CN105717451A - 抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置 - Google Patents

抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置。该反电势测量方法通过实时计算该待测永磁电动机的有功功率、判定抽油机的行程状态,在判定抽油机处于下行程状态时,将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,在判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,停止为待测永磁电动机供电,之后将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与该待测永磁电动机的额定转速N进行比较,当n=N时,当前采集的定子绕组侧开路的电压即为所要测量的抽油机整机的永磁电动机的反电势。本发明便于在抽油机工作现场、在抽油机整机上直接进行永磁电动机空载反电动势的测量。

Description

抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置
技术领域
本发明涉及油田抽油机及油田抽油机永磁电动机领域,具体是一种抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置。
背景技术
永磁电动机具有三大特点,电机效率高:转子采用钕铁硼永磁材料代替传统电励磁,减少了励磁损耗。空载损耗小Po<4%Pe,异步电机空载损耗Po>12%Pe,效率可达94%,相比异步电机提高12%以上;起动力矩大:起动转距倍数为3.8倍,普通电机为1.6~1.8;运行功率因数高:额定电压下运行可获得较高的功率因数,功率因数>0.9,无功节电效果相当显著,因此永磁电动机得到了越来越广泛的应用。油田抽油机配套永磁电动机,占比已达到60%以上。
然而永磁电机有一项重要的特性,在负载率30%以下时,永磁电动机运行功率因数对电源电压的波动非常敏感。业内试验数据都表明:当电源电压等于永磁电动机空载反电动势时,永磁电动机的空载电流最小,运行功率因数达到0.97左右;而当电源电压大于或者小于永磁电动机空载反电动势时,永磁电动机的空载电流都会急剧增大。若电源电压与永磁电动机空载反电动势偏差大于5%,空载电流则扩大6-8倍,运行功率因数降到0.4左右。
油田抽油机是一种满载启动设备,且是一种周期性负载,负载率普遍低于30%,因此通过测量抽油机用永磁电动机空载反电动势,进行电力设施调整,以使电源电压等于其空载反电动势显得尤为重要。此外,永磁电动机的空载反电动势会随着使用时限的增长而发生改变。电机设计不合理、电机质量差都可引起新购永磁电动机使用一段时间出现退磁现象。评价抽油机用永磁电动机的退磁性能及新购抽油机用永磁电动机检验,测试永磁电动机空载反电动势是评判抽油机永磁电动机性能最重要的衡量指标。
而目前,对于永磁电动机空载反电动势测量,国标和业内有两种方式:一是用同极永磁电机或同步电机轴连接拖动测试永磁电机,开机运行后,检测待测试永磁电机绕组开路电压,即为其空载反电动势;二是测试样机空载运行,调整输入电压,检测电流最小值时的输入电压,可以近似视为永磁电动机空载反电动势。但这两种测量方式均需要把抽油机用永磁电动机运回测试场所进行测试,这需要耗费大量的人力物力,使用极不方便。此为现有技术的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对现有技术的不足,提供一种抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置,用于克服现有技术中对抽油机永磁电动机空载反电动势测量的测量弊端,便于在抽油机工作现场、在抽油机整机上直接进行永磁电动机空载反电动势的测量,从而提高对永磁电动机空载反电动势测量的效率。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法,包括:
步骤A,通过外界供电电源为抽油机整机上的待测永磁电动机供电;
步骤B,实时采集所述待测永磁电动机的转速n、以及该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
步骤C,实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流;
步骤D,依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算该待测永磁电动机的有功功率;
步骤E,基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态;
步骤F,在判定抽油机处于下行程状态时,将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,执行步骤G;
步骤G、停止为所述的待测永磁电动机供电,之后执行步骤H;
步骤H、将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与该待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且当所述的n=N时,执行步骤I;
步骤I、记录当前采集的定子绕组侧开路的电压,该电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
其中,所述的预先设定的功率阈值的计算公式为
Pk=k1×k2×Pe,
其中,Pe为所述待测永磁电动机的额定功率;
k1为所述抽油机整机的势能系数且0.3≤k1≤0.6,
k2为所述待测永磁电动机的空载功率系数,且:
当P≤6时,k2=3.5%;
当8≤P≤10时,k2=4%;
当12≤P时,k2=4.5%;
其中所述的P为所述待测永磁电动机的极数。
其中,在上述步骤E中,所述的基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态的方法为:
