变频器应用研究论文提纲

关键词： 开采量 钻井 油气 资源

论文题目：ACS800变频器在钻井平台钻机中的应用研究

摘要：近年来,随着我国经济的快速发展以及国民生活质量的日益提高,对石油和天然气的需求量也越来越大,而陆上油气资源的可开采量却越来越少,促使我国海上油气资源勘探开发的节奏越来越快。海上钻井平台是一种主要用于油气勘探开发的海上结构物。平台上装有钻井、动力、通讯、导航、安全救生、人员生活等设备设施。目前,大部分海上钻井机械已由直流驱动变为变频驱动,而ABB生产的ACS800系列变频器的应用最为广泛。ACS800变频器以其强大的功能、优异的DTC控制技术、模块化和冗余化的设计、紧凑的结构以及滑轮式的设计,并结合ABB PM864A高性能PLC系统、数字化显示系统以及现场Profibus总线等技术,赢得了海洋钻井平台的普遍青睐。本文主要针对ACS800变频器的结构配置和双电机同步问题进行研究,在此基础上,进一步探讨ACS800变频器应用过程中的干扰和接地问题。首先,对ACS800变频器的整流单元、逆变单元、能耗制动单元和PLC控制器控制网络的工作原理进行系统地分析。其次,在介绍ACS800变频器应用环境的基础上分析研究了变频器直接转矩控制技术和应用宏。再次,以双电机同步系统在钻井绞车中的具体应用为例,重点分析钻井绞车双电机同步调速的实现方式,并对其应用过程中的常见故障进行总结。最后,通过对ACS800变频器应用过程中的抗干扰和接地问题的研究,强调接地的重要性,并对中油海5号钻井平台出厂以来应用过程中出现的电磁干扰问题及解决方案进行总结。

关键词：ACS800变频器;应用研究;钻井平台;电磁干扰

学科专业：电气工程（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 论文选题背景

1.2 国内外研究动态

1.2.1 双电机同步控制技术研究现状

1.2.2 变频器谐波抑制的研究现状

1.3 本文主要工作

第2章 ACS800变频器整体结构研究

2.1 PLC控制系统

2.2 整流单元选型

2.2.1 二极管供电单元的工作原理

2.2.2 整流器输出直流电压计算

2.2.3 整流单元降低容量使用方法

2.2.4 整流模块辅助功能研究

2.3 逆变单元选型

2.4 能耗制动单元选型

2.5 单传动变频器

2.6 本章小结

第3章 ACS800变频器在钻机中的应用

3.1 变频器应用环境简介

3.2 变频器对相关变频电机的控制

3.3 变频器核心技术研究

3.3.1 直接转矩控制原理

3.3.2 直接转矩控制算法

3.3.3 ACS800变频器重要参数配置

3.4 ACS800变频器应用宏的应用研究

3.4.1 应用宏简介

3.4.2 现场总线控制系统

3.4.3 PLC旁路控制系统

3.4.4 PLC旁路时的主从控制

3.5 本章小结

第4章 钻井绞车双电机同步问题研究

4.1 钻井绞车中双变频电机同步原理

4.2 钻机绞车主从控制的实现

4.2.1 硬件组成

4.2.2 SIMOLINK控制网络特点

4.2.3 ABB通讯模式

4.2.4 绞车电机主从控制的实现

4.2.5 参数设置

4.3 双电机同步系统对硬件的要求

4.3.1 交流变频电机的配对

4.3.2 变频器的配对

4.3.3 转速编码器的配对和安装

4.4 绞车常见的同步故障及排除

4.4.1 两台变频器功率分配不均问题

4.4.2 转速编码器导致的同步问题

4.4.3 变频器参数设置导致的故障

4.5 本章小结

第5章 变频系统中常见电磁干扰验证分析

5.1 接地抑制变频器干扰的原理

5.2 顶驱变频器对ABB传动信号干扰实例

5.3 变频电机接地线ABB传动信号干扰实例

5.4 外来干扰对PLC通讯的干扰实例

5.5 顶驱变频器对录井信号的干扰实例

5.6 干扰源和抑制干扰的措施

5.7 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