潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油系统 一、系统构成 潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油系统主要包括：潜油永磁同步电机、电机保护器、螺杆泵、控制柜、电缆等几部分。与传统的 “三相异步潜油电机+电机保护器+行星齿轮减速器+减速器保护器+螺杆泵”的采油方式相比，具有两大特色与创新点： （1）采用高效率、高功率密度的潜油永磁同步电机代替三相异步潜油电机，提高了系统效率。与三相异步潜油电机相比，潜油永磁同步电机采用永磁体励磁代替电励磁，在效率、功率密度、功率因数等方面具有一定的优势。 （2）省掉了行星齿轮减速器及其保护器，有效缩短了传动链长度，减少了故障点，进一步提高效率。 二、系统应用 （1）适合高粘稠、高含砂蜡油井开采 随着油田不断开发，高粘稠、高含砂蜡油井逐渐增多，杆式柱塞泵以及电潜离心泵采油方式难以满足要求，潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油系统是此类油井采油的有效手段。 （2）适合大斜度井、水平井开采 新油田的不断发现以及海上油田的开发，大斜度井、水平井日益增加，潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油系统机组长度相对较短，更易通过中、短曲率半径水平井的造斜段，不会发生较大弯曲变形，避免造成机组损伤。 三、市场前景 潜油永磁同步电机直驱螺杆泵采油系统面向油田采油领域，可适用于陆地和海上油田，在大斜度井、水平井及稠油井等复杂井况条件下，应用优势明显。海上油田受平台空间限制，目前均采用电潜泵采油而非地面抽油机，该系统适合如渤海北部、南海部分区域出现稠油井的区块，可以替换现有的带行星齿轮减速器的潜油电泵装置，也可以直接应用于新井采油。陆上油田目标国内为长庆油田、胜利油田、辽河油田、塔里木油田等以稠油井为主的油田，国外为沙特阿拉伯、哈萨克斯坦、塔萨克斯坦、阿曼等中东地区油田，应用情景分为三种：一是替代游梁式抽油机井；二是替代带行星齿轮减速器的电潜螺杆泵井；三是新开发井。 该项目完成产业化后，将具备年产300台（套）生产及系统集成配套能力，预计项目实施期间累计实现销售收入10000万元，新增利润1500万元，新增税收500万元。 前期已与哈萨克斯坦、沙特阿拉伯、塔萨克斯坦、阿曼等国家的油田企业进行了良好地沟通，他们对潜油永磁同步电机直驱螺杆泵系统具有极大的兴趣，迫切希望在油田推广应用，出口前景广阔。2019年5月该技术以样机模型的方式参加美国OTC石油展，引起了众多国外客户的兴趣，洽谈合作意向。 四、项目意义 目前项目整体处于国内领先水平；正在进行潜油永磁同步电机电磁热耦合及振动、系统实时监测及智能调控方面的研究，使系统功能更趋完善，更好地服务油田开发。该项目的成功实施能够有效应对我国斜井、水平井以及高粘稠井逐渐增多的现状，对油田稳产、增产以及“绿色油田”、“数字油田”的建设具有重要意义。在关键核心技术拥有自主知识产权，打破了国外Borets、Novomet等公司的技术垄断，使我国潜油永磁直驱及智能控制技术走在世界前列，通过制定行业标准，规范行业生产活动，促进产品质量提升，引领技术发展，辐射和带动上下游企业发展，拉动配套企业发展，巩固省内采油装备产业集群优势，推动国内采油装备产业的进一步发展。  

本项目将矩阵变换器技术与永磁同步电机矢量控制技术相结合, 在发挥永磁同步电机矢量控制系统本身所具有的良好传动性能的基础上，采用矩阵变换器作为功率变换电源,构成矩阵变换器-永磁同步电机控制系统，达到高效与节能的目的。

本发明公布了一种直驱永磁同步风力发电机组风能捕获跟踪控制方法，属于风力发电机组运行控制技 术领域。本发明控制方法包括如下步骤：首先，在机组启动并网刚开始发电的过程中，调节机组的转速ω； 其次，风速改变时，根据风速传感器测量的风速的相对变化量增加或减少的方向，确定机组转速控制需要 变化的增加或减少的方向，根据风速测量值相对量变化的大小，由叶尖速比λ计算表达式，计算确定转速所 需要的控制变化量；再次，通过增加或减少机组输出功率的粗调节；最后，使风轮机吸收的机械功率Pm 满 足dPm/dω＝0的条件，使机组运行于CP-λ曲线的顶点或与其相当接近的点。本发明能实现对直驱永磁同步 风力发电机组最大风能捕获的快速跟踪控制，提高机组的发电效益。

