抽油机井恒功率变频控制系统研究

抽油机作为陆上油田最重要的机械采油装备之一,近年来已发展出一系列的变频节能技术,但其研究主要集中在硬件方面,缺乏相关基础理论,导致现场应用普适性差,应用效果参差不齐。为此,研究有杆泵变频测控机理,优选了主要部件,对测试数据提出了要求,形成了有杆泵抽油变频控制系统。构建BP神经网络系统对正常井和漏失、柱塞碰泵、气体影响等异常井进行识别,分类提出变频计算模型:考虑负扭矩和抽油机冲次界限等建立了正常井恒功率变频计算模型,实例对比分析了变频后抽油机速度、加速度变化规律,产液量一定时,负功功率和有功功率分别下降了65%和44%。建立了上行程漏失的异常井变频计算模型,针对性地提高上行程冲次,形成“上快下慢”运行模式。实例计算表明:该系统缩短上行程时间2.6 s,较好地解决有杆泵上行程漏失和变频节能的问题。研究成果可为抽油机变频技术提供理论支持,对油田节能和提产具有指导意义。

基于AMESim恒功率变量泵的仿真研究

为了优化恒功率变量泵的动态调节特性,根据力士乐的轴向柱塞变量双泵A8V0泵的结构和工作原理,建立了恒功率泵的变量调节机构的数学模型;利用仿真软件AMESim进行仿真,分析2个测量弹簧参数对泵动态特性的影响.通过分析现有2个弹簧作用的恒功率调节的不足,提出了3个弹簧作用的变量调节机构.仿真结果表明:2个弹簧的变量调节机构,优化前后恒功率控制的幅值变化由24.1%减少到7.3%,仍未能实现理想的恒功率调节;而3个测量弹簧的结构优化后的幅值变化仅为3.9%.本研究为恒功率泵性能的优化提供了新的思路.

采用双定子泵的多级恒功率调速系统回路特性分析与试验

传统恒功率调速系统的调节原理(转速与转矩的乘积必为定值)决定其无法满足转矩不变、输出不同转速的工况要求。为解决上述问题,采用双定子泵对其进行改进,对组成的多级恒功率调速系统性能与传统系统进行了对比分析,并搭建试验台进行了试验论证。结果表明,采用双定子泵组成的多级恒功率调速系统既具有传统系统适应恒功率工况的特性,传动效率可比普通定量泵系统提高7%,又能满足多级恒功率负载的工况。在工况要求转矩输出恒定的前提下,若要求马达输出多级转速,多级恒功率调速系统可以通过控制双定子泵的工作方式以较少的功率满足要求,而传统恒功率调速系统则只能采用节流调速的方式溢流掉一部分流量来满足要求,因此前者比后者减少了能量的损失。该研究既丰富了双定子泵的应用领域,也可为恒功率调速系统应用于农业机械并提高其工作效率提供参考。

火电机组定速循环水泵的全工况运行优化

为解决枚举法得出的定速循环水泵最优运行方式的局限性,通过分析汽轮机低压缸、冷却塔及凝汽器真空的全工况计算模型,提出了在环境温度相等的前提下进行循环水泵全工况运行优化,并对其流程进行了阐述,将排汽压力对汽轮机功率的修正曲线进行了全工况拟合,利用二分法求解机组各工况下循环水泵相邻运行方式的等效益点,进而获得等效益曲线,并采用二分法对某电厂的定速循环水泵进行了等效益曲线实例验证.结果表明:循环水泵优化运行后,平均可降低煤耗0.594 g/(kw.h).

具有TMPPT功能的数字式光伏水泵系统的设计

设计了一种基于16位微处理器结构的简单全数字式光伏水泵系统。系统采用频率微分逼近法实现了太阳电池的真正最大功率跟踪(TMPPT)功能,运行结果证明系统运行稳定可靠,效率高于传统恒压跟踪(CVT)方式;系统具有完善的保护功能,可以实现无人值守工作。

抽水蓄能电站蜗壳保压值优化研究

针对白莲河抽水蓄能电站充水保压蜗壳的不同保压值,对蜗壳应力、外围混凝土应力、座环位移、混凝土承载比进行了对比分析,并通过计算蜗壳与外围混凝土间初始缝隙值判断运行时两者接触情况,分别对蜗壳紧贴和脱开混凝土两种情况进行了动力分析。计算结果表明,保压值越大对蜗壳和混凝土的受力越有利,但保压值过大,运行时蜗壳与混凝土可能脱离、结构自振频率与机组固有频率接近、易产生共振,对机组稳定不利;当保压值为165 m时,蜗壳与混凝土的应力合理,且不易共振,供借鉴。

一种用于AMOLED显示驱动芯片的电荷泵设计

基于开关电容系统理论,设计了一种多通路输出的电荷泵,为AMOLED显示驱动芯片中的源驱动和栅驱动电路提供电源电压。使用混合调制模式,根据源驱动和栅驱动的等效负载情况,分别设计相应的环路调制电路,在实现恒压输出的同时,降低VDH纹波电压与电源噪声,提高功率效率。基于0.18μm HVCMOS工艺的仿真结果表明,电路能够获得较小的VDH纹波电压,电源电压在2.6～3.3 V的范围内变化时,功率效率最高可达94.54%。

卷带装置液压系统恒功率特性研究

为研究卷带装置液压系统的恒功率特性,建立了理论分析的数学模型,分析了相关参数对系统性能的影响,在此基础上建立了系统的仿真模型,分析了负载变化对系统压力、液压泵流量及液压马达转速的影响,通过搭建卷带装置实验台,测试了系统的恒功率特性。结果表明:系统具有较好的恒功率特性,仿真模型能够有效测试系统的恒功率特性。研究成果为卷带装置液压系统的改进设计提供了技术支持。

