基于DSP的大功率超聲波解堵電源的研究.pdf

1、大功率超聲波解堵工藝技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種油井增產(chǎn)新技術(shù),該技術(shù)通過聲波處理生產(chǎn)油井、注水井及近井油層,從而解除采油井、注水井的堵塞,對于提高中后期油井的產(chǎn)量及油田采收率具有重要意義。在超聲波解堵工藝中,大功率超聲波電源作為關(guān)鍵設(shè)備,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到解堵的成功與否。因此研究大功率超聲波電源具有重要意義和良好的市場價值。
　　 針對超聲波解堵電源在輸出功率、輸出頻率和頻率跟蹤等方面存在的問題進(jìn)行了研究和改進(jìn)。采用級聯(lián)多電

2、平逆變實現(xiàn)輸出波形為階梯波,在保證較大輸出功率的同時大大減少了諧波含量;根據(jù)IGBT和MOSFET的導(dǎo)通特性和開關(guān)特性,采用MOSFET輔助IGBT軟開關(guān)方案,大大減少了高頻情況下的導(dǎo)通損耗和關(guān)斷損耗,提高了IGBT的開關(guān)頻率和系統(tǒng)效率;采用電流搜索式和鎖相環(huán)式相結(jié)合的頻率跟蹤技術(shù),頻率跟蹤范圍大、精度高,保證了逆變器工作頻率對負(fù)載諧振頻率的同步跟蹤,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 設(shè)計了以三個H橋逆變單元級聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為主的主電

3、路,通過對比和計算,確定了主電路中器件選型;完成了以TMS320LF2407A為核心的硬件控制系統(tǒng),包括三相控制、功率管驅(qū)動、相位檢測、采樣保護(hù)等電路;在硬件設(shè)計基礎(chǔ)上,采用改進(jìn)等寬方波調(diào)制策略,編寫相移PWM控制程序;設(shè)計了電流搜索式和鎖相環(huán)式相結(jié)合的粗精結(jié)合的頻率跟蹤程序;在論證分析各種調(diào)功方案后,編寫基于PID算法的閉環(huán)功率調(diào)節(jié)程序。
　　 在方案論證和電路設(shè)計的基礎(chǔ)上了進(jìn)行仿真和實驗,仿真結(jié)果表明,本設(shè)計可以大大提高超聲