油田修井机是采油生产过程中不可缺少的维护工具,其可靠性和动态性能直接影响修井作业的效率及成功率。传统修井机以柴油发动机为动力,传动效率低、污染严重;而使用常规变频调速电动修井机又受到井场变压器容量限制并会造成交流谐波污染。本文提出的基于PWM整流器的储能式电动修井机可以有效解决上述问题。　　 PWM整流器具有输出直流电压稳定可调,网侧功率因数高、谐波含量低,可以实现能量回馈的特点。将PWM整流器作为修井机锂电池组的充放电机,实现对锂电池组的恒流、恒压充电和放电。　　 对储能式电动修井机的工作原理进行了分析,建立了PWM充放电机的数学模型,设计了主电路直流母线电压、交流电感、直流电容以及锂电池组各项充放电参数。提出采用双闭环控制三相PWM充放电机完成对锂电池组的智能充放电的方案,仿真结果验证了方案可行,但控制效果欠佳。因此,提出采用定频直接功率控制的策略来改善充放电的控制效果。利用小扰动分析法,建立了直流电流与瞬时有功的关系,设计了功率解耦内环、直流电压外环和直流电流外环控制器。仿真结果验证了定频直接功率控制应用于PWM锂电池充放电机中的可行性和优越性。　　 本文研究的基于PWM整流器的充放电机结构和控制技术有效地解决了现有充放电机存在的问题,具有很高的推广价值。