适配不同深度的油井，大大减少电缆成本，使驱动系统更加灵活可靠。

11、2、本发明pfc模块采用有源功率因数校正(apfc)模块，其相较于传统的无源功率因数校正模块体积更小，能够应用于对体积有限制的场合，从而提高了该油井电机驱动系统的适用性。

技术特征：

1.一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，包括用于升降压输出的变压器模块、整流滤波模块、pfc模块以及逆变器模块；

2.根据权利要求1所述的一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，所述变压器模块为三相变压器，其用于根据本地油田的三相电系统将现有三相电进行初步升压或者降压，以适配后级的供电系统。

3.根据权利要求1所述的一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，所述整流模块用于将变压器模块输出的交流电整流成半波直流电，并将输出的半波直流电作为pfc模块的输入电压源。

4.根据权利要求1所述的一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，所述pfc模块为有源功率因数校正模块，其用于由斩波电路把脉动直流电转换成高频交流电再经过整流滤波。

5.根据权利要求1所述的一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，所述中间稳压单元采用升降压扑拓，宽输入电压，为后级提供稳定的可调的电压源。

6.根据权利要求2所述的一种pfc结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，其特征在于，所述逆变器模块为三相半桥结构逆变器。

技术总结
本发明公开了一种PFC结合中间稳压单元的油井电机驱动系统，涉及油井电机驱动系统技术领域，包括用于升降压输出的变压器模块、整流滤波模块、PFC模块以及逆变器模块；所述整流滤波模块连接于变压器模块与PFC模块之间，并用于对变压器模块输出的三相电进行整流；所述PFC模块用于功率因数的校正，所述逆变器模块用于将输入的直流电转换成交流电，当电网波动时，带有中间稳压单元的油井电机驱动系统可宽电压输入，稳定输出逆变器母线电压，且可调节的输出电压可以兼容不同耐压的绝缘栅双极晶体管(IGBT)，适配不同深度的油井，大大减少电缆成本，使驱动系统更加灵活可靠。

技术研发人员：袁忠伟,吴勇,翟先旭,孙鸿健,袁野,戴兴民,王辉,姚勇志
受保护的技术使用者：西电芜湖研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8