记录实时采集相关所述外界供电电源的供电电压与供电电流的时间,建立基于所述计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间的功率时间曲线;
实时计算所建立的功率时间曲线的曲线斜率k,并将当前计算出的曲线斜率k与数值0进行大小比较;
若比较结果为k>0,则判定抽油机当前处于上行程状态,否则判定抽油机当前处于下行程状态。
本发明还提供了一种使用上述抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,包括:
电源接口,用于接通外界供电电源;
电动机接口,与所述的电源接口电连接,用于实现所述待测永磁电动机与外界供电电源的电连接;
断电控制单元,设置在电源接口与电动机接口之间,用于切断所述待测永磁电动机与外界供电电源;
供电电压采集单元,用于采集所述外界供电电源的供电电压;
供电电流采集单元,用于采集所述外界供电电源的供电电流;
转速采集单元,用于采集所述待测永磁电动机的转速;
存储单元,用于本装置所涉及信息的存储;
电动机定子绕组侧开路电压采集单元,用于实时采集所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
信号处理与控制单元,与所述的断电控制单元、供电电压采集单元、供电电流采集单元、转速采集单元、存储单元和电动机定子绕组侧开路电压采集单元分别电连接,用于依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算上述待测永磁电动机的有功功率;并基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态,并在判定抽油机处于下行程状态时、将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,停止为所述待测永磁电动机供电,之后分别将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与所述待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且在比较结果为n=N时,对当前采集的定子绕组侧开路的电压进行存储,该存储的电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
作为优选,该抽油机永磁电动机反电动势测量装置还包括壳体,所述的电源接口和电动机接口分别设置在所述的壳体上,所述的断电控制单元、存储单元、供电电压采集单元、供电电流采集单元和信号处理与控制单元均设置在所述的壳体内,所述的转速采集单元和电动机定子绕组侧开路电压采集单元分别设置在所述的壳体外。
此外,该抽油机永磁电动机反电动势测量装置还包括显示单元,用于实时显示上述所采集的所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压、所采集的该待测永磁电动机的转速n、所采集的该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压、所计算出的该待测永磁电动机的有功功率、以及所建立的功率时间曲线中的至少一种。
作为优选,该抽油机永磁电动机反电动势测量装置还包括无线传输单元,用于实现与远程监控终端的通信。
可选地,所述的断电控制单元为中间继电器、电子开关、开关电路中的任意一种。
作为对本发明的进一步限定,本发明所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置还包括输入单元,所述的输入单元与所述的信号处理与控制单元相连,用于实现上述预先设定的功率阈值的修改。
此外,所述的基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态的方法为:
记录实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流的时间,建立基于所述计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间的功率时间曲线;
实时计算所建立的功率时间曲线的曲线斜率k,并将当前计算出的曲线斜率k与数值0进行大小比较;
若比较结果为k>0,则判定抽油机当前处于上行程状态,否则判定抽油机当前处于下行程状态。
本发明还提供了一种抽油机,包括配合使用的驴头、游梁、连杆、曲柄机构、减速箱和永磁电动机,还包括如上所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置的电动机接口与所述的永磁电动机电连接。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明可克服现有技术中对抽油机永磁电动机反电势测量的测量弊端,便于在抽油机工作现场进行永磁电动机空载反电动势的测量,从而提高对永磁电动机反电势测量的效率,进而快速评判抽油机永磁电动机性能,为抽油机永磁电动机高效节能运行控制提供关键数据和控制准则。
由此可见,本发明与现有技术相比,具有突出的实质性特点和显著的进步,其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置的一种实施方式的结构示意图;
图2为本发明所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置的电气原理图示意图;
图3为本发明所述抽油机的一种实施方式的结构示意图。
其中,1、壳体,2、电源接口,3、电动机接口,4、显示单元,5、断电控制单元,6、存储单元,7、供电电压采集单元,8、供电电流采集单元,9、信号处理与控制单元,10、转速采集单元,11、电动机定子绕组侧开路电压采集单元,12、输入单元,13、无线传输单元,14、永磁电动机,15、抽油机永磁电动机反电动势测量装置,16、驴头。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的一种抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法,包括:
