CN114279501A - 一种闭式吊舱电机水循环试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种闭式吊舱电机水循环试验系统，本发明中工业计算机根据同一高度的相同成分液体压力值相等这一基本原理，来模拟吊舱电机在不同海平面以下的全负荷运行试验，通过数据采集装置采集浸没在密闭水箱内吊舱电机表面的压力数据、振动数据、密闭水箱流速，通过第一个变频器调节加压泵组提供水箱的压力，通过第二个变频器驱动电机泵组调节进入水箱的流速，通过第三个变频器的叠频功能提供吊舱电机突加满负荷功率，使闭式吊舱电机试验系统中的吊舱电机定子表面压力、周围液体的流向、流速值接近现实水面以下吊舱电机的工作状态，此试验系统提高了闭式吊舱电机在全负荷条件下试验参数测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及吊舱电机领域，尤其涉及一种闭式吊舱电机水循环试验系统。
背景技术
随着我国海洋舰船技术的高速发展，吊舱电机的应用也越来越具有广阔的前景，准确地测量出吊舱电机在不同海平面深度，不同流速下，全功率满负荷运行电机的性能参数，是设计、改进吊舱电机性能的关键技术之一。
目前，吊舱电机的性能指标主要采用两种方式获得：由生产厂家根据流体力学原理，采用CFD等软件进行仿真分析，在建立流场和模型的前提下，根据以往的设计经验值，对电机的性能进行评估；部分设计人员也会采用将吊舱电机浸入静止的水槽中，模拟吊舱电机水下轻载或空载试验。实际上，根据不同海平面下压力不同这一原理，吊舱电机在水下运行时，吊舱电机处于一个变化的液体流场中，吊舱电机的定子表面压力、液体流经吊舱电机表面的流向、流速是不断变化的，这些因素对于全功率运行的吊舱电机在全速推进时的振动参数等关键性能指标具有较大的影响，所以上述两种方式测量的吊舱电机性能指标，尤其是全功率运行时和吊舱电机实际运行时的参数都有较大的误差。
发明内容
本发明的目的是公开一种闭式吊舱电机水循环试验系统，本发明通过测量电机在满负荷功率下的不同测点的振动水平，吊舱电机内部压力、来进行吊舱电机的性能试验，此种试验方式大大提高了试验电机在全负荷条件下振动参数测量的准确性。本发明的技术方案为：一种闭式吊舱电机水循环试验系统由密闭水箱、密闭水箱进出水管路、密闭水箱密封转接盖、振动速度传感器，涡轮式流量传感器，压力传感器，下沉式流速测量传感器，变频器，网络交换机，数据采集装置，水循环电机泵组、加压泵组，工业计算机组成：吊舱电机放入密闭水箱中并注满盐水，工业计算机根据不同海平面下的液体压力、流速数据，通过网络交换机启动SINAMICS G120型变频器驱动加压泵组调节进入密闭水箱中的压力，启动SINAMICS G120型变频器驱动水循环电机泵组调节进入密闭水箱中的液体流速，安装在密闭水箱进水管路的LWGY型涡轮式流量计将进水管的流速传递到网络交换机上，安装在密闭水箱进水管路的的西门子IMF液体压力传感器将进入水箱的压力传递到网络交换机上，安装在密闭水箱出水管路的LWGY型涡轮式流量计将出水管的流速传递到网络交换机上，安装在密闭水箱出水管路的西门子IMF液体压力传感器将水箱出水的压力传递到网络交换机上，安装在吊舱电机周围的TD-B130型下沉式流量计将吊舱电机周围的液体流速通过密封转接盖传递到NI-9185数据采集装置，安装在吊舱电机定子的德鲁克PTX-5072型压力传感器将吊舱电机内部的气体压力通过密封转接盖传递到NI-9185数据采集装置上，安装在吊舱电机定子上的ZA-HV-AI型振动速度传感器将吊舱电机的振动数据通过密封转接盖传递到NI-9185数据采集装置上，NI-9185数据采集装置将吊舱电机的周围的液体流速、吊舱电机振动数据通过网络交换机传递到工业计算机上，工业计算机通过网络交换机启动HD-8000变频器通过密封转接盖提供吊舱电机国标叠频试验电源，使闭式吊舱电机试验系统中的吊舱电机定子表面压力、周围液体的流速值更加接近现实水面以下吊舱电机的工作状态，在此条件下，通过测量吊舱电机在满负荷功率下的不同测点的振动水平，吊舱电机内部压力变化来进行吊舱电机的性能试验，对吊舱电机的机械性能、电气性能进行验证，这种闭式吊舱电机水循环试验试验系统大大提高了吊舱电机在水下不同深度全速运行时吊舱电机关键性能参数测量的准确性。
本发明中的工业计算机根据同一高度的相同成分液体压力值相等这一基本原理，来模拟吊舱电机在不同海平面以下的全负荷运行试验，考察水下吊舱电机在不同压力、不同流速下的振动性能、密封性能，通过采集浸没在密闭水箱内试验电机表面的液体流速数据、振动数据、密闭水箱管道流速、压力数据，通过变频器调节加压泵组提供水箱的压力、驱动电机泵组调节进入水箱的流速，通过变频器的叠频功能提供吊舱电机突加满负荷功率，使闭式吊舱电机水循环试验系统中的吊舱电机定子表面压力、周围液体的流向、流速值更加接近现实水面以下吊舱电机的工作状态，在此条件下，通过测量电机在满负荷功率下的不同测点的振动水平，吊舱电机全速运行时的密封性验证、来进行吊舱电机的性能试验，此种试验系统大大提高了试验电机在全负荷条件下吊舱电机参数测量的准确性。
附图说明
图1为本发明原理框图。
图2为本发明安装和工作连接图。
图中标记说明：
