伺服控制技术在地面工程系统的应用.pdf

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1、姗⋯_伺服控制技术在地面工程系统的应用李文武王棚王玉锐(大庆油田有限责任公司第十采油厂)摘要以伺服控制技术的现场应用情况为例，从伺服控制技术的构成、原理、特点和试验效果四个方面进行阐述，通过对地面工程系统机泵进行伺服控制技术改造，实现了机泵的闭环自动化控制，达到了各项工艺要求的自动控制目标。试验结果表明伺服控制技术改造后的机泵运行安全性和稳定性较好，节电效果明显，该技术可用于油田地面工程系统机泵的节能驱动，并满足今后数据化油田的建设需要。关键词伺服闭环自动化节能效果D0l：10．3969／I．ssn．2095-1493．2013。001。0

2、07截至目前，朝阳沟油田集输系统运行脱水站3远程监视。座，转油站20座，安装各型机泵540余台，机泵运1．2伺服控制技术原理行模式有工频模式、变频模式和伺服模式。目前共伺服控制技术结合了目前最新的三相交流异步计投运低压变频器74台，其中掺水系统85台机泵电动机矢量控制技术，即交流异步电动机磁通和转中的32台为变频模式运行(由16台一拖二低压变频矩的解耦控制。如图1所示，若以转子磁通这一旋器驱动)，剩余的53台掺水机泵采用控制阀门开度转的空间矢量为参考坐标，利用从静止坐标轴系到来实现出站压力的调节，该控制方式造成电动机传旋转坐标轴系之间的变换

3、，则可以把定子电流中的导的大量能量损失在调节阀门上，致使掺水泵组运励磁电流分量与转矩电流分量分解成两个垂直的直行效率下降、电能浪费较多。流变量，并分别进行控制：d轴分量控制转子磁通，在控制转子磁通恒定的前提下，电动机转矩与1伺服控制技术定子电流的q轴分量成正比，通过控制电动机的定1．1伺服控制系统的构成子电流分量，实现正交解耦控制，从而对异步交流伺服控制系统主要由控制单元、驱动单元、通电动机的位置、转速、加速度、转矩等参数进行精讯接口单元、编码器及相应的反馈检测器件构成。确的控制”]。控制单元采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心，DSP

4、集成了高速的程序编辑器、大容量的程序／参数存储器、数字／模拟信号的处理和转换器，能够为电动机编制复杂的运行程序。驱动单元采用以智能功率模块为核心的驱动电路，应用矢量控制技术调节电动机的转速，同时电路中还设置有过电图1矢量控制技术原理压、过电流、过热、欠压、缺相等故障检测、报警和保护回路；另外，在主回路中还加入软启动电1．2．1闭环自动控制逻辑关系路，以减小启动过程对驱动器的冲击。通讯接口单依托强大的核心处理器，伺服控制系统可根据元与控制单元集成为一体，负责数据的传输和接地面工程各个系统对控制参数的不同要求来编制闭收，根据用户的需要，还可实现

5、设备的远程控制及环自动控制逻辑关系，以掺水系统闭环自动控制为例，如图2所示，伺服控制系统以掺水出站压力恒第一作者简介：李文武，工程师，2003年毕业于北华大学(自动化定为目标制定逻辑关系图-z。专业)，从事地面工程管理工作，E-mail：¨wenwu1@petr0china．1．2．2伺服控制柜(3om．[31，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第十采油厂规划设计研究所地面室。166405。伺服控制柜由控制系统、驱动系统、编码器和口lj年第1期石油石化节能l23