本實(shí)用新型屬于石油開(kāi)采設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種潛油直線電機(jī)控制電路的主電路拓?fù)洹?/p>

背景技術(shù)：

油田普遍采用游梁式抽油機(jī)，這種采油方式通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)的方式將皮帶輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為抽油桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，但也存在傳動(dòng)環(huán)節(jié)效率損失大、管桿偏磨與噪聲大等不足。

使用潛油往復(fù)式直線電機(jī)的抽油機(jī)，省去了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此可靠性與效率得以提高，但也還存在一些不足：以往的控制柜輸入側(cè)多采用三相橋式不控整流，采用這種整流方式產(chǎn)生的輸入電流諧波大，輸入功率因數(shù)低，污染整個(gè)電網(wǎng)。

而目前市場(chǎng)上的控制電路都無(wú)法解決上述問(wèn)題，因此，急需一種能夠降低電流諧波、提供輸入功率因數(shù)的控制電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種減小控制柜輸入電流諧波的控制電路。

本實(shí)用新型采用的方案是：針對(duì)輸入電流諧波大的問(wèn)題，在控制電路輸入側(cè)采用十二脈波整流。

具體而言，本實(shí)用新型提供一種用于潛油直線電機(jī)的控制電路，其特 征在于，其包括十二脈波自耦變壓器、第一三相橋式不控整流模塊REC₁、第二三相橋式不控整流模塊REC₂、第一平衡電抗器L₁、第二平衡電抗器L₂、第一、第二、第三IGBT半橋模塊，第一、第二和第三輸出濾波電感L₃、L₄、L₅，第一、第二、第三濾波電容C₁、C₂、C₃。

所述十二脈波自耦變壓器輸出兩組三相交流電壓A₁B₁C₁和A₂B₂C₂，這兩組三相電壓對(duì)應(yīng)相的相位差為30度，三相電壓A₁B₁C₁輸入第一三相橋式不控整流模塊REC₁，三相電壓A₂B₂C₂輸入第二三相橋式不控整流模塊REC₂，第一三相橋式不控整流模塊REC₁、第二三相橋式不控整流模塊REC₂輸出的正極分別連接到第一平衡電抗器L₁兩端點(diǎn)，第一三相橋式不控整流模塊REC₁、第二三相橋式不控整流模塊REC₂輸出的負(fù)極分別連接到第二平衡電抗器L₂兩端點(diǎn)，第一平衡電抗器L₁的中點(diǎn)連接到直流母線電容C_dc的正極，第二平衡電抗器L₂的中點(diǎn)連接到直流母線電容C_dc的負(fù)極到直流母線電容C_dc的正負(fù)極分別連接3個(gè)IGBT半橋模塊的兩端，三個(gè)IGBT半橋模塊的中點(diǎn)分別通過(guò)第一、第二、第三輸出濾波電感L₃、L₄、L₅。

進(jìn)一步地，所述潛油直流電機(jī)具有定子線圈和動(dòng)子線圈，所述定子線圈通過(guò)潛油鎧裝電纜分別連接到濾波電感L₃，L₄，L₅的輸出側(cè)。

進(jìn)一步地，所述第一、第二、第三濾波電容C₁、C₂、C₃跨接在所述第一、第二和第三輸出濾波電感L₃、L₄、L₅的輸出側(cè)。

本實(shí)用新型的控制電路首先將三相交流輸入電壓輸入一個(gè)十二脈波自耦變壓器，該自耦變壓器輸出兩組相位差為30度的三相交流電壓，這兩組三相交流電壓再各自接到1個(gè)三相橋式不控整流電路，兩個(gè)三相橋式不控整流電路的正極和負(fù)極各自通過(guò)1個(gè)平衡電抗器連接，連接兩個(gè)整流橋正極的平衡電抗器的輸出接到直流母線電容的正極，相應(yīng)地，連接兩個(gè)整流橋負(fù)極的平衡電抗器的輸出接到直流母線電容的負(fù)極，3個(gè)IGBT半橋模塊的上管集電極和下管發(fā)射極分別與直流母線電容的正極和負(fù)極連接。3個(gè) IGBT模塊的橋臂中點(diǎn)各自連接輸出濾波電感，3個(gè)輸出濾波電容分別跨接在3個(gè)輸出濾波電感的輸出端，電感輸出端再通過(guò)三相潛油鎧裝電纜連接直接電機(jī)。

