SPWM专用发生芯片SA4828在油田节能方面的应用

油 田作 为 一 个 特 殊 行 业 ，有 其 特 殊 的 负 荷 结
上述 三个 问题 的存 在导 致 了油 田注 采 系统 高耗
构 ，以 电动机 、泵 类 负 载为 主 ，均 为高耗 能 、功率 能 、功率 因数 低 下 的结 果 。随着 交 流变 频调 速 技术 因数低 负 载 ， 因而决 定 了变频 器 在油 田中 的应用 应 在 油 田 中的 应 用 ，此 类 问 题 有 了很 大 的 改 善 。但 以节能 为第 一 目标 。交流 变频 调 速技 术在 油 田中 的 是 ，还 存 在着 很 多不 足 ，如 何解 决变 频 器适 应 多变
小车 ”现 象严 重 。 （ ）拖 动注 水泵 的注水 电动机 。由于 地质 情 况 ３ 的 变 化 ，开 关 井 数 的增 减 ，洗 井 及 供 水 不 足 的 影 响 ，经常 引起 注 水 压力 的波 动 ，注 水量 不 均匀 、不 稳 定 ，注 水 压力 控 制难 度大 。这给 油 田生 产和 管 理
时 ，启 动 电 流大 ，电动机 电缆压 降也 大 ，每次 开机 小 的影 响 。 整 流 部 分 采 用 智 能 功 率 模 块 —— Ｉ Ｍ Ｐ 都 会使 电潜泵 寿命 大 打折 扣 ，影 响其 使 用期 限 。 电 （ｎｅｌ ｅ ｔ ｏ ｅ ｄ ｌ） Ｉｔｌｇｎ Ｐ ｗ ｒ ｉ Ｍｏ ｕｅ 。该 电 路将 控 制 电路 、驱 潜 泵 损 坏后 提 到 地 面上 修 理 ，仅工 程 费 一 项就 达 ５ 动 电 路 、保 护 电路 、反 馈 传 感 电路 集 成 为 一 个 模 万 元 ，价 值 ｌ 万元 的 电缆 平均 提上 放 下 ５ 就须 更 板 ，这 就 使 得 主 电路 性 能 好 ，可 靠 性 更 高 体 积 更 ０ 次
设釜・ 产品
ｌ
Ｓ Ｗ Ｍ 应 用 Ｐ Ａ４ ２ 在
高明星 （ 大庆钻探工程公 司机械修理 厂）
摘要 油 田 电 网 负荷 大、 能耗 高，决 定 了变频 器在 油 田中的 应 用 。 交流 变频调 速 技 术 采用 了 ＳＷ Ｐ Ｍ专用 发 生 芯 片 Ｓ ４ ２ ，控 制核 心 单 元选 用 了Ａ Ｍ Ｌ 司 的 ８ Ｃ ２ 片机 ，并 提 出 了整 体 Ａ ８８ ＴＡ 公 ９５ 单
道 ，导致 电动机 进入 再 生发 电状态 ，将 多余 能 量反
馈 到 电 网 ，引起 主 回路母 线 电压 升 高 ，进 而对 整个 电 网产 生 冲击 ，造 成 电网供 电质 量下 降 。
（ ） 电 泵 井 的潜 油 电 泵 。 电 潜 泵 在 工 频 启 动 电路 ，电源 侧功 率 因数 高 ，且 不受 逆变 输 出 电压大 ２
表 过程 中冗长 的计 算过程 ，加快 了系统 的响应 时 间 ，提 高 了控 制精度 。
关键 词 交 流 变频 Ｓ Ｗ Ｓ ４ ２ 芯 片 节 能降耗 单 片机 ＰＭ Ａ ８ ８
Ｄ ： ０． ９ ９ ． ｓ ｎ． ０ ５ １ ９ ２ １ ． ５． １ ０Ｉ １ ３ ６ ／ｊ ｉ ｓ ２ ９ － ４ ３。 ０ １ Ｏ Ｏ Ｏ
