本实用新型专利技术提供一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器以及DSP电参数测量采集电路组成的测量模拟系统和DSP核心控制系统，所述的测量模拟系统是直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷加载于抽油机电机并测量抽油机电机各项电参数，所述DSP核心控制系统以接收到的抽油机电机电参数作为反馈量控制直流电机产生交变载荷。所述电机试验用抽油机交变载荷加载控制器在保证测量精度的前提下准确模拟现场抽油机的真实工况。该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器解决现有抽油机交变载荷动态加载系统的不足之处，准确模拟抽油机载荷的真实工况，为抽油机节能电机的性能评价提供切实有效的科学依据。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器以及DSP电参数测量采集电路组成的测量模拟系统和DSP核心控制系统，所述的测量模拟系统是直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷加载于抽油机电机并测量抽油机电机各项电参数，所述DSP核心控制系统以接收到的抽油机电机电参数作为反馈量控制直流电机产生交变载荷。所述电机试验用抽油机交变载荷加载控制器在保证测量精度的前提下准确模拟现场抽油机的真实工况。该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器解决现有抽油机交变载荷动态加载系统的不足之处，准确模拟抽油机载荷的真实工况，为抽油机节能电机的性能评价提供切实有效的科学依据。【专利说明】一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器
本技术涉及电器电子测量控制系统，特别是涉及到一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器。
技术介绍
抽油机是油田机械采油的主要设备，其电能消耗是采油厂运行成本的主要组成部分，抽油机电机的损耗约占到抽油机井系统总损耗的30%，为了降低电机的自身损耗，提高抽油机系统效率，在油田引入了种类较多的节能电机，现有的电机测试评价方法还存在一些不足，无法准确测试抽油机节能电机的动态参数且不能针对抽油机及井况提出优化选配的方案。 现有的抽油机交变载荷动态加载的实施方案主要两大类:井上载荷模拟和井上电动机的载荷模拟。主要的方法有吊挂重物加载实验、斜面重物加载实验、电阻尼加载、水井模拟加载以及液压加载实验等，这些方案具有明显的弊端，不能大范围推广，而且模拟载荷的变化规律与抽油机实际载荷变化规律只是趋势相近，远远不能满足抽油机载荷的真实工况。为此我们专利技术了一种新的电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种解决现有抽油机交变载荷动态加载系统的不足之处，准确模拟抽油机载荷的真实工况，为抽油机节能电机的性能评价提供切实有效的科学依据的一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器。 本技术的目的可通过如下技术措施来实现: 电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器、DSP电参数测量电路和DSP核心控制系统，该直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷，作为该抽油机电机的负载，该扭矩转速传感器连接于该直流电机，采集轴转矩转速值，并输出扭矩转速信号给该DSP电参数测量采集电路，该抽油机电机连接于该扭矩转速传感器，测试该抽油机电机的各种电参数以计算其效率，并将采集的电参数传输给该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路连接于该抽油机电机和该扭矩转速传感器，将米集的该抽油机电机的电参数传输给该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统以接收到的该抽油机电机的有功功率作为反馈量控制该直流电机产生交变载荷。 本技术的目的还可通过如下技术措施来实现: 该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器还包括直流调速器，该直流调速器连接于该直流电机和该DSP电参数测量采集电路，控制该直流电机产生交变转矩，以产生交变载荷。 该直流调速器连接于该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路将抽油机电机电压、电流、有功功率等电参数和反馈命令传输给该DSP核心控制系统，该反馈命令指的是DSP控制系统发送给DSP电参数测量电路启动或停止控制命令时返回的应答命令，该DSP核心控制系统根据DSP采集系统传输的抽油机电机有功功率作为反馈量，通过PID算法计算得到DA调整命令传输给该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统根据DSP电参数测量系统传输上的抽油机电机有功功率作为反馈量，在DSP控制系统中进行PID计算得出DA调整命令传输给该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路根据DA调整命令中偏差值大小，调节DA输出控制的大小，控制该直流调速器，该直流调速控制该直流电机的励磁电压和励磁电流大小，使得该直流电机产生要求的交变转矩。 