[实用新型]一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统，包括中央控制器、温度控制系统、整流模块、公共直流母线、电机控制器组、水冷永磁电机组和制动模块，中央控制器通过通讯总线分别连接到温度控制系统和电机控制器组，温度控制系统包括温度控制器和多个温度传感器，温度控制器和整流模块的交流侧连接井场交流电网，整流模块的直流侧连接到公共直流母线上；电机控制器组包括多个电机控制器，水冷永磁电机组包括多台并联的水冷永磁电机；制动模块包括制动单元和制动电阻；本装置克服现有的机械钻机网电系统装机成本高，使用经济性差、稳定性差，设备体积大、安装运输不便的问题。

技术领域

本实用新型涉及石油钻井装备技术领域，尤其涉及一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统。

背景技术

机械钻机通常采用多台柴油机通过链条箱或联动机并车后驱动钻井设备。近几年机械钻机网电改造得到快速发展，经历了由定频电机驱动、直流电机驱动到交流变频电机驱动等发展阶段，为降低石油钻井成本做出了巨大贡献。机械钻机网电系统通常采用单台大功率电机替代原有柴油机为链条箱或联动机提供动力，电机单独成撬，电控系统放置于电控房内，进行远距离控制，操作监控不方便。

目前，常规机械钻机网电系统，采用直流电机或交流异步电机驱动方式，存在电机效率低、功率因数低的问题。由于常规机械钻机网电系统都采用单台大功率电机替代原有柴油机的方式，导致一旦电机或驱动器出现故障，造成钻机动力供应不足，影响生产。常规机械钻机网电系统采用风冷结构，导致设备体积大，控制装置必须安装在电控房内，设备装机成本高，且运输和安装不便。有鉴于现有的现有的机械钻机网电系统存在的问题，本发明人提供一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统，克服现有的机械钻机网电系统装机成本高，使用经济性差、稳定性差，设备体积大、安装运输不便的问题。

本实用新型采用的技术方案为：

一种应用于机械钻机的水冷永磁电机控制系统，包括中央控制器、温度控制系统、整流模块、公共直流母线、电机控制器组、电机监测模块、水冷永磁电机组和制动模块，中央控制器通过通讯总线分别连接到温度控制系统和电机控制器组，所述的温度控制系统包括温度控制器，温度控制器和整流模块的交流侧连接井场交流电网，整流模块的直流侧连接到公共直流母线上；所述的电机控制器组包括多个电机控制器，水冷永磁电机组包括多台并联的水冷永磁电机，每个电机控制器的受电端连接到公共直流母线上，一个电机控制器的信号输出端连接到一台水冷永磁电机的受控端，每个电机控制器对应一台水冷永磁电机；所述的电机监测模块包括温度传感器和旋转变压器，温度传感器和旋转变压器设于水冷永磁电机内部，且温度传感器和旋转变压器的信号输出端连接到电机控制器；所述的制动模块包括制动单元和制动电阻，制动单元的输入侧连接到公共直流母线上，制动单元的输出侧与制动电阻连接。

所述的整流模块包括依次连接的输入电抗器、快熔熔断器和整流桥。

本实用新型采用利用多台小功率水冷永磁电机并联输出的方式，取代原有柴油机作为系统动力源，使设备能够在全功率段具有更高的效率和功率因数。永磁电机和电机控制器一组独立控制，采用一对一的方式，驱动水冷永磁电机；同时，中央控制器控制电机控制器工作在主机模式或从机模式下，采用主从控制的方式，其中主机工作在速度环，从机工作在转矩环，保证多台水冷永磁电机能够输出相同的转速和扭矩，共同驱动负载。并且，任何一台电机控制器都可以工作在主机模式下，其他电机控制器工作在从机模式下，保证任何一台电机故障时，其他电机都可以正常工作，避免影响钻井生产。

进一步，整流模块采用水冷方式，取消常规机械钻机网电系统的电控房设计，减小设备体积，使设备安装运输更加简单方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式