一种潜水电泵电动机试验装置及方法制造方法及图纸

一种潜水电泵电动机试验装置及方法，属于潜水电泵电动机检测设备及方法技术领域。其技术方案是：冷水装置通过软管与冷却水箱相连接，被试机放置在冷却水箱中，被试机与扭矩转速测试仪的一端相连接，扭矩转速测试仪的另一端与变频加载电机相连接，被试机变频控制装置通过电缆与被试机相连接，功率分析仪通过数据线与扭矩转速测试仪相连接，加载电机变频控制装置通过电缆与变频加载电机相连接。本发明专利技术可以模拟实际工作的条件，使潜水电泵电动机在检测中达到规定负载，以此实现在不改变潜水电泵电动机实际使用工况条件下，能稳定达到潜水电泵电动机性能测试所需的各点负载值，获得更加精准的测试结果，同时可以实现能量的封闭，节能效果显著。

A Submersible Pump Motor Test Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种潜水电泵电动机试验装置及方法
本专利技术涉及一种潜水电泵电动机试验装置及方法，属于潜水电泵电动机检测设备及方法

技术介绍
潜水电泵电动机的性能试验一直是电动机测试领域中一个比较薄弱的环节。一般企业普遍采用带泵头负载，这种方法比较简单（潜水电泵属于泵头和电动机一体化机电产品），直接在额定电压、额定频率下进行，采用损耗分析法进行计算。测试过程中由于其自带泵头负载大小的局限性，并不能完全满足泵用电机测试的需求，电动机的最大电流值达不到额定电流值（标准MT/T671中要求，产品在1.2倍额定流量时，不允许超过电动机功率限值），在潜水电泵结构允许的前提下，可反向旋转增大电动机输入功率和电流完成性能试验。随着水泵技术的发展，水力模型不断优化，提高了电泵效率，减小反转对电泵带来的损坏，测试过程中反转也依旧达不到额定电流值，况且大部分电泵不允许反转，该种情况下需更换轴功率更大的泵头来进行负载试验，更换过程中要实现更大泵头的更换不仅受限于泵的壳体与电机法兰的原有尺寸，同时受限于壳体和叶轮之间的间隙。此外，潜水电泵电动机不同于一般通用风冷三相异步电动机，潜水电泵电动机正常工况是在水下运行，潜水电泵电动机采用水冷方式冷却，若利用测功机采用风冷方式测量，会造成电机温度升高，对电动机造成损坏，测试过程中必须保证潜水电泵电动机在循环冷却水中试验，保证电机试验环境稳定。在实际测试中，电机性能负载测试过程中至少需要6组数据。其中4个负载点大致均匀分布在不小于25%~100%额定负载之间，在大于100%但不超125%额定负载之间适当选取2个负载点。电机加负载的过程是从最大负载开始，一次降低到最低负载。如果只是按照普通方法进行测试，需要加工不同尺寸叶轮才能满足最大负载和最小负载要求，导致实验复杂化。随着现代技术的发展以及人们安全意识的增强，潜水电泵电动机都是在低于额定功率下进行工作，试验时自身负载的局限性导致电动机未能达到额定工况，相关测试数据的准确性会出现较大的偏差，同时潜水电泵电动机带泵头性能试验过程中能量消耗大，增加了测试成本。潜水电泵电动机性能参数的好坏，直接影响电泵的性能及使用寿命，测试结果的准确性直接影响潜水电泵电动机性能参数是否满足标准要求。因此检测检验机构须确保检验结果的精确性。综上所述，目前的潜水电泵电动机测试存在以下主要问题：（1）使用普通测试方法试验时不能达到规定试验要求；（2）采用测功机测试潜水电泵电动机过程中，潜水电泵电动机水冷使用条件的特殊性不能保证，出现温度过高，甚至烧毁等问题；（3）性能测试过程中能量损耗过高，特别针对大功率潜水电泵电动机测试，测试成本过高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种潜水电泵电动机试验装置及方法，这种试验装置及方法可以模拟实际工作的条件，使潜水电泵电动机在检测中达到规定负载，以此实现在不改变潜水电泵电动机实际使用工况条件下，能稳定达到潜水电泵电动机性能测试所需的各点负载值，获得更加精准的测试结果，同时可以实现能量的封闭循环使用，节能效果显著。解决上述技术问题的技术方案是：一种潜水电泵电动机试验装置，它包括冷水装置、冷却水箱、弹性联轴器、扭矩转速测试仪、变频加载电机、加载电机变频控制装置、功率分析仪、被试机变频控制装置，冷水装置通过软管与冷却水箱相连接，被试机放置在冷却水箱中，被试机通过弹性联轴器与扭矩转速测试仪的一端相连接，扭矩转速测试仪的另一端通过弹性联轴器与变频加载电机相连接，被试机变频控制装置通过电缆与被试机相连接，功率分析仪通过数据线与扭矩转速测试仪相连接，加载电机变频控制装置通过电缆与变频加载电机相连接。上述潜水电泵电动机试验装置，它还有测功模具和固定模板，测功模具固定在冷却水箱内，固定模板与测功模板相连接，被试机固定连接在固定模板上。使用上述潜水电泵电动机试验装置的潜水电泵电动机试验方法，它采用以下步骤进行：a.将被试机放置在冷却水箱中，被试机通过固定模板、测功模板与冷却水箱固定连接；b.将扭矩转速测试仪、变频加载电机、被试机变频控制装置、功率分析仪、加载电机变频控制装置依次连接；c.通过冷水装置向冷却水箱充水，并进行循环；d.开启扭矩转速测试仪、变频加载电机、被试机变频控制装置、功率分析仪、加载电机变频控制装置；e.通过被试机连接的变频控制装置控制输出频率为被试机的额定频率、额定电压电压；f.通过加载电机变频控制装置控制变频加载电机的输出，逐步增加变频加载电机的输出频率，分别采取被试机额定功率的25%、50%、75%、100%、110%和120%六个点，电机加负载的过程是从最小负载开始，逐次增加到最大负载；g.通过扭矩转速测试仪传递给功率分析仪，得到测试数据。本专利技术的有益效果是：本专利技术将被试机放置在冷却水箱中，并通过冷水系统对水温的控制可以使得电动机在性能试验时，周围温度变化满足标准要求，从而大大减少环境温度对测试数据的影响，真实地模拟了工作环境；通过变频加载电机、加载电机变频控制装置、被试机变频控制装置可以控制变频电源，实现了电动机试验时对于不同要求负载值的精准布点，提高了试验取点的精确性；扭矩转速测试仪、功率分析仪可以精确分析测试结果。本专利技术是矿用潜水电泵用电动机试验装置和方法的首创，提供了全新的矿用潜水电泵用电动机试验装置和试验，实现了不改变潜水电泵电动机实际使用工况条件下，能够定达到潜水电泵电动机性能测试所需的各点负载值，获得了加精准的测试结果，同时本专利技术加载系统采用能量回馈式设计，实现了能量的封闭循环使用，节能效果显著，在对拖试验中，陪试电机工作在发电机状态，发出的电能回馈到公共母线循环使用，整流系统只需提供系统中两台电机的损耗和电源本身的损耗，一般在30%以内，节能效果达到70%以上。附图说明图1是本专利技术的潜水电泵电动机试验装置示意图；图2是测功模具主视图；图3是测功模具左视图；图4是固定模板结构图；图5是冷却水箱主视图；图6是冷却水箱左视图。图中标记如下：冷水装置1、冷却水箱2、被试机3、弹性联轴器4、扭矩转速测试仪5、变频加载电机6、加载电机变频控制装置7、功率分析仪8、被试机变频控制装置9、测功模具10、固定模板11、固定模板紧固孔12、测功模具紧固孔13。具体实施方式本专利技术的潜水电泵电动机试验装置由变频加载系统、冷水系统、测量系统、工装机座组成。变频加载系统由变频加载电机6、加载电机变频控制装置7、被试机变频控制装置9组成；冷水系统由冷水装置1、冷却水箱2组成；测量系统由扭矩转速测试仪5、功率分析仪8组成；工装机座由弹性联轴器4、测功模具10、固定模板11组成。图1显示，冷水装置1通过软管与冷却水箱2相连接，冷水装置1对水温的控制可以使得潜水泵电泵电动机在性能试验时，周围温度变化满足标准要求，从而大大减少环境温度对测试数据的影响，真实地模拟了工作环境。图1显示，被试机3放置在冷却水箱2中，被试机（3）通过弹性联轴器4与扭矩转速测试仪5的一端相连接，扭矩转速测试仪5的另一端通过弹性联轴器4与变频加载电机6相连接，被试机变频控制装置9通过电缆与被试机3相连接，功率分析仪8通过数据线与扭矩转速测试仪5相连接，加载电机变频控制装置7通过电缆与变频加载电机6相连接。变频加载电机6、加载电机变频控制装置7、被试机变频控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜水电泵电动机试验装置，其特征在于：它包括冷水装置（1）、冷却水箱（2）、弹性联轴器（4）、扭矩转速测试仪（5）、变频加载电机（6）、加载电机变频控制装置（7）、功率分析仪（8）、被试机变频控制装置（9），冷水装置（1）通过软管与冷却水箱（2）相连接，被试机（3）放置在冷却水箱（2）中，被试机（3）通过弹性联轴器（4）与扭矩转速测试仪（5）的一端相连接，扭矩转速测试仪（5）的另一端通过弹性联轴器（4）与变频加载电机（6）相连接，被试机变频控制装置（9）通过电缆与被试机（3）相连接，功率分析仪（8）通过数据线与扭矩转速测试仪（5）相连接，加载电机变频控制装置（7）通过电缆与变频加载电机（6）相连接。

