高温无霍尔直流电机伺服微驱动器
01项目背景
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。
02项目简介
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。
03关键技术
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)。
西安电子科技大学
2022-07-05