本實用新型屬于石油開采設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種潛油直線電機控制電路的主電路拓撲。

背景技術(shù)：

油田普遍采用游梁式抽油機，這種采油方式通過機械傳動的方式將皮帶輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為抽油桿的上下往復(fù)運動，因而結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，但也存在傳動環(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)式直線電機的抽油機，省去了旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的轉(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，污染整個電網(wǎng)。

而目前市場上的控制電路都無法解決上述問題，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)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實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。

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

具體而言，本實用新型提供一種用于潛油直線電機的控制電路，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，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輸出的負極分別連接到第二平衡電抗器L₂兩端點，第一平衡電抗器L₁的中點連接到直流母線電容C_dc的正極，第二平衡電抗器L₂的中點連接到直流母線電容C_dc的負極到直流母線電容C_dc的正負極分別連接3個IGBT半橋模塊的兩端，三個IGBT半橋模塊的中點分別通過第一、第二、第三輸出濾波電感L₃、L₄、L₅。

進一步地，所述潛油直流電機具有定子線圈和動子線圈，所述定子線圈通過潛油鎧裝電纜分別連接到濾波電感L₃，L₄，L₅的輸出側(cè)。

進一步地，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)。

本實用新型的控制電路首先將三相交流輸入電壓輸入一個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個三相橋式不控整流電路，兩個三相橋式不控整流電路的正極和負極各自通過1個平衡電抗器連接，連接兩個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，連接兩個整流橋負極的平衡電抗器的輸出接到直流母線電容的負極，3個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極連接。3個 IGBT模塊的橋臂中點各自連接輸出濾波電感，3個輸出濾波電容分別跨接在3個輸出濾波電感的輸出端，電感輸出端再通過三相潛油鎧裝電纜連接直接電機。

因為常用的三相橋式不控整流為六脈波整流，所以基于以上拓撲的十二脈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，減輕對電網(wǎng)的污染。

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

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的控制柜電路的拓撲結(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。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及其實施例對本實用新型進行詳細說明，但并不因此將本實用新型的保護范圍限制在實施例描述的范圍之中。

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是根據(jù)本實用新型實施的一個潛油往復(fù)式抽油機控制柜主電路結(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，整流模塊REC₁和REC₂輸出的負極分 別連接到平衡電抗器L₂兩端點。平衡電抗器L₁的中點連接到直流母線電容C_dc的正極，平衡電抗器L₂的中點連接到直流母線電容C_dc的負極。Q₁-Q₂,Q₃-Q₄,Q₅-Q₆為3個IGBT半橋模塊，Q₁，Q₃，Q₅為這3個半橋模塊的上管，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)。直線電機的定子線圈通過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)合本實用新型的優(yōu)選實施例對本實用新型的原理進行了詳細的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實施例僅僅是對本實用新型的示意性實現(xiàn)方式的解釋，并非對本實用新型包含范圍的限定。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。