步骤A,通过外界供电电源为抽油机整机上的待测永磁电动机供电;
步骤B,实时采集所述待测永磁电动机的转速n、以及该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
步骤C,实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流;
步骤D,依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算该待测永磁电动机的有功功率;
步骤E,基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态;
步骤F,在判定抽油机处于下行程状态时,将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,执行步骤G;
步骤G、停止为所述的待测永磁电动机供电,之后执行步骤H;
步骤H、将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与该待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且当所述的n=N时,执行步骤I;
步骤I、记录当前采集的定子绕组侧开路的电压,该电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
此外,上述的预先设定的功率阈值的计算公式为
Pk=k1×k2×Pe,
其中,Pe为所述待测永磁电动机的额定功率;
k1为所述抽油机整机的势能系数且0.3≤k1≤0.6,
k2为所述待测永磁电动机的空载功率系数,且:
当P≤6时,k2=3.5%;
当8≤P≤10时,k2=4%;
当12≤P时,k2=4.5%;
其中所述的P为所述待测永磁电动机的极数。
此外,在上述步骤E中,所述的基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态的方法为:
记录实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流的时间,建立基于所述计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间的功率时间曲线;
实时计算所建立的功率时间曲线的曲线斜率k,并将当前计算出的曲线斜率k与数值0进行大小比较;
若比较结果为k>0,则判定抽油机当前处于上行程状态,否则判定抽油机当前处于下行程状态。
其中,抽油机的有功功率(记为PX)是瞬时值,在一个抽油机负载周期内,如果各PX沿采集时间轴上逐渐变大,在上述建立的有功功率与时间的曲线具有上升趋势,此时该有功功率与时间曲线的曲线斜率k>0,因此可判定抽油机当前处于上行程状态,否则可判定抽油机当前处于下行程状态。所述的下行程状态如图3中箭头所示的方向所示的行程状态。
此外,对于抽油机的行程状态的判定方法,本领域技术人员还可依据实际情况选取其他任意可行的方法进行实施,如直接通过比较相邻有功功率的数值大小的方式进行判定。
此外,本发明还提供了一种使用上述抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,如图1和图2所示,且为了简化附图结构,本发明中所用到的连接导线均未在图中画出。该抽油机永磁电动机反电动势测量装置包括壳体1,和设置在所述的壳体1上的电源接口2、电动机接口3和显示单元4,以及设置在所述的壳体1内的断电控制单元5、存储单元6、供电电压采集单元7、供电电流采集单元8、无线传输单元13和信号处理与控制单元9,以及设置在所述壳体1外的转速采集单元10和电动机定子绕组侧开路电压采集单元11;其中:
电源接口2,用于接通外界供电电源;
电动机接口3,与所述的电源接口2电连接,用于实现所述待测永磁电动机与外界供电电源的电连接;
断电控制单元5,采用中间继电器,设置在电源接口2与电动机接口3之间,用于切断所述待测永磁电动机与外界供电电源;
供电电压采集单元7,采用电压传感器,安装在所述电源接口2和电动机接口3之间的连接导线上,用于采集所述外界供电电源的供电电压;
供电电流采集单元8,采用电流传感器,安装在所述电源接口2和电动机接口3之间的连接导线上,用于采集所述外界供电电源的供电电流;
转速采集单元10,采用转速传感器,用于采集所述待测永磁电动机的转速;
存储单元6,采用存储器,用于本装置所涉及信息的存储;
显示单元4,采用显示屏,用于实时显示所采集的所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压,还用于实时显示所采集的该待测永磁电动机的转速n、所采集的该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压、所计算出的该待测永磁电动机的有功功率、以及所建立的功率时间曲线,便于检测人员进行直观观察;
无线传输单元13,采用GPRS模块,用于实现与远程监控终端的通信;
电动机定子绕组侧开路电压采集单元11,用于实时采集所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
信号处理与控制单元9,与所述的断电控制单元5、供电电压采集单元7、供电电流采集单元8、转速采集单元10、存储单元6、显示单元4、无线传输单元13和电动机定子绕组侧开路电压采集单元11分别电连接,用于依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算上述待测永磁电动机的有功功率,并建立该待测永磁电动机的有功功率发生的功率时间曲线;且基于该建立的功率时间曲线,判定抽油机的行程状态,并在判定抽油机处于下行程状态时、将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,停止为所述待测永磁电动机供电,之后分别将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与所述待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且在比较结果为n=N时,对当前采集的定子绕组侧开路的电压进行存储与远程传输,便于后续使用以及远程监控终端的监控。该存储的电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
