高温无霍尔直流电机伺服微驱动器

由于目前石油探测开采由原先的浅层、平原向深层、山区等区域发展，探测开采环境越来越恶劣。同时由于人类环保意识越来越强烈，对石油开采中安全越来越重视，类似于海上钻井平台爆炸的防范意识越来越强。因此，对探测开采设备性能要求越来越高。电机是石油勘探采掘的重要设备，而电极驱动器则为电极的必备仪器。尤其是高端特种电机驱动器，更是国外大的研究机构发展的重点。

本项目为《中国制造2025》第二大类“高档数控机床和机器人”中关于“关键零部件”的第四小类“高端伺服驱动器”部分，是“先进制造”领域。该项目属于油、汽、煤等超深探测开采范畴，为深海、超深地层等恶劣环境下油、气、煤等采掘设备的配套装置。以自主知识产权为研究目标，通过无刷无位置传感器设计、利用转矩闭环和数字式速度闭环方式，实现狭小、高温、高黏度恶劣工作环境下电机长时间大范围负载变化要求。

1）高温设计避免附加制冷装置，提高可靠性，适应井下作业。

2）无位置传感器控制可以简化电机设计，提高电机工作温度，满足狭小、高温、高黏度工作环境。

3）转矩闭环设计避免电机堵转，满足电机长时间工作。

4）数字式速度闭环设计，精确控制电机转速，适应大范围负载变化。

5）50KHz高PWM开关频率，可控制空心杯电机，从而显著减小电机体积，提高电机的工作温度（空心杯电机的功率密度是普通电机的3倍以上）。

图 1 数字式高温无霍尔直流无刷电机伺服驱动器