抽油机SRM电流去噪算法研究与应用

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我国大多数陆上油田已经处于开采中后期阶段,油井产液量波动范围大,进而导致抽油机频繁出现“空抽”或“不满抽”的现象,油井抽油效率低,电能浪费严重。为此,本文针对抽油机电机电流信号中噪声过多造成抽油量误判导致能源浪费的问题,从电机自身以及传输电路出发,利用抽油机开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)电流与抽油量的关系特性,研究了开关磁阻电机电流去噪算法,使得电机处于最佳转速的工作状态,达到节能抽油的目的。首先,本文分析开关磁阻电机抽油机结构与工作原理,找出造成开关磁阻电机电流信号干扰的原因;其次,综合硬阈值函数和软阈值函数去噪过程结果不连续、误差较大等问题,提出了SRM电流去噪算法新的阈值函数,使得电流去噪算法处理的电流信号更连续、更接近真实电流信号;接着,对抽油机各部件进行受力分析,得到抽油量与抽油机开关磁阻电机电流去噪之间的关系,以此控制电机工作的最佳转速;最后,结合抽油量与电流关系将改进的去噪算法移植到STM32开发板上,并搭建实验平台进行了模拟测试。实验结果表明,本文研究的抽油机SRM电流去噪算法能够有效地去除电流信号噪声,通过抽油量与开关磁阻电机关系式,更准确反映抽油机负载状况,判定抽油状态,减少电能浪费,从而提高抽油效率,实现抽油节能。
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