换 ， 电潜 泵 平 均 每 １ 个 月 就 须 维 修 一 次 ，维 修 费 小 ，并 且 由 于结 构 紧 凑 ，大 大 避 免 了分 布 参 数 的 ０ 用 约 ８ 元 ，成本 较 高 。另 外 ，电潜 泵 在 正常 工 作 影 响 。 万
时 ，普 遍 存 在 着 电动 机 负载 率 较 低 情 况 ，“ 马 拉 大
地 址 ：大 庆 市 东 湖 １５ ５ ５ ２ ６ ４ Ｉ ４ — — ０ ，１３ １ 。
的 能 隔 离 主 电 流 回路 与 电子 控 制 电路 的 电 检 测 元
件 ，它综 合 了互感 器 和 分流 器 的所有 优 点 ，克服 了
Ｐ１年第５ ，，－Ｚ－￣ ｆ２ ５ ３ １ 期 －＂ ｌ＋， ７ 口 １ｌＥ 口 Ｊ ４ －
（ ） 控 制 电 路 采 用 专 用 集 成 电 路 芯 片 ２ Ｓ ４ ２ ，这 可 以 大 大 地 减 轻 Ｃ Ｕ的 负 担 。 当需 要 Ａ ８８ Ｐ 改 变 频 率 和 电压 时 ，单 片 机 再 去 干 预 Ｓ ４ ２ ，使 Ａ ８８ 控制 系统 可 以空 出更 多 的时 间用 于检 测和 监控 。数 控 系 统 的 核 心 选 用 了 Ａ ＭＡ Ｔ Ｌ公 司 的 ８ Ｃ ２单 片 ９５
应用 主要 集 中在下 述 三个 方面 。 （ ）拖 动抽 油 机井 的交 流 电 动机 。 由于 电动 机 １ 转 速恒 定 ，下 冲程 时 负荷 减轻 ，电动 机拖 动 产生 的 能 量 无 法 被 负 载 吸 引 ，势 必 会 寻 找 能 量 消 耗 的渠 的工作 环境 ，提 高变 频器 控制 技术 是关 键 。
的技 术 方案 和措 施 。 以 Ｓ ４ ２ 芯 片 为核 心 元件 的变 频技 术 ，不但 能降 低 油 田注 采 系统 的 能耗 ， Ａ８ ８
而且 还 可提 高 电气设 备 的功 率 因数 ，达到 节 能 降耗 的标 准 。 同 时 ，与常规 的 变频技 术相 比 ，使
用 专用 大规 模 集成 电路 芯 片可 直接 生 成 需要 的调 制 信 号 ，改 变 了正 弦 波脉 宽调 制 （Ｐ Ｍ 信 号 查 ＳＷ ）
带 来诸 多 不便 ，因而要 求油 田注 水压 力保 持恒 定 。
机 ，它 与 ５ 系列 单 片机完 全兼 容 。 １
（ ）过 载 、过 流检 测 电路采 用 霍尔 元件 。霍 尔 ３
电流 电压传 感器 模块 有 优越 的电性 能 ，是一 种 先进
作 者 简 介 ：高 明 星 ，２ ０ 年 毕 业 于 哈 尔 滨 工 业 大 学 ，助 理 工 程 师 ００ 从 事 规 划 经 营 设 备 管 理 工 作 ， Ｅ ｍ ｉ：ｇ０ ｎｘｎ＠ｃｐ ． ｍ． － ａｌ ａｍｉｇｉｇ ｎ ｃｅ ｃ ｏ ｎ
１ 基 于 Ｓ ４ ２ 芯 片变 频 器 的原 理及 Ａ８８
硬 件 组 成
基 于 Ｓ ４ ２ 芯片 变频 器原 理如 图 １ Ａ ８８ 所示 。 基于 Ｓ ４ ２ 芯 片变频器主要 由下 述 四部分组成 ： Ａ ８８
（ ） 主 电 路 整 流 部 分 采 用 不 可 控 的 二 极 管 整 流 １