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潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng) 一、系統(tǒng)構(gòu)成 潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng)主要包括：潛油永磁同步電機、電機保護器、螺桿泵、控制柜、電纜等幾部分。與傳統(tǒng)的 “三相異步潛油電機+電機保護器+行星齒輪減速器+減速器保護器+螺桿泵”的采油方式相比，具有兩大特色與創(chuàng)新點： （1）采用高效率、高功率密度的潛油永磁同步電機代替三相異步潛油電機，提高了系統(tǒng)效率。與三相異步潛油電機相比，潛油永磁同步電機采用永磁體勵磁代替電勵磁，在效率、功率密度、功率因數(shù)等方面具有一定的優(yōu)勢。 （2）省掉了行星齒輪減速器及其保護器，有效縮短了傳動鏈長度，減少了故障點，進一步提高效率。 二、系統(tǒng)應(yīng)用 （1）適合高粘稠、高含砂蠟油井開采 隨著油田不斷開發(fā)，高粘稠、高含砂蠟油井逐漸增多，桿式柱塞泵以及電潛離心泵采油方式難以滿足要求，潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng)是此類油井采油的有效手段。 （2）適合大斜度井、水平井開采 新油田的不斷發(fā)現(xiàn)以及海上油田的開發(fā)，大斜度井、水平井日益增加，潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng)機組長度相對較短，更易通過中、短曲率半徑水平井的造斜段，不會發(fā)生較大彎曲變形，避免造成機組損傷。 三、市場前景 潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵采油系統(tǒng)面向油田采油領(lǐng)域，可適用于陸地和海上油田，在大斜度井、水平井及稠油井等復(fù)雜井況條件下，應(yīng)用優(yōu)勢明顯。海上油田受平臺空間限制，目前均采用電潛泵采油而非地面抽油機，該系統(tǒng)適合如渤海北部、南海部分區(qū)域出現(xiàn)稠油井的區(qū)塊，可以替換現(xiàn)有的帶行星齒輪減速器的潛油電泵裝置，也可以直接應(yīng)用于新井采油。陸上油田目標(biāo)國內(nèi)為長慶油田、勝利油田、遼河油田、塔里木油田等以稠油井為主的油田，國外為沙特阿拉伯、哈薩克斯坦、塔薩克斯坦、阿曼等中東地區(qū)油田，應(yīng)用情景分為三種：一是替代游梁式抽油機井；二是替代帶行星齒輪減速器的電潛螺桿泵井；三是新開發(fā)井。 該項目完成產(chǎn)業(yè)化后，將具備年產(chǎn)300臺（套）生產(chǎn)及系統(tǒng)集成配套能力，預(yù)計項目實施期間累計實現(xiàn)銷售收入10000萬元，新增利潤1500萬元，新增稅收500萬元。 前期已與哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、塔薩克斯坦、阿曼等國家的油田企業(yè)進行了良好地溝通，他們對潛油永磁同步電機直驅(qū)螺桿泵系統(tǒng)具有極大的興趣，迫切希望在油田推廣應(yīng)用，出口前景廣闊。2019年5月該技術(shù)以樣機模型的方式參加美國OTC石油展，引起了眾多國外客戶的興趣，洽談合作意向。 四、項目意義 目前項目整體處于國內(nèi)領(lǐng)先水平；正在進行潛油永磁同步電機電磁熱耦合及振動、系統(tǒng)實時監(jiān)測及智能調(diào)控方面的研究，使系統(tǒng)功能更趨完善，更好地服務(wù)油田開發(fā)。該項目的成功實施能夠有效應(yīng)對我國斜井、水平井以及高粘稠井逐漸增多的現(xiàn)狀，對油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)以及“綠色油田”、“數(shù)字油田”的建設(shè)具有重要意義。在關(guān)鍵核心技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了國外Borets、Novomet等公司的技術(shù)壟斷，使我國潛油永磁直驅(qū)及智能控制技術(shù)走在世界前列，通過制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范行業(yè)生產(chǎn)活動，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，輻射和帶動上下游企業(yè)發(fā)展，拉動配套企業(yè)發(fā)展，鞏固省內(nèi)采油裝備產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢，推動國內(nèi)采油裝備產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。  

本發(fā)明公布了一種直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)能捕獲跟蹤控制方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機組運行控制技 術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明控制方法包括如下步驟：首先，在機組啟動并網(wǎng)剛開始發(fā)電的過程中，調(diào)節(jié)機組的轉(zhuǎn)速ω； 其次，風(fēng)速改變時，根據(jù)風(fēng)速傳感器測量的風(fēng)速的相對變化量增加或減少的方向，確定機組轉(zhuǎn)速控制需要 變化的增加或減少的方向，根據(jù)風(fēng)速測量值相對量變化的大小，由葉尖速比λ計算表達式，計算確定轉(zhuǎn)速所 需要的控制變化量；再次，通過增加或減少機組輸出功率的粗調(diào)節(jié)；最后，使風(fēng)輪機吸收的機械功率Pm 滿 足dPm/dω＝0的條件，使機組運行于CP-λ曲線的頂點或與其相當(dāng)接近的點。本發(fā)明能實現(xiàn)對直驅(qū)永磁同步 風(fēng)力發(fā)電機組最大風(fēng)能捕獲的快速跟蹤控制，提高機組的發(fā)電效益。