因?yàn)槌Ｓ玫娜鄻蚴讲豢卣鳛榱}波整流，所以基于以上拓?fù)涞氖}波整流可顯著降低輸入電流諧波，提高輸入功率因數(shù)，減小整流后的直流電壓脈動(dòng)，減輕對(duì)電網(wǎng)的污染。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：1可靠性高；2、易于實(shí)現(xiàn)；3、提高輸入功率因數(shù)，減小整流后的直流電壓脈動(dòng)，減輕對(duì)電網(wǎng)的污染。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制柜電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

圖2是采用三相橋式不控整流的輸入電流仿真波形；

圖3是采用十二脈波整流的輸入電流仿真波形。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及其實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但并不因此將本實(shí)用新型的保護(hù)范圍限制在實(shí)施例描述的范圍之中。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的一個(gè)潛油往復(fù)式抽油機(jī)控制柜主電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，三相交流輸入電壓輸入一個(gè)十二脈波自耦變壓器，該自耦變壓器輸出兩組三相交流電壓A₁B₁C₁和A₂B₂C₂，這兩組三相電壓對(duì)應(yīng)相的相位差為30度，即A₁、B₁、C₁的相位超前或滯后A₂、B₂、C₂的相位30度。三相電壓A₁B₁C₁輸入三相橋式不控整流模塊REC₁，三相電壓A₂B₂C₂輸入三相橋式不控整流模塊REC₂，整流模塊REC₁和REC₂輸出的正極分別連接到平衡電抗器L₁兩端點(diǎn)，整流模塊REC₁和REC₂輸出的負(fù)極分 別連接到平衡電抗器L₂兩端點(diǎn)。平衡電抗器L₁的中點(diǎn)連接到直流母線電容C_dc的正極，平衡電抗器L₂的中點(diǎn)連接到直流母線電容C_dc的負(fù)極。Q₁-Q₂,Q₃-Q₄,Q₅-Q₆為3個(gè)IGBT半橋模塊，Q₁，Q₃，Q₅為這3個(gè)半橋模塊的上管，它們的集電極都接到直流母線電容C_dc的正極，Q₂，Q₄，Q₆為這3個(gè)半橋模塊的下管，它們的發(fā)射極都接到直流母線電容C_dc的負(fù)極。Q₁，Q₃，Q₅的發(fā)射極接到輸出濾波電感L₃，L₄，L₅的輸入側(cè)。3個(gè)濾波電容C₁，C₂，C₃跨接在濾波電感L₃，L₄，L₅的輸出側(cè)。直線電機(jī)的定子線圈通過(guò)潛油鎧裝電纜分別連接到濾波電感L₃，L₄，L₅的輸出側(cè)。

圖2是采用三相橋式不控整流的輸入電流仿真波形，圖中外側(cè)的正弦波形為輸入相電壓波形，內(nèi)側(cè)的波形為輸入相電流波形。從圖中可以看出，輸入電流斷續(xù)，包含豐富的諧波成分，因而輸入功率因數(shù)低。

圖3是采用十二脈波整流的輸入電流仿真波形，圖中外側(cè)的正弦波形為輸入相電壓波形，內(nèi)側(cè)的波形為輸入相電流波形。從圖中可以看出，輸入電流連續(xù)，且呈現(xiàn)近似正弦，因而諧波成分小，輸入功率因數(shù)高。

雖然上面結(jié)合本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的原理進(jìn)行了詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的示意性實(shí)現(xiàn)方式的解釋，并非對(duì)本實(shí)用新型包含范圍的限定。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。