述的抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置,所述抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置的電動機(jī)接口與所述的永磁電動機(jī)電連接。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明可克服現(xiàn)有技術(shù)中對抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電勢測量的測量弊端,便于在抽油機(jī)工作現(xiàn)場進(jìn)行永磁電動機(jī)空載反電動勢的測量,從而提高對永磁電動機(jī)反電勢測量的效率,進(jìn)而快速評判抽油機(jī)永磁電動機(jī)性能,為抽油機(jī)永磁電動機(jī)高效節(jié)能運(yùn)行控制提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)和控制準(zhǔn)則。
[0019]由此可見,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步,其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明所述抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置的電氣原理圖示意圖;
圖3為本發(fā)明所述抽油機(jī)的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中,1、殼體,2、電源接口,3、電動機(jī)接口,4、顯示單元,5、斷電控制單元,6、存儲單元,7、供電電壓采集單元,8、供電電流采集單元,9、信號處理與控制單元,10、轉(zhuǎn)速采集單元,11、電動機(jī)定子繞組側(cè)開路電壓采集單元,12、輸入單元,13、無線傳輸單元,14、永磁電動機(jī),15、抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置,16、驢頭。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明的附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0023 ]本發(fā)明的一種抽油機(jī)永磁電動機(jī)空載反電動勢測量方法,包括:
步驟A,通過外界供電電源為抽油機(jī)整機(jī)上的待測永磁電動機(jī)供電;
步驟B,實(shí)時(shí)采集所述待測永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)速η、以及該待測永磁電動機(jī)定子繞組側(cè)開路的電壓;
步驟C,實(shí)時(shí)采集所述外界供電電源的供電電壓與供電電流;
步驟D,依據(jù)上述采集的供電電壓與供電電流,實(shí)時(shí)計(jì)算該待測永磁電動機(jī)的有功功率;
步驟Ε,基于上述計(jì)算出的有功功率,判定抽油機(jī)的行程狀態(tài);
步驟F,在判定抽油機(jī)處于下行程狀態(tài)時(shí),將當(dāng)前計(jì)算出的有功功率PK分別與預(yù)先設(shè)定的功率閾值進(jìn)行大小比較,且當(dāng)判定當(dāng)前計(jì)算出的有功功率PK與上述預(yù)先設(shè)定的功率閾值相等時(shí),執(zhí)彳丁步驟G;
步驟G、停止為所述的待測永磁電動機(jī)供電,之后執(zhí)行步驟H;
步驟H、將當(dāng)前采集的所述待測永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)速η與該待測永磁電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速N進(jìn)行比較,且當(dāng)所述的η=Ν時(shí),執(zhí)行步驟I;
步驟1、記錄當(dāng)前采集的定子繞組側(cè)開路的電壓,該電壓即為所要測量的所述抽油機(jī)整機(jī)上的待測永磁電動機(jī)的空載反電動勢。
[0024]此外,上述的預(yù)先設(shè)定的功率閾值的計(jì)算公式為 Pk=kl Xk2XPe, 其中,Pe為所述待測永磁電動機(jī)的額定功率; kl為所述抽油機(jī)整機(jī)的勢能系數(shù)且0.3 <kl <0.6, k2為所述待測永磁電動機(jī)的空載功率系數(shù),且:
當(dāng)P<6時(shí),k2=3.5%;
當(dāng)8<P< 10 時(shí),k2=4%;
當(dāng) 12SP時(shí),k2=4.5%;
其中所述的P為所述待測永磁電動機(jī)的極數(shù)。
[0025]此外,在上述步驟E中,所述的基于上述計(jì)算出的有功功率,判定抽油機(jī)的行程狀態(tài)的方法為:
記錄實(shí)時(shí)采集所述外界供電電源的供電電壓與供電電流的時(shí)間,建立基于所述計(jì)算出的該待測永磁電動機(jī)的有功功率與上述記錄的時(shí)間的功率時(shí)間曲線;
實(shí)時(shí)計(jì)算所建立的功率時(shí)間曲線的曲線斜率k,并將當(dāng)前計(jì)算出的曲線斜率k與數(shù)值O進(jìn)行大小比較;
若比較結(jié)果為k>0,則判定抽油機(jī)當(dāng)前處于上行程狀態(tài),否則判定抽油機(jī)當(dāng)前處于下行程狀態(tài)。
[0026]其中,抽油機(jī)的有功功率(記為PX)是瞬時(shí)值,在一個(gè)抽油機(jī)負(fù)載周期內(nèi),如果各PX沿采集時(shí)間軸上逐漸變大,在上述建立的有功功率與時(shí)間的曲線具有上升趨勢,此時(shí)該有功功率與時(shí)間曲線的曲線斜率k>0,因此可判定抽油機(jī)當(dāng)前處于上行程狀態(tài),否則可判定抽油機(jī)當(dāng)前處于下行程狀態(tài)。所述的下行程狀態(tài)如圖3中箭頭所示的方向所示的行程狀態(tài)。