本發(fā)明公開了一種小容量薄膜電容永磁同步電機直軸電流給定控制方法，采用小容量的薄膜電容，代替?zhèn)鹘y(tǒng)功率電路中的大容量電解電容，相比傳統(tǒng)的電機驅(qū)動系統(tǒng)，小容量薄膜電容變頻系統(tǒng)體積得到減小，重量得到減輕。本發(fā)明不需要考慮波動的母線電壓對交直軸參考電流的影響，相比于傳統(tǒng)的直軸電流給定方式更簡單有效；交直軸電壓給定經(jīng)過陷波器，濾除特定次諧波分量，電流控制器采用內(nèi)

高速永磁同步電機具有效率高、體積小等優(yōu)點，用于高速驅(qū)動，可以提高驅(qū)動系統(tǒng)的效率、降低成本、簡化結(jié)構(gòu)、減小噪音、提高可靠性，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。采用兩對極、分數(shù)槽繞組的設(shè)計方案，減少定位力矩，優(yōu)化電機的磁場與電勢波形，改善電機的力矩特性和效率特性。采用正弦波驅(qū)動，減少力矩波動和降低損耗。采用矢量控制，改善系統(tǒng)特性。轉(zhuǎn)子位置傳感器可以為旋轉(zhuǎn)變壓器和單個鎖定型霍爾。

本項目將矩陣變換器技術(shù)與永磁同步電機矢量控制技術(shù)相結(jié)合, 在發(fā)揮永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)本身所具有的良好傳動性能的基礎(chǔ)上，采用矩陣變換器作為功率變換電源,構(gòu)成矩陣變換器-永磁同步電機控制系統(tǒng)，達到高效與節(jié)能的目的。

分段式永磁同步電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)子鐵心，永磁體，轉(zhuǎn)子極靴，前端板和后端板；兩個端板之間設(shè)有多個轉(zhuǎn)子隔板，轉(zhuǎn)子極靴之間相互獨立，轉(zhuǎn)子極靴與轉(zhuǎn)子隔板在軸向間隔分布，轉(zhuǎn)子隔板將轉(zhuǎn)子沿軸向分隔為多個轉(zhuǎn)子單元，每個轉(zhuǎn)子單元中轉(zhuǎn)子極靴的兩個端面分別與相鄰的轉(zhuǎn)子隔板的端面貼緊，每個轉(zhuǎn)子單元中轉(zhuǎn)子極靴對應(yīng)于永磁體；轉(zhuǎn)子隔板上設(shè)有允許永磁體貫穿的通孔，前端板、轉(zhuǎn)子極靴、轉(zhuǎn)子隔板和后端板貫穿有極靴拉緊螺栓，極靴拉緊螺栓在軸向鎖緊左后端板和左后端板之間的轉(zhuǎn)子極靴與轉(zhuǎn)子隔板；轉(zhuǎn)子隔板的通孔的拐角處為弧線過渡，永磁體和轉(zhuǎn)子隔板上的永磁體通孔之間有間隙。本發(fā)明具有機械強度高，適用于高速旋轉(zhuǎn)電機的優(yōu)點。

鐵氧體永磁磁阻同步電機，采用鐵氧體永磁替代稀土永磁，材料成本降低20[%]，鐵氧體材料價格穩(wěn)定，有利于產(chǎn)品的成本控制。效率大于95[%], 額定轉(zhuǎn)速1500r/min-8000r/min,額定功率1kW-5kw，可用于家電、園林機械等的驅(qū)動控制。

超高效系列稀土永磁同步電機, 效率為95[%]-97[%], 額定轉(zhuǎn)速1500r/min-8000r/min,額定功率1kW-5kw，可用于電動汽車電動空調(diào)、家用變頻空調(diào)、變頻洗衣機、園林機械等的驅(qū)動控制。

成果介紹永磁同步電機效率和功率密度高、調(diào)速范圍寬，在電動汽車、電動工具、園林機械和家用電器等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。項目為高效、高功率密度徑向和軸向磁場永磁同步電機。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)內(nèi)置V形永磁同步電機，優(yōu)點：1.每極磁通大，可提高功率和轉(zhuǎn)矩密度；2.隔磁措施獨特，機械結(jié)構(gòu)強度好，加工工藝相對簡單；3.通過定、轉(zhuǎn)子參數(shù)優(yōu)化，提升功率密度，轉(zhuǎn)矩脈動和噪音小；4.獲得較為合適的交、直軸同步電抗比（或凸極率）。市場前景應(yīng)用領(lǐng)域：電動汽車、電動工具、園林機械和家用電器等。市場化前景：該成果已經(jīng)和多家企業(yè)產(chǎn)生項目合作，并具備批量生產(chǎn)的條件，各項性能處于行業(yè)先進水平。效率比同類產(chǎn)品提高1-3[[[%]]]，轉(zhuǎn)矩脈動降低2-5[[[%]]]。

本發(fā)明提供了一種永磁同步磁懸浮平面電機，包括動子和定子，所述定子采用特定的二維永磁體陣列，該二維永磁體陣列中第一主永磁體和第二主永磁體沿 X 方向和 Y 方向交錯排列成平面陣列，第一主永磁體的四周布置有四個第二副永磁體，第二主永磁體四周布置有四個第三副永磁體，第一副永磁體布置在第二副永磁體和第三副永磁體之間，且各永磁體與相鄰永磁體的側(cè)面相互貼合，二維永磁體陣列內(nèi)任意兩個相鄰的永磁體的磁化方向之間的夾角均為 45°。通過采用如上所述的特定二維永磁體陣列，使得該電機的磁場強度高，正弦特性好，彌補了現(xiàn)有的