[发明专利]用于驱动电动机的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动机控制领域，具体而言，涉及一种用于驱动电动机的方法和系统。

背景技术

MWD(无线随钻测量系统)是完成大角度和水平井钻井，实时进行井场数据采集、 解释和现场决策的关键技术之一，泥浆脉冲器是无线随钻测量系统最重要的组成部分， 主要通过钻井液的压力波传输信号。泥浆脉冲传输的基本原理是井下传感器测量到的 信号经编码，由泥浆脉冲器的驱动装置驱动其上的锥阀、旋转阀或转子等工作，产生 截流效应，从而产生泥浆压力脉冲，压力脉冲经钻杆柱中的泥浆传递到地面，地面立 柱安装的压力传感器接收压力脉冲信号，经过滤波整形后，由地面的解码系统解码， 从而可以获得井下传递上来的数据信号。

泥浆脉冲传输分为负脉冲、正脉冲和连续波三种传输方式，目前应用最广泛的是 正脉冲传输方式。带先导控制的液压驱动往复式信号发生器是泥浆正脉冲传输方式最 普遍的形式。传统的结构形式由液压控制回路驱动主节流阀往复运动来产生压力脉冲 信号，液压控制回路的介质可以是钻井液也可以是液压油。先导阀动作多是由电磁铁 来完成的，其中电磁铁式脉冲器驱动装置是脉冲器重要的组成部分。

但是，电磁铁式脉冲器驱动装置存在以下缺点：电磁铁在保持吸合状态时仍然需 要驱动器提供较大的保持电流，这会大大缩短电池组的使用寿命，增加更换电池次数， 极大的降低了钻井效率。

针对现有技术中电磁铁式泥浆脉冲器驱动装置存在的功耗大的技术问题，目前尚 未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于驱动电动机的方法和系统，以至少解决现有技术中 电磁铁式泥浆脉冲器驱动装置存在的功耗大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于驱动电动机的方法，包括：控制 电路根据输入的编码数据和采集到的电动机的端电压，生成脉宽调制信号，并将脉宽 调制信号发送给逆变电路；逆变电路根据脉宽调制信号，将直流电源转换为交流电源， 并将交流电源输出至电动机；电动机在交流电源的带动下工作。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种用于驱动电动机的系统，包括：控 制电路，用于根据输入的编码数据和采集到的电动机的端电压，生成脉宽调制信号； 逆变电路，与控制电路电连接，用于根据脉宽调制信号，将直流电源转换为交流电源； 电动机，与逆变电路电连接，用于在交流电源的带动下工作。

在本发明实施例中，通过控制电路根据输入的编码数据和采集到的电动机的端电 压，生成脉宽调制信号，并将脉宽调制信号输出至逆变电路，逆变电路根据脉宽调制 信号，将直流电源转换为交流电源，并将交流电源输出至电动机，电动机在交流电源 的带动下工作，从而实现控制电机完成相应动作，进而通过传动机构带动先导阀动作， 并且控制电机工作不需要保持电流的存在，可以极大的降低系统功耗，从而解决现有 技术中电磁铁式泥浆脉冲器驱动装置存在的功耗大的技术问题。因此，通过本申请提 供的方法，不仅提高电池组的使用寿命，减少更换电池的次数，节约了成本，极大的 提高了钻井效率，并且减少了大容量电容组，降低系统生产升本，减小系统体积，使 系统设计更加紧凑。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图 中：

图1是根据本发明实施例的一种用于驱动电动机的方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种用于驱动电动机的系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的控制电路的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的逆变电路的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的用于驱动电动机的系统的示意图；

图6(a)是根据本发明实施例的一种可选的端电压检测电路的结构示意图；

图6(b)是根据本发明实施例的一种可选的端电压检测电路的结构示意图；

图6(c)是根据本发明实施例的一种可选的端电压检测电路的结构示意图；以及

图7是根据本发明实施例的一种可选的驱动电路的结构示意图。

具体实施方式