其中,供电电压采集单元7与供电电流采集单元8实时进行相应信号的采集,并将采集的信号及时发送至信号处理与控制单元9,信号处理与控制单元9接收采集信号并记录接收该信号的时间(即为上述记录的实时采集的所述外界供电电源的相关供电电压与供电电流的时间;实践表明,该接收信号的时间与实际发生该所接收到的信号的时间基本一致。),之后依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算上述待测永磁电动机的有功功率,并基于所计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间建立该待测永磁电动机的有功功率发生的功率时间曲线。
此外,本发明所述的壳体1上还设有输入单元12,所述的输入单元12与所述的信号处理与控制单元9相连,用于实现对上述预先设定的功率阈值进行修改。使用时,相关工作人员可通过所述的输入单元12对上述预先设定的功率阈值进行修改,这增加了本发明使用的灵活性。
此外,为增加使用的安全性与灵活性,在本发明所述电源接口2与电动机接口3之间串联一按钮开关,该按钮开关安装在所述的壳体1上,用于实现所述待测永磁电动机与外界供电电源的接通与断开。该按钮开关的开合状态可依据实际需要而定,较为实用。且该按钮开关未在附图中标出,本领域技术人员可依据文字记载及现有技术进行实施。
此外,本发明还提供了一种抽油机,如图3所示。该抽油机包括配合使用的驴头16、游梁、连杆、曲柄机构、减速箱和永磁电动机14,以及如上所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置15(具体结构如图1、图2所示)。所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置15的电动机接口3与所述的永磁电动机电连接。使用时,该抽油机14通过抽油机永磁电动机反电动势测量装置15的电源接口2与外界供电电源相连。
使用时,抽油机通过其抽油机永磁电动机反电动势测量装置的无线传输单元13实现其与远程监控终端的通信,便于远程监控终端对抽油机永磁电动机反电势的远程监控。
使用时,该抽油机可通过所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置的按钮开关实现所述永磁电动机与外界供电电源的接通与断开,使用较为安全与灵活。
当需要对上述预先设定的功率阈值进行修改时,该抽油机可通过所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置壳体1上的输入单元12,对上述相关信息进行重置,使用灵活。
综上,本发明克服了现有技术中对抽油机永磁电动机反电势测量的测量弊端,便于在抽油机工作现场且无需拆卸电动机的进行抽油机上永磁电动机反电势的直接测量,这提高了对永磁电动机反电势测量的效率,便于快速评判抽油机永磁电动机性能,为抽油机永磁电动机高效节能运行控制提供关键数据和控制准则。此外,本发明便于实现,较为实用。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法,其特征在于,包括:
步骤A,通过外界供电电源为抽油机整机上的待测永磁电动机供电;
步骤B,实时采集所述待测永磁电动机的转速n、以及该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
步骤C,实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流;
步骤D,依据上述采集的供电电压与供电电流,实时计算该待测永磁电动机的有功功率;
步骤E,基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态;
步骤F,在判定抽油机处于下行程状态时,将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,执行步骤G;
步骤G、停止为所述的待测永磁电动机供电,之后执行步骤H;
步骤H、将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与该待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且当所述的n=N时,执行步骤I;
步骤I、记录当前采集的定子绕组侧开路的电压,该电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
2.根据权利要求1所述的抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法,其特征在于,所述的预先设定的功率阈值的计算公式为
Pk=k1×k2×Pe,
其中,Pe为所述待测永磁电动机的额定功率;
k1为所述抽油机整机的势能系数且0.3≤k1≤0.6,
k2为所述待测永磁电动机的空载功率系数,且:
当P≤6时,k2=3.5%;
当8≤P≤10时,k2=4%;
当12≤P时,k2=4.5%;
其中所述的P为所述待测永磁电动机的极数。
3.根据权利要求1或2所述的抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法,其特征在于,在步骤E中,所述的基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态的方法为:
记录实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流的时间,建立基于所述计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间的功率时间曲线;
实时计算所建立的功率时间曲线的曲线斜率k,并将当前计算出的曲线斜率k与数值0进行大小比较;
若比较结果为k>0,则判定抽油机当前处于上行程状态,否则判定抽油机当前处于下行程状态。
4.一种使用如权利要求1或2所述的抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,包括:
电源接口,用于接通外界供电电源;
电动机接口,与所述的电源接口电连接,用于实现所述待测永磁电动机与外界供电电源的电连接;
断电控制单元,设置在电源接口与电动机接口之间,用于切断所述待测永磁电动机与外界供电电源;
供电电压采集单元,用于采集所述外界供电电源的供电电压;
供电电流采集单元,用于采集所述外界供电电源的供电电流;
转速采集单元,用于采集所述待测永磁电动机的转速;
存储单元,用于本装置所涉及信息的存储;
电动机定子绕组侧开路电压采集单元,用于实时采集所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压;
信号处理与控制单元,与所述的断电控制单元、供电电压采集单元、供电电流采集单元、转速采集单元、存储单元和电动机定子绕组侧开路电压采集单元分别电连接,用于依据上述采集的供电电压与供电电流,计算上述待测永磁电动机的有功功率;并基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态,并在判定抽油机处于下行程状态时、将当前计算出的有功功率PK分别与预先设定的功率阈值进行大小比较,且当判定当前计算出的有功功率PK与上述预先设定的功率阈值相等时,停止为所述待测永磁电动机供电,之后分别将当前采集的所述待测永磁电动机的转速n与所述待测永磁电动机的额定转速N进行比较,且在比较结果为n=N时,对当前采集的定子绕组侧开路的电压进行存储,该存储的电压即为所要测量的所述抽油机整机上的待测永磁电动机的空载反电动势。
5.根据权利要求4所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,还包括壳体,所述的电源接口和电动机接口分别设置在所述的壳体上,所述的断电控制单元、存储单元、供电电压采集单元、供电电流采集单元和信号处理与控制单元均设置在所述的壳体内,所述的转速采集单元和电动机定子绕组侧开路电压采集单元分别设置在所述的壳体外。
6.根据权利要求4所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,还包括显示单元,用于实时显示上述采集的所述待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压、所采集的该待测永磁电动机的转速n、所采集的该待测永磁电动机定子绕组侧开路的电压、所计算出的该待测永磁电动机的有功功率、以及所建立的功率时间曲线中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,还包括无线传输单元,与所述的信号处理与控制单元相连,用于实现与远程监控终端的通信。
8.根据权利要求4所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,还包括输入单元,所述的输入单元与所述的信号处理与控制单元相连,用于实现上述预先设定的功率阈值的修改。
9.根据权利要求4所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,其特征在于,所述的基于上述计算出的有功功率,判定抽油机的行程状态的方法为:
记录实时采集所述外界供电电源的供电电压与供电电流的时间,建立基于所述计算出的该待测永磁电动机的有功功率与上述记录的时间的功率时间曲线;
实时计算所建立的功率时间曲线的曲线斜率k,并将当前计算出的曲线斜率k与数值0进行大小比较;
若比较结果为k>0,则判定抽油机当前处于上行程状态,否则判定抽油机当前处于下行程状态。
10.一种抽油机,包括配合使用的驴头、游梁、连杆、曲柄机构、减速箱和永磁电动机,其特征在于,还包括如权利要求3所述的抽油机永磁电动机反电动势测量装置,所述抽油机永磁电动机反电动势测量装置的电动机接口与所述的永磁电动机电连接。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106655969A (zh) * 2016-12-01 2017-05-10 日照正泽自动化科技有限公司 一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置及方法
CN107144788A (zh) * 2017-05-25 2017-09-08 绵阳美菱软件技术有限公司 一种反电势系数检测方法和装置
CN110850286A (zh) * 2019-10-21 2020-02-28 上海奥波电子有限公司 一种永磁无刷电动机电磁特性测试方法
CN111181452A (zh) * 2020-02-24 2020-05-19 沈阳工业大学 一种永磁电机批量生产中永磁励磁性能差异的补偿方法
CN112067996A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 岳延香 一种永磁同步电动机空载反电动势测量方法、系统及装置
CN112953322A (zh) * 2021-04-22 2021-06-11 山东凯信德电子科技有限公司 一种变频器
CN113030729A (zh) * 2021-04-22 2021-06-25 山东凯信德电子科技有限公司 一种永磁电机退磁在线检测方法及系统
CN113125952A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 广州先导自控专用设备有限公司 一种永磁转子电机反电动势测试方法