1-密闭水箱、2-工业计算机、3-网络交换机、4-第一变频器、5-加压泵组、6-第二变频器、7-水循环电机泵组、8-第一涡轮式流量传感器、9-第一液体压力传感器、10-第二涡轮式流量传感器、11-第二液体压力传感器、12-下沉式流速测量传感器、13-密闭水箱密封转接盖、14-数据采集装置、15-气体压力传感器、16-振动速度传感器、17-第三变频器。
具体实施方式
如图1所示，一种闭式吊舱电机水循环试验系统：包括密闭水箱1、密闭水箱密封转接盖13、振动速度传感器16、第一涡轮式流量传感器8、第二涡轮式流量传感器10，第一液体压力传感器9，第二液体压力传感器11，气体压力传感器15，下沉式流速测量传感器12，第一变频器4，第二变频器6，第三变频器17，网络交换机3，数据采集装置14，水循环电机泵组7、加压泵组5，工业计算机2组成：
如图2所示，吊舱电机放入密闭水箱中1并注满盐水，工业计算机2根据不同海平面下的液体压力、流速数据，通过网络交换机3启动SINAMICS G120型第一变频器4驱动加压泵组5调节进入密闭水箱中1的压力，启动SINAMICS G120型第二变频器6驱动水循环电机泵组7调节进入密闭水箱中1的液体流速，安装在密闭水箱进水管路的LWGY型第一涡轮式流量计8将进水管的流速传递到网络交换机3上，安装在密闭水箱进水管路的的西门子IMF第一液体压力传感器9将进入水箱的压力传递到网络交换机3上，安装在密闭水箱出水管路的LWGY型第二涡轮式流量计10将出水管的流速传递到网络交换机3上，安装在密闭水箱出水管路的西门子IMF型第二液体压力传感器11将水箱出水的压力传递到网络交换机3上，安装在吊舱电机周围的TD-B130型下沉式流量计12将吊舱电机周围的液体流速通过密封转接盖13传递到NI-9185数据采集装置14，安装在吊舱电机定子的德鲁克PTX-5072型压力传感器15将吊舱电机内部的气体压力通过密封转接盖13传递到NI-9185数据采集装置14上，安装在吊舱电机定子上的ZA-HV-AI型振动传感器16将吊舱电机的振动数据通过密封转接盖13传递到NI-9185数据采集装置14上，NI-9185数据采集装置14将吊舱电机的周围的液体流速、振动数据通过网络交换机3传递到工业计算机上2，工业计算机2通过网络交换机3启动HD-8000型第三变频器17通过密封转接盖13提供吊舱电机叠频试验电源，使闭式吊舱电机试验系统中的吊舱电机定子表面压力、周围液体的流速值更加接近现实水面以下吊舱电机的工作状态。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种闭式吊舱电机水循环试验系统，其特征是：由密闭水箱(1)、密闭水箱密封转接盖(13)、振动速度传感器(16)第一涡轮式流量传感器(8)、第二涡轮式流量传感器(10)，第一液体压力传感器(9)，第二液体压力传感器(11)，气体压力传感器(15)，下沉式流速测量传感器(12)，第一变频器(4)，第二变频器(6)，第三变频器(17)，网络交换机(3)，数据采集装置(14)，水循环电机泵组(7)、加压泵组(5)，工业计算机(2)组成：吊舱电机放入注满盐水密闭水箱(1)中，密封转接盖(13)安装在密闭水箱(1)的正上方，安装在吊舱电机定子的德鲁克PTX-5072型压力传感器(15)连接到密封转接盖(13)接线端子上并将引出线接到NI-9185数据采集装置(14)上，安装在吊舱电机定子上的ZA-HV-AI型振动传感器(16)连接到密封转接盖(13)接线端子上并将引出线接到NI-9185数据采集装置(14)上，安装在吊舱电机周围的TD-B130型下沉式流量计(12)连接到密封转接盖(13)接线端子上并将引出线接到NI-9185数据采集装置(14)上，吊舱电机的供电线缆连接到密封转接盖(13)接线端子上并将引出线连接到密闭水箱(1)外部的第三变频器(17)上。
2.根据权利要求1所述的一种闭式吊舱电机水循环试验系统，其特征在于，所述密闭水箱(1)进水管路的LWGY型第一涡轮式流量计(8)的数据传输线接到网络交换机(3)上，所述密闭水箱(1)进水管路的西门子IMF第一液体压力传感器(9)的数据传输线连接网络交换机(3)上，所述密闭水箱(1)出水管路的LWGY型第二涡轮式流量计(10)的数据传输线连接到网络交换机(3)上，所述密闭水箱(1)出水管路的西门子IMF第二液体压力传感器(11)的数据传输线连接到网络交换机(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种闭式吊舱电机水循环试验系统，其特征在于，所述密闭水箱(1)进出水管路中的水循环电机泵组(7)的控制线接入所述第二变频器(6)接线端子上，所述第二变频器(6)的数据传输线连接到网络交换机(3)上，所述密闭水箱(1)进出水管路中的加压泵组(5)的控制线接入第一变频器(4)的接线端子上，所述第一变频器(4)的数据传输线连接到网络交换机(3)上；所述密闭水箱(1)外部的数据采集装置(14)的数据传输线连接到网络交换机(3)上，所述网络交换机(3)的数据传输线连接到工业计算机(2)上。
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