随钻永磁涡轮发电机的建模与输出特性分析

随着井下随钻测量技术的应用与发展，永磁涡轮发电机成为主要的供电方式。钻井液通过冲击涡轮带动永磁发电机旋转发电，但永磁涡轮发电机输出的功率受到钻井液流量和负载的影响，且缺乏应对影响的操作调整策略。建立了永磁涡轮发电机的MATLAB/Simulink仿真模型，以模型仿真与数值解算结果的一致性验证了模型的正确性。分析了涡轮和发电机的仿真模型，得出涡轮发电机相关量的变化曲线，研究现场工况对发电机输出特性的影响。仿真结果表明：发电机负载变化时，通过调整流量的大小，改变发电机与涡轮的输出扭矩相等的点，从而控制发电机稳态时的输出功率。随钻永磁涡轮发电机的建模与分析为发电机应用于现场工况提供了仿真模型，对现场操作具有一定的参考价值。