变频调速系统畸变功率和功率因数的分析

功率因数是十分重要的电气参数之一.在变频调速系统中,由于高次谐波电流的影响,将产生畸变功率N,因而系统功率因数即变频器输入端的功率因数,采用有功功率P与视在功率S的比来确定,或用基波电流与电源电压夹角的余弦来确定,均存在偏差.本文提出了由S、P、Q和N构成的功率四边形的新概念,给出了实际功率因数的计算公式;确定了实际功率因数、总功率因数和位移因数之间的大小关系.并利用大庆采油二厂变频调速输油系统的实测现场数据,证实了本文的结论.     

测试地震数据采集系统总谐波畸变的剪切FFT算法

 随着地震勘探技术的发展，地震数据采集系统的配置道数和实时采集道数可多达万道甚至十万道,在不降低测试精度的前提下，对地震数据采集系统性能指标的测试效率也提出了更高的要求。本文从总谐波畸变计算公式和FFT的运算结构出发，提出了测试地震数据采集系统总谐波畸变的剪切FFT算法，该法的核心思想是只计算对目标输出有贡献的蝶型运算节点，其关键在于采用正序输入、反序输出确定与期望输出有关系的蝶型运算节点，只进行与总谐波畸变公式中所需要的基波和谐波幅度值有关的计算，建立了由输入数据到期望输出之间的计算路径，并根据确定的蝶型运算节点来计算测试数据的基波和各次谐波的幅度值，进而计算数据采集通道的总谐波畸变。理论分析和实际计算结果表明，剪切FFT算法的计算精度与标准算法完全相同，运算量显著减少，提高了测试效率，适用于大道数地震数据采集系统总谐波畸变指标的野外或室内测试。     

地震数据采集系统谐波畸变测试方法研究

谐波畸变特性是遥测地震数据采集系统的一项重要性能指标,直接影响地震数据采集的质量。现代地震数据采集系统的谐波畸变指标已高达(2～5)×10-6范围,因此无法用一般的电子仪器进行测试,而地震仪器种类的繁多和统一评价标准的缺乏也给仪器的鉴定、校准和维护造成困难。为此,从谐波畸变的基本定义和物理概念出发,针对地震数据采集系统的具体情况,采用模拟和数字信号处理技术对测试谐波畸变的方法进行了探讨,给出了准确测试必须满足的条件,提出了一种实用有效的测试方案。根据信号处理理论,详细推导了谐波畸变的频域计算公式,为解决计算过程中的谱泄漏问题采取了加时窗措施,并探讨了其对谐波畸变指标计算结果的影响。     

功率法抽油机井平衡分析仪的设计与应用

抽油机平衡的评价标准通常采用电流法。由于钳形电流表无法判断电流方向, 电流法会出现“假平衡”现象, 即误判抽油机为平衡状态。功率法测平衡能够不受电流方向干扰, 但测量计算较电流法复杂。为了方便现场应用功率法判断抽油机井的平衡状况, 开发了抽油机井功率法平衡分析仪。该仪器能够便捷地测量功率曲线, 计算分析平衡度, 并提出平衡调整建议。使用该平衡分析仪对抽油机井的平衡状况进行了测试, 并与电流法的同步测试结果进行了对比, 功率法较电流法能清晰地反映平衡变化情况,较准确地计算真实的平衡度, 可以避免因抽油机不平衡而造成不必要的设备损耗、耗电量增大、设备安全隐患等问题。     

低压配电系统电能质量综合治理装置

针对南4-3转油站的电能质量问题,采用如下方案治理:给变频器加装进线电抗器;使用D-STATCOM抑制变频器引入的谐波,可彻底消除谐波所带来的危害。由综合治理结果可知,加装进线电抗器后,加药泵的运转基本正常,而且变频器的谐波得到了抑制,变频器谐波畸变率由原来的70%降低至35%,系统电流畸变率由原来的22%降低至8.4%;使用有源滤波装置进行补偿后,系统电流的谐波畸变率降低至2.7%,谐波得到了很好的抑制。     

化工区400V电力系统谐波污染及治理

分析了化工区400V电力系统的电能质量，指出该系统的谐波电流主要为5次与7次谐波，谐波畸变率为8．2％。介绍了谐波的危害及目前治理的方法，提出该系统采用无源滤波装置——动态滤波补偿装置进行治理的方案。     

