基于DELTA逆变器的超声波逆变电源

  ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍａ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ，ｉ ｔ ’ Ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐｅ ｎｓ ａ ｔ ｅ ｔ ｈｅ ｗａ ｖ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｓ ’ ｄ ｅ ａ ｄ ｔ ｉ ｍｅ ． Ｉ ｔ ａ ｓ ｓ ｕ ｍｅ ｔ ｈ ｅ Ｄ ＳＰ ａ ｓ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ， ｏ ｕ ｔ ｐｕ ｔ ｔ ｗｏ ｗａ ｙｓ ｏ ｆ ＰＷ Ｍ ｗａ ｖ ｅ ｓ ， ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ Ｉ ＰＭ

  超 声波 采 油技术 是 一种近 几十 年发 展起 来 的三 次采 油技术 ，此 项技 术对 于 中后期 油井 产量 和油 田 采 收 率都 非常 重要 。在超 声波 采 油技术 中 ，大功 率 超 声 波逆变 电源 作 为关键 设备 。其 控制 技术 的优 劣 直接 影响采 油 工艺 。工 作过程 中对 正 弦超 声波逆 变 电源输 出波 形 的要求 主要 有动 态 响应度 、 总谐波 畸

  （中国石化 石油工 程技 术研 究 院胜利 分 院， 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ０ ０）

  摘要 根据 油 田采 油工 艺 中使 用 的超 声波 逆变 电源 的工作特 征 ， 将Ｄ Ｅ Ｌ Ｔ Ａ 控制 技术用 于 逆变 电源 ，通过 并联 的 Ｄ Ｅ Ｌ Ｔ Ａ 逆 变器 作 为补偿 装 置 ，对 逆变器 开 关元件死 区时 间等 因素 引起 波形 畸变 能够 进行有 效地 补偿 ，采 用 ＤＳ Ｐ作 为 主控 芯片 ，输 出两路 Ｐ ＷＭ 波 ，根据 反馈 电压 对 两路 Ｉ Ｐ Ｍ 模 块进行 控 制。实验结果 表 明 ，采用 ＤＥ Ｌ Ｔ Ａ 逆 变器 的超 声 波逆 变 电源 ，能够 有效 地对 主逆 变器输 出 波形进 行优 化 ，降低 了输 出正 弦波形 的 畸变率 ，具 有 良好 的应用 前景 。

  ｉ ｎ Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐｌ ｙ ，ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ＤＥＬＴ Ａ Ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｐｅ ｎ ｓ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐｕ ｔ ｖ ｏｌ ｔ ａ ｇ ｅ

  间对波 形 的影 响会越 严 重 ，对 此 ，通 过谐 振槽 路 来 进 行 参 数 优 化 这 种 效 果 并 不 理 想 Ｊ ，提 高 逆 变 器

  Ｐ ＷＭ 开 关频 率 也无 法有 效地 改 善输 出波 形 ，畸变 波 形会 导致 电路 中元 件 损耗增 加 ，降低设 备运 行 效 率【 ，影 响换 能器 负 载 的工作 ，进 而对 采 油 工艺产 生影 响 。针 对 以上 问题 ，本 文应用 Ｄｅ ｌ ｔ ａ逆变 技术 ， 采用 ＤＳ Ｐ组 成智 能控制 系统 ，对 正弦超 声波逆 变 电

  （ Ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｄｏ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ５ ７ ０ ０ ０ ）

  ｈａ ｖ ｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏｓ ｐｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｐｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕｐ ｐ ｌ ｙ； Ｄ ＥＬ ＴＡ Ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ；ｃ ｏ ｍ ｐｅ ｎｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ

  Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｙ ｌ ｅ ｏ ｆ ｏ ｉ ｌ ｓ ｕ ｃ ｋｉ ｎ ｇ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎｅ ，Ｄ ＥＬ ＴＡ Ｉ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ

  Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＤＥＬ Ｔ Ａ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ

  变率 （ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｈ ａ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｔ ＨＤ） 、稳态 波 形 正弦度 等技 术 指标 ，逆变 器运 行 中 ，为 防止 直通 所

  ｍｏｄ ｕ ｌ ｅ ｓ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｆ ｅ ｅ ｄ ｂａ ｃ ｋ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｐｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｉ ｓ Ｕｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐｌ ｙ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕｔ ｖｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｏｆ ｍａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｖｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ， ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ， ａ ｎ ｄ