深井活塞泵启动方法的研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2014Vol.44No.11电气传动2014年第44卷第11期深井活塞泵启动方法的研究1112陈城，徐政，陈锐坚，林崇（1.清华大学深圳研究生院电力系统国家重点实验室深圳研究室，广东深圳518055；2.深圳市天源新能源有限公司，广东深圳518055）摘要：针对深井活塞泵在高扬程光伏扬水系统中的应用，结合直流无刷电动机的运行特性，提出了一种改进型无位置传感器3段式启动方法：短脉冲响应检测转子位置的初始启动→定子电流斜率阈值判断换向加速→反电动势过零点检测闭环控制加速。用新开发的逆变器样机完成了0~100m扬程下的实验，启动过程稳定迅速、换向准确，无短时过流

2、和过载现象，而且对不同扬程有自适应性。新方法不仅保证光伏扬水系统具有良好的启动特性，也适用于其它有高启动转矩要求的系统。关键词：光伏扬水系统；活塞泵；直流无刷电动机；无位置传感器；启动转矩中图分类号：TM351文献标识码：AResearchonStartingMethodforDeepWellPistonPumpsCHENCheng1，XUZheng1，CHENRui⁃jian1，LINChong2（1.NationalKeyLaboratoryofPowerSystemsinShenzhen，GraduateSchoolatShenzhen，TsinghuaUniversity，S

3、henzhen518055，Guangdong，China；2.ShenzhenSolartechRenewableEnergyCo.，Ltd.，Shenzhen518055，Guangdong，China）Abstract:Regardingtheapplicationofpistonpumpsinhigh⁃liftsolarpumpingsystems，andbasedontheoperatingcharacteristicsofbrushlessDCmotors，animprovedthree⁃stepsensorlessstartingmethodwasproposed：st

4、artupwithrotorpositiondetectionaccordingtoshort⁃pulseresponse→speedupwithvoltagevectorswitchingbasedonslopethresholdofstatorcurrent→closed⁃loopcontrolaccelerationwithback⁃electromotive⁃forcezero⁃crossingdetection.Thecorrespondingexperimentswereperformedintheliftrangefrom0to100metersviaapplyinga

5、newlydevelopedprototypeconverter.Thestartingprocessisquitesmoothandquickincorrectswitching，andthereisnoshorttimeover⁃currentorover⁃load.Theproposedmethodisapplicablenotonlyforsolarpumpingsystems，butalsoforothergeneralbrushless⁃direct⁃current⁃motorcontrolsystemswhichrequesthighstartingtorque.Key

6、words:solarpumpingsystem；pistonpump；brushlessDCmotor；positionsensorless；startingtorque控制器的启动和低速运行特性要求高。具体需1引言要解决以下2个问题：1）在确保提供足够高启动首先，由于直流无刷电动机采用高效永磁体转矩的前提下尽可能减小启动电流，防止短时过转子，无需励磁电流，功率因数和运行效率高。流对控制器及电机永磁体造成损伤；2）光伏扬水其次，活塞泵为高扬程容积泵，低转速时仍能提系统早晨启动时，光伏阵列的入射太阳辐射强度水，有效调速范围宽，系统全天有效运行时间弱，能够提供的电能有限，若启动功率过大

7、，光伏长。但是，活塞泵呈现恒转矩负载特性，高扬程阵列输出电压将跌落，导致启动失败。［1］系统启动时，必须输出足够高的启动转矩，克服为了提高启动的成功率，3段式启动方法扬水管道中积水所产生的压力，因此对电动机及得到了较为广泛的应用，即转子预定位→开环加基金项目：深圳市发改委科技项目专项资金（CXB2-01005250040A）；深圳市战略性新兴产业发展专项基金（ZDSY20120619141142918）作者简介：陈城（1989-），男，硕士研究生，Emai