谐波畸变特性分析

由于震源的机械装置和振动装置的非线性振动以及振板与大地的耦合等问题，在震源向地下输入能量的同时，也产生了谐波畸变。这种畸变以扫描信号频率范围的倍数出现，分别叫做2次谐波、3次谐波和N次谐波。这些谐波混杂于原始记录当中．形成了干扰波，降低了资料的信噪比。谐波干扰除了具有频率范围成倍增长这一性质之外，还有其自己的相关特性、时间特性及振幅特性。为此，从谐波干扰的特性分析人手，研究谐波干扰的分布特点及出现规律，以找出压制谐波干扰的方法，达到提高记录信噪比的目的。     

提高地震仪器谐波畸变测试精度的方法

 谐波畸变是地震勘探仪器的一项重要参数,其指标高低主要取决于采集通道的滤波器、前置放大器和模数转换器等模拟器件。谐波畸变测试信号的幅度、畸变、频率精度和稳定性以及对测试数据的处理算法等是影响谐波畸变测试精度的主要因素。在测试信号品质相同的情况下,选择合适的时间域计算窗口可以有效地提高谐波畸变的测试精度。本文从地震仪器采集通道的电路组成和谐波畸变的定义及测试原理出发,分析了测试信号属性和测试算法对谐波畸变测试精度的影响,探讨了提高地震仪器谐波畸变测试精度的方法。     

游梁抽油机电动机工作参数的研究

讨论了游梁抽油机的变动载荷对电动机的电流、输入功率、效率和功率因数的影响，给出了计算公式。认为电流及无功功率对时间求平均值没有意义，只能用热电流求视在功率。建议摒弃以热电流与所谓平均电流之比作为周期载荷系数的定义，改用均方根功率与平均功率之比。指出了功率需求与能耗之间的区别，认为不能将功率需求的减少量看成所节约的能耗。最后讨论了合理负载系数问题，认为“大马拉小车”并不是电动机效率低的主要原因。     

抽油机曲柄平衡的调整计算及效果预测

文章分析了抽油机平衡调整的本质和终极目标,提出了一种新的抽油机平衡调整方法———通过对电机功率曲线进行傅立叶分析而确定平衡块重心位置的方法。同时,分析了电机均方根功率与功率曲线谐波分量的关系,给出了平衡调整后的电流、电功率、均方根功率的预测公式,分析了平衡调整的适用范围和节能前景。利用PMTS2.0抽油机系统效率分析软件。通过平衡调整前后测量对比,证明该方法原理正确,误差较小。     

利用可控震源谐波提高地震数据分辨率

由于可控震源机械系统的非线性等因素造成子波中包含谐波畸变,在相关后成为噪声进而降低地震资料质量,所以可控震源谐波通常被当作噪声进行去除。实际上谐波包含基波所不具有的频率成分,将其用于展宽地震记录的频带,既能提高采集资料的分辨率,又能改善信噪比。为此本文首先分析谐波信号的理论表达,并提出谐波应该被看作有效信号的观点,然后扩展了纯相位滤波器(PPSF)方法并用于谐波信号的分离,最后对分离后的谐波记录分别进行相关并叠加得到最终记录。理论和实际资料的测试结果说明了该方法的有效性。     

电动钻机电网有源电力滤波技术

分析和论述了电动钻机电网谐波的特点,应用并联型有源电力滤波器(SAPF)抑制电动钻机动力系统工作过程中电流谐波分量,使系统工作更趋安全稳定。在SAPF设计中,根据电动钻机电网三相四线制的供电方式,采用d-q-0谐波电流检测方法;由于起下钻工况时电网谐波电流变化速率较快,选用跟踪性强的滞环电流控制法;对SAPF容量的确定和电容器参数选择进行数学优化计算。仿真和试验结果证明,在电动钻机电网谐波电流动态抑制方面,SAPF取得了较好的效果。     

可控震源地震数据谐波滤除方法

本文分析了可控震源滑动扫描中各种谐波产生的原因,指出高次谐波是其中最严重的谐波干扰类型;通过原理分析及数值试验探讨了滑动扫描方法,并基于高次谐波与原始激发信号在各频段的能量呈线性关系这个假设建立了谐波滤除的数学模型;利用参考信号倍增法生成各次谐波,并用各次谐波相关对比法估算各次谐波的能量比。将本文滤除谐波算法应用于实际数据处理,所得结果表明该方法不仅滤除谐波效果好,而且运算速度快。     

