CANopen通讯的水下阀门电机控制设计与实现

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作者 张纪亚 张妍 +2 位作者 孙钦 周国宪 邓军辉 《化工管理》 2024年第27期108-112,共5页

文章针对水下阀门电机控制提出了基于CANopen通讯协议的控制方案,介绍了CANopen通讯协议的技术及特点,深入研究了电机驱动器状态机执行过程,详细设计了水下阀门电机控制硬件结构、通讯结构和主站软件控制流程图,编程实现了水下阀门电机... 文章针对水下阀门电机控制提出了基于CANopen通讯协议的控制方案,介绍了CANopen通讯协议的技术及特点,深入研究了电机驱动器状态机执行过程,详细设计了水下阀门电机控制硬件结构、通讯结构和主站软件控制流程图,编程实现了水下阀门电机控制的上、下位机,并通过搭建的试验台对其进行测试验证。试验结果表明,利用CANopen通信可以对水下阀门电机实现精确控制,控制网络运行快捷简便、稳定可靠、实时效果好、数据交换流畅,能够满足水下阀门电机控制的需求,提高了控制性能。 展开更多

关键词 CANOPEN协议 全电动水下系统 水下阀门 电机控制

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全电式水下阀执行器多电机协同控制策略研究

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作者 宋震 何玉明 +3 位作者 曹佳 王健行 罗舒 罗运立 《石油机械》 北大核心 2024年第1期59-67,共9页

水下采油树全电执行器多电机协同工作时,由于误差等导致减速器发生振动。为了减少同步误差导致传动系统发生振动的情况,通过对多电机协调策略进行研究,从控制算法层面提出了一种基于改进粒子群算法优化模糊PI补偿器的多电机协同控制策... 水下采油树全电执行器多电机协同工作时,由于误差等导致减速器发生振动。为了减少同步误差导致传动系统发生振动的情况,通过对多电机协调策略进行研究,从控制算法层面提出了一种基于改进粒子群算法优化模糊PI补偿器的多电机协同控制策略。使用Logistic混沌映射并结合中心耦合游移的策略改进粒子群算法,采用改进后的算法离线优化模糊控制器的隶属度函数。为了得到最小的同步误差,在适应度评价函数中引入同步误差项。为了验证该方案,建立了Simulink/Adams联合仿真模型,在Adams中以轴套力柔性连接替换理想约束,建立了联合仿真模型和传动机构动力学模型,对传动机构的振动情况进行了仿真。研究结果表明,该方法通过减小同步误差,能有效减轻传动系统的振动情况。所得结论可为多电机协同控制提供参考。 展开更多

关键词 水下采油树 全电式水下阀执行器 永磁同步电机 多电机协同控制 同步误差 粒子群算法 轴套力柔性连接

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某深海气田远距离回接系统工程设计研究

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作者 刘浩江 《机电产品开发与创新》 2023年第2期35-37,共3页

文章主要针对某深海气田上游压力随开采时间降低问题,通过对对挪威Asgard、Ormen Lange等深水油气田增压系统相关工程的调研,提出了两种远距离回接流程方案,并对涉及的关键技术及难点进行了分析,讨论了方案的可行性。

关键词 深海油气 增压系统 深海电机 磁悬浮轴承

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海底泥浆举升钻井系统同步切换控制策略研究 被引量：1

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作者 何新霞 李路 +1 位作者 李旋 孔祥飞 《电气传动》 北大核心 2018年第9期46-50,共5页

采用了一种基于电网电压空间矢量定向的三相异步电机同步切换控制策略,解决海底泥浆举升钻井(SMD)系统中存在的大功率三相异步电机在进行变频/工频切换时冲击电流大的问题。设计了锁频环和基于二阶广义积分器(SOGI)的数字滤波器,改善电... 采用了一种基于电网电压空间矢量定向的三相异步电机同步切换控制策略,解决海底泥浆举升钻井(SMD)系统中存在的大功率三相异步电机在进行变频/工频切换时冲击电流大的问题。设计了锁频环和基于二阶广义积分器(SOGI)的数字滤波器,改善电网电压谐波、频率波动、直流偏移对坐标变换结果的影响。通过在变频器输出侧加入电抗器,解决由交流接触器延时导致的冲击电流大的问题。最后,通过实验验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 海底泥浆举升钻井 异步电机 变频/工频切换 空间矢量 数字滤波器

