CN207473011U - 一种同轴双向互拖负载测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种同轴双向互拖负载测试装置，涉及油田站库、普驱、直驱、抽油机所应用的驱动设备带载能力测试领域，包括：待测试设备；所述待测试设备，分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接，用于控制所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备的输出量；所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备，还与输出量检测和控制单元同轴连接；所述待测试设备，与控制器连接。可以解决油田普通、直驱的负载测试设备，无法真实模拟机泵运行时的状态，待测试设备维修以后，无法判断带载能力是否正常，维修后需到井场反复测试，影响维修效率和运行时率的问题。

Description

一种同轴双向互拖负载测试装置

技术领域

本实用新型涉及油田站库、普驱、直驱、抽油机所应用的驱动设备带载能力测试领域，具体说是一种同轴双向互拖负载测试装置。

背景技术

目前没有对油田普通、直驱变频器通用的负载测试设备,无法真实模拟机泵运行时的状态，故障变频器在维修以后，无法判断带载能力是否正常，维修后需到井场反复测试，影响维修效率和运行时率。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种同轴双向互拖负载测试装置，以解决油田普通、直驱的负载测试设备，无法真实模拟机泵运行时的状态，待测试设备维修以后，无法判断带载能力是否正常，维修后需到井场反复测试，影响维修效率和运行时率的问题。

本实用新型提供一种同轴双向互拖负载测试装置，包括：

待测试设备；

所述待测试设备，分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接，用于控制所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备的输出量；

所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备，还与输出量检测和控制单元同轴连接；

所述待测试设备，与控制器连接；

所述输出量检测和控制单元，用于检测所述输出量，并根据设定输出量调节所述输出量；

所述控制器，用于检测所述待测试设备的电控参数信号，并将所述电控参数信号和设定电控参数信号对比，判断所述待测试设备是否符合要求。

优选地，所述输出量检测和控制单元，还与所述控制器连接；

所述控制器内具有存储器，所述存储器内设置有所述设定输出量，所述控制器，用于根据所述设定输出量向所述输出量检测和控制单元发出调节指令。

优选地，所述输出量检测和控制单元，还与所述控制器连接；

所述控制器，检测所述待测试设备在所述设定输出量运行时的所述输出量检测和控制单元的电控参数信号作为所述设定电控参数信号。

优选地，所述输出量检测和控制单元，包括：控制变频器和阻尼器；

所述控制变频器，分别与所述阻尼器和所述控制器连接；

所述阻尼器，分别与所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备连接；

所述控制变频器，根据所述设定输出量控制所述阻尼器调节所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备的所述输出量。

优选地，所述直驱井驱动设备，为同步电机；

所述普驱驱动设备，为异步电机；

所述阻尼器，为阻尼电机；

所述阻尼电机，分别与所述同步电机电机和所述异步电机连接，用于调节所述同步电机电机和所述异步电机的运行扭矩;

所述运行扭矩，为所述输出量。

优选地，所述异步电机与所述阻尼电机的连接轴上具有第一扭矩传感器；

所述同步电机与所述阻尼电机的连接轴上具有第二扭矩传感器；

所述第一扭矩传感器，用于测量所述异步电机的运行扭矩；

所述第二扭矩传感器，用于测量所述同步电机的运行扭矩。

优选地，所述待测试设备，为待测试变频器。

优选地，所述待测试设备，与供电电源之间具有电抗器；

所述电抗器，用于滤除所述供电电源的杂波。

优选地，所述输出量检测和控制单元，还与能量回馈装置，所述能量回馈装置与电网连接；

所述能量回馈装置，用于将所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备长生的回馈电消耗或者输入到所述电网。

优选地，所述一种同轴双向互拖负载测试装置，还包括：

人机交换单元；

所述人机交换单元，分别与所述输出量检测和控制单元和所述控制器连接，用于输入所述设定输出量和设定电控参数信号以及显示所述待测试设备的电控参数信号。

优选地，所述控制器，还检测所述待测试设备的报警信号，若存在所述报警信号，则判断所述待测试设备不符合要求。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型的待测试设备分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接，待测试设备控制直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备的输出量；直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备，还与输出量检测和控制单元同轴连接；待测试设备与控制器连接；输出量检测和控制单元检测输出量，并根据设定输出量调节输出量；控制器检测待测试设备的电控参数信号，并将电控参数信号和设定电控参数信号对比，判断待测试设备是否符合要求。本实用新型模拟现场机泵实际运行情况，实现待测试设备的室内带载测试，从而缩短变频器维修时间、提高了维修质量的同时减少待测试设备的返修率，降低维修劳动强度，保证油田生产安全平稳运行。解决油田普通、直驱的负载测试设备，无法真实模拟机泵运行时的状态，待测试设备维修以后，无法判断带载能力是否正常，维修后需到井场反复测试，影响维修效率和运行时率的问题。

附图说明

通过以下参考附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种同轴双向互拖负载测试装置的电路原理示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是值得说明的是，本实用新型并不限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本实用新型。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本实用新型的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

