CN105424246A - 一种立式潜液电机性能测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立式潜液电机性能测试平台，包括支撑立柱、负载电机安装盘、测试仪安装盘、被测电机安装盘和液氮池，所述支撑立柱固定于所述液氮池的一侧，所述负载电机安装盘、测试仪安装盘、被测电机安装盘从上到下依次固定在所述支撑立柱上。本发明的有益效果是：有效克服了传统测试方法中存在的灵活性差、准确度低、资源浪费严重、安全性差等缺点。

Description

一种立式潜液电机性能测试平台

技术领域

本发明属于电机领域，尤其是涉及一种立式潜液电机性能测试平台。

背景技术

液化天然气(LNG)作为一种清洁能源，已经在许多领域内被广泛使用。LNG的输送通常采用低温潜液泵，其所用的电机全部浸泡在LNG液体(-161℃)中工作。潜液电机作为LNG泵的核心部件，其运行性能直接影响着LNG的输送安全。由于潜液电机的轴承都是采用LNG直接润滑，因此电机的性能测试必须在LNG液体中进行。

通常情况下，出于LNG的可燃性考虑，为了保证安全，潜液电机的性能测试都是在液氮(-196℃)中进行。首先将潜液泵安装在液氮输送管道，通过测量液氮的流量和扬程，间接得到电机的输出功率，进而计算出电机的效率。这种测试方法主要存在以下缺点：

1)该测试方法要求电机必须带叶轮运行，叶轮负载随电机转速非线性变化，电机工作点不能随意调整，灵活性差；

2)液体流量和扬程很难准确测量，以此推算电机功率，误差较大；

3)计算得到的功率效率为电机带叶轮的总功率，无法对电机的性能进行准确评估。

针对以上问题，还有另一种测试方法。即将被测电机浸泡在液氮桶内，从液氮桶侧面开孔将电机轴引出，然后连接常规测试设备进行测量。该方法的主要缺点在于电机转轴与液氮桶之间容易产生液氮泄漏，造成资源浪费，而且容易造成低温冻伤，存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种立式潜液电机性能测试平台。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种立式潜液电机性能测试平台，包括支撑立柱、负载电机安装盘、测试仪安装盘、被测电机安装盘和液氮池，所述支撑立柱固定于所述液氮池的一侧，所述负载电机安装盘、测试仪安装盘、被测电机安装盘从上到下依次固定在所述支撑立柱上。

进一步的，还包括三个支撑定位件，所述支撑定位件安装在所述支撑立柱上，且分别位于所述负载电机安装盘、测试仪安装盘和被测电机安装盘的下方。

进一步的，所述支撑立柱为实心圆柱结构，所述支撑立柱上开有若干定位孔。

进一步的，所述液氮池开口向上，采用半地下结构。

进一步的，所述负载电机安装盘的一端都设有套管A，可以套在所述支撑立柱上，所述套管A的侧面开有固定孔A，所述负载电机安装盘上开有轴孔A，所述负载电机安装盘的上部设有定位槽A；

所述被测电机安装盘的一端都设有套管B，可以套在所述支撑立柱上，所述套管B的侧面开有固定孔B，所述负载电机安装盘上开有轴孔B，所述负载电机安装盘的下部设有定位槽B；

所述测试仪安装盘的一端都设有套管C，可以套在所述支撑立柱上，所述套管C侧面开有固定孔C，所述测试仪安装盘的另一端设有固定板。

进一步的，所述负载电机安装盘上设有固定电机的螺钉孔A，被测电机安装盘上设有固定电机的螺钉孔B，所述固定板上设有固定测试仪的螺钉孔C。

进一步的，所述支撑定位件中间设有中心通孔，侧面开有侧孔。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)测试平台采用立式结构，有效避免了设备重量和高度差异带来的对轴困难，连接更加方便，操作更加灵活。

2)被测电机转轴与转速转矩测试仪直接相连，转速转矩等参数可精确测量，输出功率可精确计算，性能评估更加准确。

3)被测电机采用负载电机进行加载，转速转矩可根据需要任意设置，电机工作点可灵活调整，性能测试更加全面。

4)液氮池采用上开口形式，被测电机从上部进入液氮池，既保证被测电机能够完全浸没，满足测试条件，又有效避免了液氮泄露和密封问题，减少资源浪费和安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用信息的装配结构示意图；