潜油电泵变频驱动负面问题研究

变频器驱动潜油电泵存在一些缺陷,即需要较长的输电电缆传送至潜油电泵,增加了潜油电泵机组的故障率.根据均匀传输线模型及波的线路传输方程,分析了由此带来的波反射过电压振荡问题以及对输电电缆和电机绕组的影响.对变频输出共模电压及轴承电流的形成机理进行了研究,分析了其对潜油电泵轴承寿命的危害.合理地设计变频器及加装输出低通滤波器,可以有效地改善变频器的输出电压波形,从而抑制波反射过电压及轴承电流的产生,使潜油电泵正常运行.另外,输出低通滤波器可以滤出变频器输出中的高次谐波成分,有效地延长潜油电泵机组的使用寿命.     

自适应匹配预测滤波压制可控震源谐波

本文提出了一种基于最小二乘思想的自适应匹配预测滤波的谐波压制方法,采用相移法分离地面力信号的基波和谐波分量。通过构建自适应匹配滤波算子,用最小二乘的思想不断迭代,以达到匹配预测谐波干扰与真实谐波干扰的目的。模拟记录与实际记录的试算结果表明：本文方法能有效地压制谐波干扰,同时不损伤有效信号,验证了本文方法的有效性和可行性。     

石油钻机VFD电驱动系统的谐波分析和计算

石油钻机的动力电源为独立小容量交流电网系统,钻井设备由大容量交流变频传动系统驱动,系统中的变频装置工作时将使电网电压波形发生严重畸变。针对石油钻机VFD电驱动系统的拓扑结构,分析和计算了变频器产生的谐波,并与实测的系统电压波形及谐波状况进行比较,为石油钻机VFD电驱动系统进行谐波抑制提供了科学依据。同时,针对系统中多谐波源的特点,给出了谐波合成与叠加的方法。通过分析和计算可知,采用12脉动方案的电网电压畸变率为5.07%,接近国家电网规范的谐波标准(5%),这表明系统不需要配置有源滤波器。     

锦州9-3油田双沉箱海冰爬升和堆积研究

海洋冰区双结构物的设置,不仅影响该区域的流场,而且影响局地的海冰运动。应用涡极子理论,分析了海上双结构物设置时的流场变异,讨论了海冰对沉箱的破坏作用,研究了双沉箱设置下的海冰爬升和堆积机制。研究发现(1)当海流流向与双沉箱的中心连线相近时,双沉箱对峙区的流速明显减小;(2)双沉箱外侧区域的海冰爬升和堆积与单沉箱时基本相同,其爬升和堆积与海冰的速度和厚度、天文潮高等有关;(3)双沉箱设置时,对海冰爬升和堆积会起到有效的屏蔽作用,对峙区内的双沉箱顶上不再有海冰堆积。     

Boost型转矩控制器的稳定控制技术研究

调制式旋转导向钻井工具通过调节涡轮电机的输出转矩来实现导向控制,斩波式转矩控制器有较大的电流谐波,会产生较大的脉动转矩和较强的电磁干扰,功率因数和转换效率低。针对斩波控制器的不足,提出一种Boost型转矩控制电路。介绍了这种控制器的工作原理,从而建立了控制电路的数学模型。通过分析控制系统的稳定性以及不稳定状态的混沌分岔行为特征,给出混沌控制策略,并详细研究了分别采用参数正弦微扰共振和参数线性斜坡微扰共振方法时电路的控制特征及效果。台架模拟试验表明,选用参数线性斜坡微扰法可保证电路稳定可靠地工作,达到抑制脉动转矩、提高功率因数和转换效率的目的。     

浅析三端集成稳压器与DC—DC电源模块的工作原理及应用

三端集成稳压器与DC—DC电源模块的功能是相同的，即均用于直流一直流电压变换，但是这两种模块的变换原理及相关参数存在一定的差别，因此就导致其使用场合的不同。本文在简单阐述模块变换原理的基础上，结合相关参数介绍了不同类型模块的使用方法。