分段式永磁同步电机转子结构，包括转轴，转子铁心，永磁体，转子极靴，前端板和后端板；两个端板之间设有多个转子隔板，转子极靴之间相互独立，转子极靴与转子隔板在轴向间隔分布，转子隔板将转子沿轴向分隔为多个转子单元，每个转子单元中转子极靴的两个端面分别与相邻的转子隔板的端面贴紧，每个转子单元中转子极靴对应于永磁体；转子隔板上设有允许永磁体贯穿的通孔，前端板、转子极靴、转子隔板和后端板贯穿有极靴拉紧螺栓，极靴拉紧螺栓在轴向锁紧左后端板和左后端板之间的转子极靴与转子隔板；转子隔板的通孔的拐角处为弧线过渡，永磁体和转子隔板上的永磁体通孔之间有间隙。本发明具有机械强度高，适用于高速旋转电机的优点。

铁氧体永磁磁阻同步电机，采用铁氧体永磁替代稀土永磁，材料成本降低20[%]，铁氧体材料价格稳定，有利于产品的成本控制。效率大于95[%], 额定转速1500r/min-8000r/min,额定功率1kW-5kw，可用于家电、园林机械等的驱动控制。

超高效系列稀土永磁同步电机, 效率为95[%]-97[%], 额定转速1500r/min-8000r/min,额定功率1kW-5kw，可用于电动汽车电动空调、家用变频空调、变频洗衣机、园林机械等的驱动控制。

成果介绍永磁同步电机效率和功率密度高、调速范围宽，在电动汽车、电动工具、园林机械和家用电器等领域中应用广泛。项目为高效、高功率密度径向和轴向磁场永磁同步电机。技术创新点及参数内置V形永磁同步电机，优点：1.每极磁通大，可提高功率和转矩密度；2.隔磁措施独特，机械结构强度好，加工工艺相对简单；3.通过定、转子参数优化，提升功率密度，转矩脉动和噪音小；4.获得较为合适的交、直轴同步电抗比（或凸极率）。市场前景应用领域：电动汽车、电动工具、园林机械和家用电器等。市场化前景：该成果已经和多家企业产生项目合作，并具备批量生产的条件，各项性能处于行业先进水平。效率比同类产品提高1-3[[[%]]]，转矩脉动降低2-5[[[%]]]。

本发明公开了一种永磁同步电机模型预测控制方法，包括以下 步骤：(1)在当前时刻 k 将采集的三相电流转换到αβ坐标系；(2)依据 αβ坐标系的电流值预测k+1时刻的电流值和k+2时刻的电流参考值； (3)以k+2时刻的电流参考值为控制目标，依据k+1时刻电流值计算k+1时刻的电压控制矢量参考值；(4)解析 k+1 时刻的电压控制矢量参考值 对应的角度，判定该角度所属的扇区，从扇区中提取候选电压控制矢 量；(5)将候选电压控制矢量代入目标函数，选取使得目标函数值最小 对应的候选电压控制矢量作为最佳电压

本发明公开了一种多相永磁同步电机驱动系统故障诊断方法。本发明的方法包括：(1)对待诊断多相永磁同步电机驱动系统的速度传感器、直流母线电压传感器、相电流传感器输出信号进行采集；(2)利用步骤(1)中采集得到的信号分别计算转速指数SI、磁链差绝对值|Δψ|、谐波平面电流幅值Ixy、正半波电流指数CI+和负半波电流指数CI?；(3)速度传感器故障诊断；(4)电压传感器故障诊断；(5)谐波平面电流状态检测；(6)缺相故障诊断；(7)S1开关管开路故障诊断；(8)S2开关管开路故障诊断；(9)电流传感器故障诊断。本方法在不增加外部辅助电路的前提下，能够实现各类故障快速、准确的诊断。

交流永磁同步电机(PMSM)变频器专门针对中小功率永磁同步电机 研制。变频器釆用一体化结构，机箱采用立方体外形壳体，方便安装固 定。控制电路和功率器件在物理结构上分开；硬件电路按功率电路、控 制电路、键盘显示电路等设置单独电路板。功率电路中包含整流逆变主 电路、辅助电源、IPM驱动隔离电路、母线电压保护电路、电流釆样电路 等。功率电路选用三菱公司的智能功率模块(IPM-PM100RLA120),它具 有结构紧凑，集成度高，有完善的驱动电路，内含过流