图1是本实用新型实施例的一种同轴双向互拖负载测试装置的电路原理示意图。如图1所示，一种同轴双向互拖负载测试装置，包括：待测试设备；待测试设备，分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接，用于控制直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备的输出量；直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备，还与输出量检测和控制单元同轴连接；待测试设备，与控制器7连接；输出量检测和控制单元，用于检测输出量，并根据设定输出量调节输出量；控制器7，用于检测待测试设备的电控参数信号，并将电控参数信号和设定电控参数信号对比，判断待测试设备是否符合要求。具体地说，若电控参数信号没有超过设定电控参数信号的一定的范围，都认为待测试设备是符合要求的，否则不符合要求；控制器7为PLC。

进一步地，在图1中，输出量检测和控制单元，还与控制器7连接；控制器7内具有存储器，存储器内设置有设定输出量，控制器7，用于根据设定输出量向输出量检测和控制单元发出调节指令。

进一步地，在图1中，输出量检测和控制单元，还与控制器7连接；控制器7，检测待测试设备在设定输出量运行时的输出量检测和控制单元的电控参数信号作为设定电控参数信号。

进一步地，在图1中，输出量检测和控制单元，包括：控制变频器6和阻尼器；控制变频器6，分别与阻尼器和控制器7连接；阻尼器，分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接；控制变频器6，根据设定输出量控制阻尼器调节直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备的输出量。

进一步地，在图1中，直驱井驱动设备，为同步电机4；普驱驱动设备，为异步电机3；阻尼器，为阻尼电机5；阻尼电机5，分别与同步电机4电机和异步电机3连接，用于调节同步电机4电机和异步电机3的运行扭矩；运行扭矩，为输出量。

进一步地，在图1中，异步电机3与阻尼电机5的连接轴上具有第一扭矩传感器9；同步电机4与阻尼电机5的连接轴上具有第二扭矩传感器10；第一扭矩传感器9，用于测量异步电机3的运行扭矩；第二扭矩传感器10，用于测量同步电机4的运行扭矩。

进一步地，在图1中，待测试设备，为待测试变频器2。

进一步地，在图1中，待测试设备，与供电电源之间具有电抗器1；电抗器1，用于滤除供电电源的杂波。

进一步地，在图1中，输出量检测和控制单元，还与能量回馈装置8，能量回馈装置8与电网连接；能量回馈装置8，用于将直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备长生的回馈电消耗或者输入到电网。具体地说，当阻尼电机5对异步电机3和/或同步电机4进行拖动运行时会产生回馈电，如果不处理将会烧毁本实用新型，通过能量回馈装置8将电能调整并输送至电网供其他用电设备使用。

进一步地，在图1中，一种同轴双向互拖负载测试装置，还包括：人机交换单元11；人机交换单元11，分别与输出量检测和控制单元和控制器7连接，用于输入设定输出量和设定电控参数信号以及显示待测试设备的电控参数信号。具体地说，人机交换单元11，包括：按键和显示屏，按键用于输入设定输出量和设定电控参数信号；显示屏，用于显示待测试设备的电控参数信号。

进一步地，在图1中，控制器7，还检测待测试设备的报警信号，若存在报警信号，则判断待测试设备不符合要求。

更进一步地说，控制器7还与报警电路连接，若控制器7判断待测试设备不符合要求，则向报警电路发送报警指令，报警电路进行报警，报警电路可以蜂鸣器、指令灯、扬声器或者震动装置的一种或者几种的组合。

具体地说，本实用新型包括机泵部分和控制部分，机泵部分通过设计的双轴的阻尼电机5，带动阻尼电机5两侧放置异步电机3和直驱永磁电机（即，同步电机4），阻尼电机5与异步电机3和同步电机4通过联轴器的切换，实现油田直驱井用变频器和普通变频器的负载测试。控制部分利用PLC（即，控制器7）编写负载测试系统，首先是采集程序，负责机泵及变频器（即，异步电机3、同步电机4、待测试变频器2和控制变频器6）的运行参数；使负载测试系统的负载实现线性调节；并使装置在测试过程中安全平稳运行，从而达到对多种的待测试变频器2进行测试的目的。

结合图1，对本实用新型的连接关系进行简要说明：电抗器1与待测试变频器2连接，待测试变频器2安装在井上或者站上，将待测试变频器2拆卸到实验室，测量待测试变频器2实际的带载能力，待测试变频器2分别和异步电机3和同步电机4连接，异步电机3和同步电机4还分别与阻尼电机5连接，阻尼电机5和控制变频器6连接，控制变频器6还分别与控制器7和能量回馈装置8连接，控制器7和能量回馈装置8和电网连接。控制器7与待测试变频器2通过第一继电器和第一交流接触器与连接，控制器7通过第二继电器和第二交流接触器与异步电机3连接，控制器7通过第三继电器和第三交流接触器与同步电机4连接，控制器7通过第四继电器和第四交流接触器与阻尼电机5连接。异步电机3、同步电机4和阻尼电机5之间分别具有第一扭矩传感器9和第二扭矩传感器10，第一扭矩传感器9和第二扭矩传感器10分别和控制器7连接。