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水下压缩机技术发展现状及关键技术研究 被引量：1

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作者 樊文斌 宫俭纯 +1 位作者 赵波 冯金强 《海洋工程装备与技术》 2018年第B10期113-117,共5页

水下压缩机技术为深海油气资源开采提供了新的发展方向,其技术理论已趋于成熟,正在逐步投入商业应用。本文介绍了水下压缩机的优势,阐述了水下压缩机技术的发展和应用现状,包括MAN、OneSubsea、GE的水下压缩机技术发展现状,及其分别在As... 水下压缩机技术为深海油气资源开采提供了新的发展方向,其技术理论已趋于成熟,正在逐步投入商业应用。本文介绍了水下压缩机的优势,阐述了水下压缩机技术的发展和应用现状,包括MAN、OneSubsea、GE的水下压缩机技术发展现状,及其分别在Asgard项目、Gullfaks项目和OrmenLange项目的应用情况,分析了水下压缩机的关键技术,为今后在深水油气田水下压缩机研究和应用提供技术参考。 展开更多

关键词 水下压缩机 磁力轴承 高速电机 变频驱动 油气资源

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水下混输增压泵检测控制技术应用研究 被引量：4

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作者 沈丹 王磊 +1 位作者 郑鹏 韩俊 《船舶与海洋工程》 2018年第3期45-49,共5页

针对1500m级水下混输增压泵系统,提出水下传感器检测技术、混输泵及电机控制技术和水下阀门控制技术方案。通过试验验证水下混输增压泵整个检测控制系统的合理性、可靠性和稳定性。通过水下混输增压泵检测控制技术研究,为今后水下混输... 针对1500m级水下混输增压泵系统,提出水下传感器检测技术、混输泵及电机控制技术和水下阀门控制技术方案。通过试验验证水下混输增压泵整个检测控制系统的合理性、可靠性和稳定性。通过水下混输增压泵检测控制技术研究,为今后水下混输增压系统的设计和研究提供参考。 展开更多

关键词 油气田开发 水下混输增压泵 水下检测技术 电机转速控制 阀门控制

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深海油气增压系统发展现状与展望 被引量：1

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作者 刘鹏 王旺球 +1 位作者 陈刚强 王大鹏 《船舶标准化工程师》 2019年第6期87-91,共5页

文章主要介绍国外已投用或正在研制的深海增压项目概况,并以目前已投用的挪威?sgard深海油气田为例,详细介绍深海油气增压系统的组成和原理,总结大功率深海电机、高精度超高速磁悬浮轴承技术等深海油气增压所涉及的关键技术。结合当前... 文章主要介绍国外已投用或正在研制的深海增压项目概况,并以目前已投用的挪威?sgard深海油气田为例,详细介绍深海油气增压系统的组成和原理,总结大功率深海电机、高精度超高速磁悬浮轴承技术等深海油气增压所涉及的关键技术。结合当前国内外研究现状,对深海油气增压技术的后续发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 深海油气 增压系统 深海电机 磁悬浮轴承

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全电式水下阀门执行器设计及多电机同步控制策略研究 被引量：5

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作者 王向宇 刘培林 +3 位作者 贾鹏 张磊 王洪海 王素 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期149-156,共8页

通过对全电式水下控制系统的研究,参考国外的相关产品,完成了全电式水下阀门执行器的结构设计,为了增加阀门执行器的可靠性,提出采用多电机冗余的方式驱动阀门。通过对多电机冗余驱动控制方法的研究,提出了一种基于遗传算法对时间误差... 通过对全电式水下控制系统的研究,参考国外的相关产品,完成了全电式水下阀门执行器的结构设计,为了增加阀门执行器的可靠性,提出采用多电机冗余的方式驱动阀门。通过对多电机冗余驱动控制方法的研究,提出了一种基于遗传算法对时间误差积分进行优化的模糊PID控制方法,并引入了置信度对计算过程进行了优化,缩短了寻优的计算量,最终实现了多电机同步控制。利用Adams建立了阀门执行机构的动力学模型,使用Simulink对阀门不同的工作情况下的响应进行了联合仿真,结果表明本文设计的多电机冗余驱动的全电式水下阀门执行器可以实现对全电式水下阀门的冗余驱动,满足全电式水下阀门执行器的工作要求。 展开更多

