解决方案
破解电机长距驱动难题 | 新风光变频器赋能潜油电泵稳定高效运行
在油气开采场景中，高速永磁潜油电泵凭借20%~30%的显著节能效果，已成为高效采油的主流装备，整套系统由高速永磁电机、离心泵、潜油电缆及控制系统等核心部件构成。由于设备长期置于井下高温、高压、高腐蚀环境中，地面控制系统需通过 2000~3000 米的专用扁平潜油电缆向井下机组传输电力与控制信号。而变频器作为电机控制的核心装置，在长距离电缆传输场景下，极易因线缆分布参数引发电机端脉冲电压反射、过电压与高频阻尼振荡，加速电机绕组绝缘老化，甚至造成设备损坏，成为行业普遍面临的技术难题。
潜油电缆距离长约2000米，线路阻抗大，带载电流通过时会产生明显电压降，实际电机端电压低于额定电压，影响电机正常工作。 输出的PWM波通过长电缆传输，由于电缆的分布电感和分布电容的影响，会在电机端产生过电压和谐波问题，导致变频器过压或过流保护，甚至会击穿电机的绝缘层，损坏电机。 受线路阻抗影响，电机参数辨识难度大，并且高速潜油电机和电缆运行在高温、高湿的深井环境，电机参数变化明显，电机易失控。 高压变频器安装在海上平台、油气井口、化工厂房等现场，变频设备持续承受高温、高湿、盐雾腐蚀、振动以及电网波动的影响。考验设备长期运行的稳定性和可靠性。 高压变频器采用单元串联多电平拓扑结构，主体结构由多组功率模块串联而成，它对电网谐波污染小，输入谐波畸变小于4%，输入功率因数高。不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、输出dv/dt、共模电压等问题。能够满足2000米至3000米长距离电缆电力传输，有效解决距离过长带来的电压和谐波等问题，保障系统稳定运行。 新风光高压永磁同步电机变频器控制策略为高性能无位置传感器矢量控制技术。采用电流反馈的方式实现电流闭环和弱磁控制，对电缆压降进行有效补偿。具有较好的转速和电流跟踪性能，保证了高速恒功率区能够稳定运行，高速永磁电动机具有更宽的调速范围。 变频器中的所有电路板涂有三防漆，拥有防潮、防霉、防盐雾的能力。功率单元设计成密封形式，以适用于高潮湿、多粉尘、多腐蚀气体的场合。控制柜中的电路板均被放在金属箱体中，可有效抑制EMC干扰，也可有效防止灰尘进入。变频器依靠独特的设计保障系统稳定、可靠运行，设备经过长期市场验证，平均无故障工作时间超50000小时。
新风光变频器有效的解决了长电缆带来的阻抗压降大的问题，实现了高速永磁潜油电泵电机稳定驱动。采用自研的变频控制算法，调速范围宽、精度高，可以依据现场实际流量需求调节频率运行，可达到20%~30%的节能效果，效果显著。新风光以稳定、高效的驱动方案赋能行业发展，为客户创造长期价值。 未来，新风光将持续深耕潜油电泵变频驱动细分领域，升级长距离供电适配核心关键技术，提供更稳定、高效的解决方案。努力践行“节约能源，服务社会”的企业愿景，为国家实现“双碳”目标贡献力量。
