胡志鹏

（大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室，甘肃 天水 741020）

近年来，钻机变频电控系统中的传动装置多以西门子和ABB系列的二电平变频器为主，即使国产变频器也采用的是二电平变频器，而在低压、大功率传动领域，多电平尤其是三电平技术已经在钻机泵类控制中得到应用。钻机电控系统的主控对象是与绞车、转盘和泥浆泵机械设备相连的电机，由于机械部分不同的工作特性，因此，会导致相应电机表现出不同的工作特性，例如绞车属于提升系统，转盘有正反转的需求，而泥浆泵只需要正转；因此，这就需要对应的变频器具有四象限的运行特性，才能满足电机运行的需求。现如今，随着电力电子技术的日益成熟，三电平变频器已经可以实现上述功能，很多三电平变频器已经在国内外的项目中投入使用，其效果非常稳定。所以，该文也是以此为切入点，详细探讨三电平技术在石油钻机电控系统中的应用，从而为后续提升我国石油钻机电控系统水平提供一定的理论基础。

1 三电平技术

多电平换流技术一直是研究的热点课题之一。三电平逆变器是多电平逆变器中最简单且最实用1种电路。三电平逆变器与传统的两电平逆变器相比较，其主要优点是器件具有2倍的正向阻断电压能力，并且可以减少谐波、降低开关频率，从而减少系统损耗，使低压开关器件可以有更广泛的应用空间。

随着新型电力电子器件及DSP智能控制芯片的迅速普及，该技术将在大功率领域得到广泛应用。……