基于模糊控制采油管中频感应加热电源的研究

发布时间：2024-04-11 22:23

　　目前在稠油开采中采用的方法主要是工频电空心采油管电加热法,具有成本低,加热快的特性。但是该方法容易造成电网电压波动,造成电网设备的损耗；电能利用率较低,容易造成电能的浪费；温度无法线性稳定控制,无法满足越来越高效地商业开采的需求。针对这些问题,本文利用实验室现有的电源装置,通过对中频感应加热电源工作原理的研究,采用PLC作为控制核心,AC-DC-AC变频电路为主电路,设计了一个采油管感应中频加热电源。该电源的负载为串联谐振电路,通过缠绕在采油管上的感应加热线圈直接对采油管进行加热。温度控制策略采用模糊PID控制,根据设定温度和采集到的当前负载温度进行逆变侧调压调功,完成采油管中频感应加热系统温度闭环控制,达到温度的稳定控制。本文对温度控制策略进行了MATLAB仿真验证,完成采油管中频感应加热电源主电路硬件设计、控制软件设计和上位机监控系统的设计,并且针对在实际应用中会出现的故障问题进行了系统的可靠性和外围电路的设计。通过现场模拟试验证明,采油管中频感应加热电源运行稳定,温度控制精确,监控界面操作简单明了,显著提高了稠油热处理效果,进而提高了开采效率,可以满足系统的商业化开采要求。

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．６模糊控制器仿真图??

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图3.7模枷PID控制输出晌应曲线

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图３．８模糊ＰＩＤ与常规ＰＩＤ控制输出响应对比曲线??

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图４．６?外围电路图??Ｆｉ．４．６?Ｔｈｅｅｒｉｈｅｒａｌ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｒａｍ??

其应用电路也较为相似。该系列芯片可Ｗ适用于不同的输入电流、输出功率和??开关频率。由于本系统的输入脉冲信号的最大峰值为５Ｖ，故本电源采用Ｍ５７Ｗ２Ｌ??芯片设计驱动电路，图４．７为Ｍ５７９６２Ｌ的结构图。??１４??１?（?］??４??＾??检巧电路?—Ｉ??光保巧巧开关?１?１....

本文编号：3951233