【技术特征摘要】
1.一种潜水电泵电动机试验装置，其特征在于：它包括冷水装置（1）、冷却水箱（2）、弹性联轴器（4）、扭矩转速测试仪（5）、变频加载电机（6）、加载电机变频控制装置（7）、功率分析仪（8）、被试机变频控制装置（9），冷水装置（1）通过软管与冷却水箱（2）相连接，被试机（3）放置在冷却水箱（2）中，被试机（3）通过弹性联轴器（4）与扭矩转速测试仪（5）的一端相连接，扭矩转速测试仪（5）的另一端通过弹性联轴器（4）与变频加载电机（6）相连接，被试机变频控制装置（9）通过电缆与被试机（3）相连接，功率分析仪（8）通过数据线与扭矩转速测试仪（5）相连接，加载电机变频控制装置（7）通过电缆与变频加载电机（6）相连接。2.根据权利要求1所述的潜水电泵电动机试验装置，其特征在于：它还有测功模具（10）和固定模板（11），测功模具（10）固定在冷却水箱（2）内，固定模板（11）与测功模板（10）相连接，被试机（3）固定连接在固定模板（11）上。3.一种使用上述潜水电泵电动机试验装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉朋，王忠文，张东岭，段海鹏，张林伟，谢羽白，王立臣，刘雅，
申请(专利权)人：中煤科工集团唐山研究院有限公司，中国煤炭科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13