图2是本发明中负载电机安装盘的俯视图；

图3是本发明中负载电机安装盘的侧视图；

图4是本发明中被测电机安装盘的俯视图；

图5是本发明中被测电机安装盘的侧视图；

图6是本发明中测试仪安装盘的俯视图；

图7是本发明中测试仪安装盘的侧视图；

图8是本发明中支撑定位件的俯视图；

图9是本发明中支撑定位件的侧视图。

图中：

1、支撑立柱101、定位孔2、支撑定位件201、中心通孔

202、侧孔3、负载电机安装盘301、套管A302、轴孔A

303、螺钉孔A304、定位槽A305、固定孔A4、测试仪安装盘

401、套管C402、固定板403、螺钉孔C404、固定孔C

5、被测电机安装盘501、套管B502、轴孔B503、螺钉孔B

504、定位槽B505、固定孔B6、液氮池7、被测电机

8、转速转矩测试仪9、负载电机

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图9所示，本发明包括支撑立柱1、负载电机安装盘3、测试仪安装盘4、被测电机安装盘5和液氮池6，所述支撑立柱1固定于所述液氮池6的一侧，所述负载电机安装盘3、测试仪安装盘4、被测电机安装盘5从上到下依次固定在所述支撑立柱1上。

还包括三个支撑定位件2，所述支撑定位件2安装在所述支撑立柱1上，且分别位于所述负载电机安装盘3、测试仪安装盘4和被测电机安装盘5的下方。

所述支撑立柱1为实心圆柱结构，所述支撑立柱1上开有若干定位孔101，用于固定定位支撑件和安装盘。

所述液氮池6开口向上，采用半地下结构，可以修筑成方形或圆形。

所述负载电机安装盘3主要用于固定负载电机，其一端都设有套管A301，可以套在所述支撑立柱1上，并沿支撑立柱1上下滑动或围绕支撑立柱1进行360度旋转，所述套管A301的侧面开有固定孔A305，可以与支撑立柱1通过螺栓固定，所述负载电机安装盘3上开有轴孔A302，用于将负载电机轴朝下引出，所述负载电机安装盘3的上部设有圆形定位槽A304，用于负载电机的安装定位，所述负载电机安装盘3上设有固定电机用的沿圆周分布的螺钉孔A303；

所述被测电机安装盘5主要用于固定被测电机，其一端都设有套管B501，可以套在所述支撑立柱1上，并沿支撑立柱1上下滑动或围绕支撑立柱1进行360度旋转，所述套管B501的侧面开有固定孔B505，可以与支撑立柱1通过螺栓固定，所述负载电机安装盘5上开有轴孔B502，用于将被测电机轴朝上引出，所述负载电机安装盘5的下部设有圆形定位槽B504，用于负载电机的安装定位，所述被测电机安装盘5上设有固定电机用的沿圆周分布的螺钉孔B503；

所述测试仪安装盘4主要用于安装转速转矩测试仪，其一端都设有套管C401，可以套在所述支撑立柱1上，并沿支撑立柱1上下滑动或围绕支撑立柱1进行360度旋转，所述套管C401侧面开有固定孔C404，可以与支撑立柱1通过螺栓固定，所述测试仪安装盘4的另一端设有固定板402，用于固定转速转矩测试仪，所述固定板402上设有固定测试仪的螺钉孔C403。

所述支撑定位件2中间设有中心通孔201，侧面开有2个侧孔202。可以根据需要沿支撑立柱1上下滑动；当位置确定后，可将支撑定位件2侧面的侧孔202与支撑立柱1上的定位孔101对齐，并用螺栓固定，用于支撑安装盘。

本测试平台的工作过程如下：

1)分别将被测电机7、转速转矩测试仪8、负载电机9安装在被测电机安装盘5、测试仪安装盘4和负载电机安装盘3上，并用螺栓固定。

2)在支撑立柱1上穿入第一个支撑定位件2，同时将装有被测电机7的被测电机安装盘5装入支撑立柱1，被测电机7从上而下进入液氮池6。确定被测电机7的相对安装高度后，用螺栓固定支撑定位件2。

