[发明专利]采油拖动高效智能电机调速控制系统及其调速控制方法

权利要求书

1.一种采油拖动高效智能电机调速控制系统，其特征在于，包括：

主控系统(1)，

所述主控系统(1)电性连接有主功率器件(2)；

电机(3)，

所述电机(3)的动力输出端固定安装有采油设备(4)；

电流采集模块(5)，

所述电流采集模块(5)电性连接主功率器件(2)与主控系统(1)；

速度采集模块(6)，

所述速度采集模块(6)开设于电机(3)的动力轴上，所述速度采集模块(6)电性连接有信息传递模块(7)；

用于采油拖动的专用智能电机调速控制系统的控制方法，其特征在于具体步骤为：

S1：主控系统(1)的MCU同时对电流采集模块(5)进行处理，信号输入代表3路，分别定义为PA，PB，PC；该部分由于采用了霍尔器件，除具备高可靠性的特点外，同时具备高速和可采集直流高频电流的特点；

S2：主控系统(1)在t1_s，t2_s，t3_s时刻分别发出导通信号open_a，open_b，open_c，并立即启动MCU内部定时器T1，T2，T3，进行计时；该导通信号open_a，open_b，open_c控制主功率器件(2)开通功率管IGBT，施加电压到电机(3)，当电机(3)有电压施加时，就会产生相应的电流；

S3：主控系统(1)在发出导通信号open_a，open_b，open_c的同时，开始通过电流采集模块(5)进行电流信号的检测；

S4：经过一段延时，主控系统(1)则会分别检测到电流信号t1_p，t2_p，t3_p；在检测到电流信号t1_p时，立即停止MCU内部定时器T1，并记录下T1的导通时间，定义为PA；在检测到电流信号t2_p时，立即停止MCU内部定时器T2，并记录下T2的导通时间，定义为PB；在检测到电流信号t3_p时，立即停止MCU内部定时器T3，并记录下T3的导通时间，定义为PC；当负载变小时，PA，PB，PC会相应变大，当负载变大时，PA，PB，PC会相应变小，通过PA，PB，PC的数据大小，计算出负载的变化情况；

S5：经主控系统(1)的MCU处理，分别输出为PA1，PA2，PB1，PB2，PC1，PC2；低速时，主控系统(1)的MCU做如下处理：PA1＝PA2＝PA，PB1＝PB2＝PB，PC1＝PC2＝PC；当高速时，根据速度的不同，PA1＝PA2＝PA-K，PB1＝PB2＝PB-K，PC1＝PC2＝PC-K，K为一个与速度变化成比例关系的系数，该系数根据测量的电机效率曲线得出；PA1＝PA2＝PA-K表示输出信号PA1，PA2比输入信号PA提前K距离；

S6：主功率器件(2)接收主控系统(1)计算出的最佳值，通过PWM宽度调节的形式，控制导通到电机(3)的电压；当负载突然增大时，由于施加到电机(3)上的电压此刻不变，就会导致电机(3)的速度有降低的趋势，并产生微小变化Sde；当负载突然减小时，由于施加到电机(3)上的电压此刻不变，就会导致电机(3)的速度有增大的趋势，并产生微小变化Sin；速度采集模块(6)部分将该微小变化通过速度传输模块(7)传输给主控系统(1)，通过主控系统(1)对上述信号进行PI双闭环处理并获得用于控制输出到电机(3)的PWM宽度。

2.根据权利要求1所述的一种采油拖动高效智能电机调速控制系统，其特征在于，还包括：

所述主控系统(1)以MCU为核心，所述主控系统(1)接收用户给定速度或功率命令UG、电机电流信号及电机速度信号。

3.根据权利要求1所述的一种采油拖动高效智能电机调速控制系统，其特征在于，还包括：

所述主功率器件(2)为IGBT，所述主功率器件(2)输入为交流或直流，整流后变为直流，所述主功率器件(2)控制电机(3)的功率。

4.根据权利要求1所述的一种采油拖动高效智能电机调速控制系统，其特征在于，还包括：

所述电流采集模块(5)为霍尔电流传感器，所述速度采集模块(6)为霍尔传感器，所述信息传递模块(7)采用屏蔽线或双绞线。

5.根据权利要求4所述的一种采油拖动高效智能电机调速控制系统，其特征在于，包括：

所述电流采集模块(5)通过双电源供电，所述电流采集模块(5)设置数量为三个。