负流量恒功率变量泵建模及系统特性分性

应用大型液压系统仿真软件AMESim10.0建立了负流量恒功率控制变量泵模型。通过设置不同的变量活塞缸反馈力,得出其对于系统溢流量及工作流量响应时间的影响;通过设置不同的恒功率点及压力切断点,得出系统可变调节能力大小;通过设置系统不同的负流量信号,比较得出变量泵在不同功率曲线下运行的能力。研究结果表明,变量泵系统符合样本泵特性;变量活塞缸反馈力增益越大,系统溢流量越大,响应时间越短;通过负流量控制,能够使恒功率泵多种工作功率曲线得以实现。

串联式轴向柱塞泵恒功率特性研究

针对挖掘机用串联式斜盘轴向柱塞泵,分析了恒功率调节特性的动作过程,并建立了该闭环控制系统的完整数学模型,利用Matlab/Simulink模块进行仿真分析,得到柱塞泵的负载压力-输出流量的特性曲线,搭建了液压试验台,验证了数学模型的有效性。重点讨论了功率设定弹簧刚度对恒功率特性的影响,由于双弹簧并联机构带来了较大的误差,提出了三弹簧结构的优化措施,通过模拟仿真得到改进后的性能曲线,对比后发现恒功率曲线的拟合程度显著提高,也为该类型研究提供参考。

基于MATLAB的模糊PID径向柱塞变量泵恒功率控制的仿真

本文介绍了基于MATLAB6.5提供的Simulink与FUZZYLOGICTOOBOX,对一种径向柱塞变量泵的模糊PID恒功率控制进行仿真的方法。

抽水蓄能电站尾水系统布置对相继甩负荷工况尾水管进口最小压力的影响

抽水蓄能电站机组在相继甩负荷过程中,尾水系统布置方式对尾水管进口最小压力影响很大。本文通过理论分析、数值计算和工程实例,揭示了相继甩负荷工况产生尾水管进口最小压力的内在机理,探究分析了尾水系统布置方式对相继甩负荷工况中的尾水管进口最小压力的影响。结果表明:尾水系统环状布置比树状布置对相继甩负荷过程中的尾水管进口最小压力更有利;环状布置方式中的尾水岔管越靠近机组、尾水主洞断面积越大,尾水管进口最小压力越大。

工程机械油泵特性分析及其控制机制

针对工程机械所需的高性能液压设备,分析轴向柱塞油泵运用于工程机械的可行性,深入研究直轴式轴向柱塞泵结构及工作特性,并计算了柱塞泵变量机构的排量和输出流量。研究了恒功率变量泵变量控制机制,基于单片机开发了恒功率变量泵控制系统,为高性能工程机械液压系统的设计提供了理论指导。

新型径向柱塞变量泵恒功率控制机构的方案比较与分析

本文详细比较了国内外出现的四种恒功率控制方案 ,给出了系统原理图 ,作了特性比较说明 ,并就工程实用性角度出发设计了一套位移 力矩反馈式恒功率控制机构。给出了其调节特性曲线 。

径向柱塞变量泵电液恒功率控制的理论分析

对一种径向柱塞变量泵的电液恒功率控制方案进行了探讨,建立了系统的数学模型,并推导出了实现恒功率控制的电控器的算法,同时就系统结构参数和工况参数对控制系统特性的影响进行了分析,为实践提供了指导。

K5V变量泵控制原理分析及在泵车上的应用

K5V液压变量柱塞泵以其优良的控制性能广泛应用于工程机械领域,其变量调节机构的控制功能包括电比例排量控制、恒功率控制、压力切断控制等方式,能够适应主机的不同工况,使主机具有良好的工作效率。介绍了K5V液压变量柱塞泵控制机构组成,分析了K5V变量泵不同控制方式的控制原理和特性,结合K5V液压变量泵在泵送机械上的实际应用,针对K5V液压泵在泵送工作中出现的故障现象,分析了故障产生原因,提出了故障诊断思路及排除方法。

大功率水泵变频调速自动恒压供水系统应用研究

介绍了由变频器、软起动器、可编程序控制器(PLC)和压力变送器组成的变频调速自动恒压供水系统。系统采用可编程序控制器控制多泵的工作方式,自动完成各水泵轮换,变频器控制调速水泵,软起动器起动大功率水泵,使大功率水泵起动平稳,减小了水流冲击。当变频器发生故障时,采用软起动器起动水泵,提高了用水可靠性。

基于水泵轴功率的变频恒压供水系统泵组控制研究

变频恒压供水系统能够根据水负荷变化自动调节水泵转速或切换水泵运行的台数,有效节约了电能,同时实现了水泵的软启动。通过分析变频恒压供水系统特点,提出基于水泵轴功率的变频恒压供水系统泵组控制方式,设计了一套以可编程逻辑控制器PLC为控制核心,结合变频调速技术和PID调节等技术的自动恒压变频供水系统。该供水系统能够有效地避免人为操作的复杂性且控制简单可靠。

A4V系列泵DA阀的控制原理与应用

分析了一种转速感应控制阀的工作原理,并研究了基于DA控制阀的恒功率调节液压伺服系统在行走机械上的应用特性。

基于键图的恒压变量泵建模与仿真研究

航空用高压大流量恒压变量泵的研究是目前机载液压系统发展方向之一。根据功率键合图理论,按照恒压变量泵结构和工作原理,建立了高压大流量恒压变量泵统一扩展键合图模型。在模型中考虑了泵出口管道特性的影响,使仿真结果更符合实际。通过仿真研究,进一步优化了高压大流量恒压变量泵的设计参数,为机载液压系统高压化设计提供参考。