CN113281651A (zh) * 2021-06-02 2021-08-20 杭州长牛科技有限公司 一种快速测量同步曳引机反电势系数的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420523A (en) * 1992-12-04 1995-05-30 Reliance Industrial Company Apparatus and method for measuring performance parameters of electric motors
US20080300827A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Bin Lu System and method to determine electric motor efficiency nonintrusively
CN101629860A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 赵健身 一种三相异步电机的部分性能测试的方法
CN202483523U (zh) * 2011-12-30 2012-10-10 贾杰 双游梁双井抽油机
CN103675409A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 南车株洲电机有限公司 一种永磁电机空载反电动势测量方法及装置
CN104793141A (zh) * 2015-05-07 2015-07-22 哈尔滨工业大学 一种三相交流永磁电机温升测试方法
CN105116336A (zh) * 2015-10-09 2015-12-02 中国农业大学 一种三相异步电动机在线带载测试装置及测试方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420523A (en) * 1992-12-04 1995-05-30 Reliance Industrial Company Apparatus and method for measuring performance parameters of electric motors
US20080300827A1 (en) * 2007-06-04 2008-12-04 Bin Lu System and method to determine electric motor efficiency nonintrusively
CN101629860A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 赵健身 一种三相异步电机的部分性能测试的方法
CN202483523U (zh) * 2011-12-30 2012-10-10 贾杰 双游梁双井抽油机
CN103675409A (zh) * 2013-12-19 2014-03-26 南车株洲电机有限公司 一种永磁电机空载反电动势测量方法及装置
CN104793141A (zh) * 2015-05-07 2015-07-22 哈尔滨工业大学 一种三相交流永磁电机温升测试方法
CN105116336A (zh) * 2015-10-09 2015-12-02 中国农业大学 一种三相异步电动机在线带载测试装置及测试方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106655969A (zh) * 2016-12-01 2017-05-10 日照正泽自动化科技有限公司 一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置及方法
CN106655969B (zh) * 2016-12-01 2019-05-28 日照正泽自动化科技有限公司 一种稀土同步电动机自动有载无涌流切换装置及方法
CN107144788A (zh) * 2017-05-25 2017-09-08 绵阳美菱软件技术有限公司 一种反电势系数检测方法和装置
CN107144788B (zh) * 2017-05-25 2020-01-07 四川虹美智能科技有限公司 一种反电势系数检测方法和装置
CN110850286A (zh) * 2019-10-21 2020-02-28 上海奥波电子有限公司 一种永磁无刷电动机电磁特性测试方法
CN113125952A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 广州先导自控专用设备有限公司 一种永磁转子电机反电动势测试方法
CN111181452A (zh) * 2020-02-24 2020-05-19 沈阳工业大学 一种永磁电机批量生产中永磁励磁性能差异的补偿方法
CN111181452B (zh) * 2020-02-24 2024-04-16 沈阳工业大学 一种永磁电机批量生产中永磁励磁性能差异的补偿方法
CN112067996A (zh) * 2020-09-16 2020-12-11 岳延香 一种永磁同步电动机空载反电动势测量方法、系统及装置
CN112953322A (zh) * 2021-04-22 2021-06-11 山东凯信德电子科技有限公司 一种变频器
CN113030729A (zh) * 2021-04-22 2021-06-25 山东凯信德电子科技有限公司 一种永磁电机退磁在线检测方法及系统
CN113030729B (zh) * 2021-04-22 2022-12-27 山东凯信德电子科技有限公司 一种永磁电机退磁在线检测方法及系统
CN112953322B (zh) * 2021-04-22 2023-04-11 山东凯信德电子科技有限公司 一种变频器
CN113281651A (zh) * 2021-06-02 2021-08-20 杭州长牛科技有限公司 一种快速测量同步曳引机反电势系数的方法

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