结合图1，对本实用新型的工作原理进行简要说明：电抗器1的一端与电网连接，电抗器1的另一端与待测试变频器2，用于滤除电网杂波；通过待测试变频器2调节异步电机3和/或同步电机4的工作频率和转速。异步电机3用于模拟油田站库机泵运转，同步电机4模拟直驱井电机运转，阻尼电机5为异步电机3和/或同步电机4提供阻力，模拟实际运行情况。控制器7负责采集异步电机3和/或同步电机4（或阻尼电机5）运行扭矩，及控制变频器6运行参数（运行电流、运行电压），比较电机运行扭矩和设定扭矩（如：0-1200Nm）的大小，存在偏差则控制变频器6对阻尼电机5进行控制，让异步电机3和/或同步电机4运行扭矩保持在设定扭矩。控制器7采集待测试变频器2电控参数（运行电流、运行电压和待测试变频器2的报警信号）判断其带载能力，即比较控制变频器6的标准参数（即，设定电控参数信号）和待测试变频器2的电控参数，如：6的设定扭矩为500 Nm，待测试变频器2的运行电流、电压是否在运行范围内，同时检测待测试变频器2报警信号是否有异常，如全部复合要求，判定待测试变频器2可以使用。

杏北油田共测试直驱变频器225台，普通变频器132台，测试数据准确，通过测试可以充分的反映变频器的实际带载能力。以西二队X4-32-671井用变频器故障维修为例，对变频器进行维修后进行室内负载测试，测试数据如表1所示。

表1

以上所述实施例仅为表达本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于，包括：

待测试设备；

所述待测试设备，分别与直驱井驱动设备和/或普驱驱动设备连接，用于控制所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备的输出量；

所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备，还与输出量检测和控制单元同轴连接；

所述待测试设备，与控制器（7）连接；

所述输出量检测和控制单元，用于检测所述输出量，并根据设定输出量调节所述输出量；

所述控制器（7），用于检测所述待测试设备的电控参数信号，并将所述电控参数信号和设定电控参数信号对比，判断所述待测试设备是否符合要求。

2.根据权利要求1所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述输出量检测和控制单元，还与所述控制器（7）连接；

所述控制器（7）内具有存储器，所述存储器内设置有所述设定输出量，所述控制器（7），用于根据所述设定输出量向所述输出量检测和控制单元发出调节指令。

3.根据权利要求1所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述输出量检测和控制单元，还与所述控制器（7）连接；

所述控制器（7），检测所述待测试设备在所述设定输出量运行时的所述输出量检测和控制单元的电控参数信号作为所述设定电控参数信号。

4.根据权利要求1所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述输出量检测和控制单元，包括：控制变频器（6）和阻尼器；

所述控制变频器（6），分别与所述阻尼器和所述控制器（7）连接；

所述阻尼器，分别与所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备连接；

所述控制变频器（6），根据所述设定输出量控制所述阻尼器调节所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备的所述输出量。

5.根据权利要求4所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述直驱井驱动设备，为同步电机（4）；

所述普驱驱动设备，为异步电机（3）；

所述阻尼器，为阻尼电机（5）；

所述阻尼电机（5），分别与所述同步电机（4）电机和所述异步电机（3）连接，用于调节所述同步电机（4）电机和所述异步电机（3）的运行扭矩;

所述运行扭矩，为所述输出量。

6.根据权利要求5所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述异步电机（3）与所述阻尼电机（5）的连接轴上具有第一扭矩传感器（9）；

所述同步电机（4）与所述阻尼电机（5）的连接轴上具有第二扭矩传感器（10）；

所述第一扭矩传感器（9），用于测量所述异步电机（3）的运行扭矩；

所述第二扭矩传感器（10），用于测量所述同步电机（4）的运行扭矩。

7.根据权利要求4所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述待测试设备，为待测试变频器（2）。

8.根据权利要求1所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述待测试设备，与供电电源之间具有电抗器（1）；

所述电抗器（1），用于滤除所述供电电源的杂波。

9.根据权利要求1所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于：

所述输出量检测和控制单元，还与能量回馈装置，所述能量回馈装置与电网连接；

所述能量回馈装置，用于将所述直驱井驱动设备和/或所述普驱驱动设备长生的回馈电消耗或者输入到所述电网。

10.根据权利要求1～9任一项所述一种同轴双向互拖负载测试装置，其特征在于，还包括：

人机交换单元（11）；

所述人机交换单元（11），分别与所述输出量检测和控制单元和所述控制器（7）连接，用于输入所述设定输出量和设定电控参数信号以及显示所述待测试设备的电控参数信号；

所述控制器（7），还检测所述待测试设备的报警信号，若存在所述报警信号，则判断所述待测试设备不符合要求。