[0027]此外,對于抽油機(jī)的行程狀態(tài)的判定方法,本領(lǐng)域技術(shù)人員還可依據(jù)實(shí)際情況選取其他任意可行的方法進(jìn)行實(shí)施,如直接通過比較相鄰有功功率的數(shù)值大小的方式進(jìn)行判定。
[0028]此外,本發(fā)明還提供了一種使用上述抽油機(jī)永磁電動機(jī)空載反電動勢測量方法的抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置,如圖1和圖2所示,且為了簡化附圖結(jié)構(gòu),本發(fā)明中所用到的連接導(dǎo)線均未在圖中畫出。該抽油機(jī)永磁電動機(jī)反電動勢測量裝置包括殼體I,和設(shè)置在所述的殼體I上的電源接口2、電動機(jī)接口3和顯示單元4,以及設(shè)置在所述的殼體I內(nèi)的斷電控制單元5、存儲單元6、供電電壓采集單元7、供電電流采集單元8、無線傳輸單元13和信號處理與控制單元9,以及設(shè)置在所述殼體I外的轉(zhuǎn)速采集單元10和電動機(jī)定子繞組側(cè)開路電壓采集單元11;其中:
電源接口 2,用于接通外界供電電源;
電動機(jī)接口 3,與所述的電源接口 2電連接,用于實(shí)現(xiàn)所述待測永磁電動機(jī)與外界供電電源的電連接;
斷電控制單元5,采用中間繼電器,設(shè)置在電源接口2與電動機(jī)接口3之間,用于切斷所述待測永磁電動機(jī)與外界供電電源;
供電電壓采集單元7,采用電壓傳感器,安裝在所述電源接口 2和電動機(jī)接口 3之間的連接導(dǎo)線上,用于采集所述外界供電電源的供電電壓;
供電電流采集單元8,采用電流傳感器,安裝在所述電源接口 2和電動機(jī)接口 3之間的連接導(dǎo)線上,用于采集所述外界供電電源的供電電流;
轉(zhuǎn)速采集單元10,采用轉(zhuǎn)速傳感器,用于采集所述待測永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)速; 存儲單元6,采用存儲器,用于本裝置所涉及信息的存儲;
顯示單元4,采用顯示屏,用于實(shí)時(shí)顯示所采集的所述待測永磁電動機(jī)定子繞組側(cè)開路的電壓,還用于實(shí)時(shí)顯示所采集的該待測永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n、所采集的該待測永磁電動機(jī)定子繞組側(cè)開路的電壓、所計(jì)算出的該待測永磁電動機(jī)的有功功率、以及所建立的功率時(shí)間曲線,便于檢測人員進(jìn)行直觀觀察;
無線傳輸單元13,采用GPRS模塊,用于實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的通信;
電動機(jī)定子繞組側(cè)開路電壓采集單元11,用于實(shí)時(shí)采集所述待測永磁電動機(jī)定子繞組側(cè)開路的電壓;
信號處理與控制單元9,與所述的斷電控制單元5、供電電壓采集單元7、供電電流采集單元8、轉(zhuǎn)速采集單元10、存儲單元6、顯示單元4、無線傳輸單元13和電動機(jī)定子繞組側(cè)開路電壓采集單元11分別電連接,用于依據(jù)上述采集的供電電壓與供電電流,實(shí)時(shí)計(jì)算上述待測永磁電動機(jī)的有功功率,并建立該待測永磁電動機(jī)的有功功率發(fā)生的功率時(shí)間曲線;且基于該建立的功率時(shí)間曲線,判定抽油機(jī)的行程狀態(tài),并在判定抽油機(jī)處于下行程狀態(tài)時(shí)、將當(dāng)前計(jì)算出的有功功率PK分別與預(yù)先設(shè)定的功率閾值進(jìn)行大小比較,且當(dāng)判定當(dāng)前計(jì)算出的有功功率PK與上述預(yù)先設(shè)定的功率閾值相等時(shí),停止為所述待測永磁電動機(jī)供電,之后分別將當(dāng)前采集的所述待測永磁電動機(jī)的轉(zhuǎn)速η與所述待測永磁電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速N進(jìn)行比較,且在比較結(jié)果為η=Ν時(shí),對當(dāng)前采集的定子繞組側(cè)開路的電壓進(jìn)行存儲與遠(yuǎn)程傳輸,便于后續(xù)使用以及遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的監(jiān)控。該存儲的電壓即為所要測量的所述抽油機(jī)整機(jī)上的待測永磁電動機(jī)的空載反電動勢。
[0029]其中,供電電壓采集單元7與供電電流采集單元8實(shí)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)信號的采集,并將采集的信號及時(shí)發(fā)送至信號處理與控制單元9,信號處理與控制單元9接收采集信號并記錄接收該信號的時(shí)間(即為上述記錄的實(shí)時(shí)采集的所述外界供電電源的相關(guān)供電電壓與供電電流的時(shí)間;實(shí)踐表明,該接收信號的時(shí)間與實(shí)際發(fā)生該所接收到的信號的時(shí)間基本一致。),之后依據(jù)上述采集的供電電壓與供電電流,實(shí)時(shí)計(jì)算上述待測永磁電動機(jī)的有功功率,并基于所計(jì)算出的該待測永磁電動機(jī)的有功功率與上述記錄的時(shí)間建立該待測永磁電動機(jī)的有功功率發(fā)生的功率時(shí)間曲線。
[0030]此外,本發(fā)明所述的殼體I上還設(shè)有輸入單元12,所述的輸入單元12與所述的信號處理與控制單元9相連,用于實(shí)現(xiàn)對上述預(yù)先設(shè)定的功率閾值進(jìn)行修改。使用時(shí),相關(guān)工作人員可通過所述的輸入單元12對上述預(yù)先設(shè)定的功率閾值進(jìn)行修改,這增加了本發(fā)明使用的靈活性。
[0031]此外,為增加使用的安全性與靈活性,在本發(fā)明所述電源接口2與電動機(jī)接口 3之間串聯(lián)一按鈕開關(guān),該按鈕開關(guān)安裝在所述的殼體I上,用于實(shí)現(xiàn)所述待測永磁電動機(jī)與外界供電電源的接通與斷開。該按鈕開關(guān)的開合狀態(tài)可