该DSP电参数测量采集电路包括电压电流接口，DSP采集板，电压电流调理电路，硬件分频电路，直流调速器控制电路和转矩转速接口，该电压电流接口连接于该抽油机电机的输入端，接收该抽油机电机的输入端的电压电流信号，并将电压电流信号通过互感器传输给该电压电流调理电路，该电压电流调理电路连接于该电压电流接口，用于将电压电流信号转化为该DSP采集板可以采集的0-3.0V之间，该转矩转速接口连接于该扭矩转速传感器，接收该扭矩转速传感器的扭矩转速信号，并将扭矩转速信号通过屏蔽线接入该硬件分频电路，该硬件分频电路连接于该转矩转速接口，并将扭矩转速信号进行分频，该DSP采集板连接于该电压电流调理电路和该硬件分频电路，该电压电流调理电路输出信号通过AD采集输入该DSP采集板进行FFT分析计算其有效值和功率这些抽油机电参数，该硬件分频电路输出信号通过外部中断接入该DSP采集板计算其频率，该DSP采集板将采集计算的抽油机电机的电参数和反馈命令通过SPI总线传输至该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统将发送DA调整命令通过SPI总线传输至该DSP采集板，该直流调速器控制电路连接于该DSP采集板和该直流调速器，并在该DSP采集板的控制下产生-10?+1V直流电压控制该直流调速器，进而控制该直流电机产生交变转矩。 该硬件分频电路由硬件计数器组成，为了增加测量精度分别将扭矩和转速信号进行20和2分频O 该DSP电参数测量采集电路还包括电源电路，该电源电路连接于该DSP采集板，该电压电流调理电路，该件分频电路和该直流调速器控制电路，并为它们提供电源。 该直流调速器为四象限变频器，该四象限变频器实现能量双向流动。 该抽油机电机可根据要求替换为三相异步电机、永磁同步电机、高转差电机这些油田机采系统常用电机，该抽油机电机各种电参数包括电机三相电压电流、视在功率、有功功率、功率因数、输出功率，扭矩转速。 该DSP核心控制系统导入抽油机现场测试数据即为在油井现场抽油机上测得的抽油机现场数据作为控制目标，该抽油机现场测试数据包括抽油机示功图和电功图。 本技术中的电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，采用直流电机模拟抽油机电机的负载，并使用具有能量双向流能力的直流调速器控制直流电机产生交变载荷，结构简单可靠、安全性高、控制精度高，可以准确模拟抽油机在任何工况下的载荷变化趋势。本技术采用DSP数据采集系统采集抽油机电机各项电参数，采样频率高、精度高、计算速度快、具有各次谐波分析功能，实时数据刷新速度达到20ms，测试数据精度达到I级。本技术采用的DSP核心控制系统可以导入抽油机现场数据，利用微分先行PID算法计算实时调节DA输出偏差值，传给DSP采集系统，DSP核心控制系统和DSP采集系统之间通过SPI总线通信。本技术是一种用于油田机采系统，在实验室模拟抽油机现场工况，分析抽油机节能电机节能效率的电机试验用抽油机交变载荷加载控制器。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术的电机试验用抽油机交变载荷加载控制器的一具体实施例的结构图； 图2为本技术的一具体实施例中DSP电参数测量采集电路的结构图。 【具体实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，其特征在于，该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器、DSP电参数测量电路和DSP核心控制系统，该直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷，作为该抽油机电机的负载，该扭矩转速传感器连接于该直流电机，采集轴转矩转速值，并输出扭矩转速信号给该DSP电参数测量采集电路，该抽油机电机连接于该扭矩转速传感器，测试该抽油机电机的各种电参数以计算其效率，并将采集的电参数传输给该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路连接于该抽油机电机和该扭矩转速传感器，将采集的该抽油机电机的电参数传输给该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统以接收到的该抽油机电机的电参数作为反馈量控制该直流电机产生交变载荷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙东，王美，刘泱，王春光，孟祥卿，李炜，郑炜博，刘向东，王晓东，马坤，周亮，陈晓伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。