关键词 全电式水下阀门执行器 结构设计 多电机冗余驱动 遗传算法 时间误差积分 模糊PID控制方法 联合仿真

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集成式透平压缩机在海底压缩的应用 被引量：4

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作者 熊文凌 Gabriel Franci 《风机技术》 2019年第6期61-66,共6页

介绍了集成式压缩机的历史、起源、技术优势及在海底压缩系统的进展。该压缩机不含润滑油系统和轴端密封系统,因此可靠性及可用性高,停机和检修时间短;转速调节范围宽,因此运行范围广阔;能够快速响应变化的运行条件;运行周期成本低;环... 介绍了集成式压缩机的历史、起源、技术优势及在海底压缩系统的进展。该压缩机不含润滑油系统和轴端密封系统,因此可靠性及可用性高,停机和检修时间短;转速调节范围宽,因此运行范围广阔;能够快速响应变化的运行条件;运行周期成本低;环境中性,运行时不影响环境也不受环境影响;整体性价比高,非常适合于海底压缩应用。2015年9月,第一台海底压缩机在挪威Asgard油气田海底成功运行(第一个达到技术成熟度/TRL7的海底压缩系统),标志着集成式压缩机发展的一个新时代的到来。 展开更多

关键词 集成式压缩机 离心压缩机 磁悬浮轴承 高速电机 海底压缩 可靠性 可用性

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水下大功率电机远距离变频驱动过电压问题分析 被引量：1

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作者 平朝春 王艳红 +1 位作者 郭宏 郭江艳 《海洋工程装备与技术》 2019年第S01期160-165,共6页

随着深水油气资源的开发,水下电潜泵、增压泵、压缩机等大功率电机变频驱动的应用越来越多,也带来了诸多应用问题,变频器高频分量引起电机端过电压便是其中一个重要问题。本文通过仿真计算,分析了经不同距离海底电缆变频驱动水下大功率... 随着深水油气资源的开发,水下电潜泵、增压泵、压缩机等大功率电机变频驱动的应用越来越多,也带来了诸多应用问题,变频器高频分量引起电机端过电压便是其中一个重要问题。本文通过仿真计算,分析了经不同距离海底电缆变频驱动水下大功率电机的过电压特性,得出了海底电缆和电机端过电压在不同载波频率(50~4000 Hz)、不同距离(1~30 km)的特征规律。研究结果表明,短距离(几公里)变频驱动更有可能出现较高的过电压。针对电抗及LC两种滤波方式进行的对比分析,提出了抑制水下大功率电机变频驱动过电压的推荐措施,以及海底电缆和输出滤波器的选取建议。 展开更多

关键词 水下电机 变频驱动 过电压 海底电缆 载波频率 滤波

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水下控制模块下放回收工具丝杠动力源的选择计算

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作者 王洪涛 孙钦 +2 位作者 郝富强 谢承霖 唐一琛 《海洋工程装备与技术》 2019年第1期434-437,共4页

水下生产系统水下部分的核心设施单元是水下控制模块(SCM)。SCM的控制功能主要依靠液压回路为水下阀门提供驱动力来实现。SCM的下放、安装、回收是水下生产系统的一个重要课题,下放回收工具中常用的传动机构是丝杠螺母副。普通丝杠主要... 水下生产系统水下部分的核心设施单元是水下控制模块(SCM)。SCM的控制功能主要依靠液压回路为水下阀门提供驱动力来实现。SCM的下放、安装、回收是水下生产系统的一个重要课题,下放回收工具中常用的传动机构是丝杠螺母副。普通丝杠主要是利用滑动摩擦,效率通常为0.3~0.6,相比滚珠丝杠,传动效率和传动速度都较差,但因为其拥有自锁性,所以在起升机构中应用广泛。根据实际工程案例,通过力学分析计算,得到丝杠传动机构所需要的动力源——液压马达的功率及最小输出扭矩,可以用作动力源选型的参考数据。 展开更多

关键词 水下控制模块 丝杠 液压马达 低速大扭矩 选型

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