3)在支撑立柱1上穿入第二个支撑定位件2，同时将装有转速转矩测试仪8的测试仪安装盘4装入支撑立柱1，确定转速转矩测试仪8与被测电机7的相对高度后，先用螺栓固定第二个支撑定位件2，再用联轴器将转速转矩测试仪8和被测电机7的转轴相连。

4)在支撑立柱1上穿入第三个支撑定位件2，同时将装有负载电机9的负载电机安装盘3装入支撑立柱1，确定负载电机9与转速转矩测试仪8的相对高度后，先用螺栓固定第三个支撑定位件2，再用联轴器将负载电机9的转轴与转速转矩测试仪8的转轴相连。

5)确定被测电机7、转速转矩测试仪8、负载电机9的转轴连接无误后，用螺栓穿过固定孔A305、固定孔C404和固定孔B505，分别将三个安装盘固定在支撑立柱1上。

6)在液氮池6中注入液氮，保证被测电机7全部被液氮浸没。

7)接通各设备电源，进行实验测试。通过调节负载电机9的负载大小，可实现被测电机7的变载操作。

8)实验结束后，首先进行液氮回收，然后按照以上步骤倒叙操作，完成测试平台的拆卸。

本发明具有的优点和积极效果是：

1)测试平台采用立式结构，有效避免了设备重量和高度差异带来的对轴困难，连接更加方便，操作更加灵活。

2)被测电机转轴与转速转矩测试仪直接相连，转速转矩等参数可精确测量，输出功率可精确计算，性能评估更加准确。

3)被测电机采用负载电机进行加载，转速转矩可根据需要任意设置，电机工作点可灵活调整，性能测试更加全面。

4)液氮池采用上开口形式，被测电机从上部进入液氮池，既保证被测电机能够完全浸没，满足测试条件，又有效避免了液氮泄露和密封问题，减少资源浪费和安全隐患。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：包括支撑立柱(1)、负载电机安装盘(3)、测试仪安装盘(4)、被测电机安装盘(5)和液氮池(6)，所述支撑立柱(1)固定于所述液氮池(6)的一侧，所述负载电机安装盘(3)、测试仪安装盘(4)、被测电机安装盘(5)从上到下依次固定在所述支撑立柱(1)上。

2.根据权利要求1所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：还包括三个支撑定位件(2)，所述支撑定位件(2)安装在所述支撑立柱(1)上，且分别位于所述负载电机安装盘(3)、测试仪安装盘(4)和被测电机安装盘(5)的下方。

3.根据权利要求1或2所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：所述支撑立柱(1)为实心圆柱结构，所述支撑立柱(1)上开有若干定位孔(101)。

4.根据权利要求1或2所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：所述液氮池(6)开口向上，采用半地下结构。

5.根据权利要求1或2所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：所述负载电机安装盘(3)的一端都设有套管A(301)，可以套在所述支撑立柱(1)上，所述套管A(301)的侧面开有固定孔A(305)，所述负载电机安装盘(3)上开有轴孔A(302)，所述负载电机安装盘(3)的上部设有定位槽A(304)；

所述被测电机安装盘(5)的一端都设有套管B(501)，可以套在所述支撑立柱(1)上，所述套管B(501)的侧面开有固定孔B(505)，所述负载电机安装盘(5)上开有轴孔B(502)，所述负载电机安装盘(5)的下部设有定位槽B(504)；

所述测试仪安装盘(4)的一端都设有套管C(401)，可以套在所述支撑立柱(1)上，所述套管C(401)侧面开有固定孔C(404)，所述测试仪安装盘(4)的另一端设有固定板(402)。

6.根据权利要求5所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：所述负载电机安装盘(3)上设有固定电机的螺钉孔A(303)，被测电机安装盘(5)上设有固定电机的螺钉孔B(503)，所述固定板(402)上设有固定测试仪的螺钉孔C(403)。

7.根据权利要求2所述的立式潜液电机性能测试平台，其特征在于：所述支撑定位件(2)中间设有中心通孔(201)，侧面开有侧孔(202)。