[發明專利]抽油機及抽油機永磁電動機空載反電動勢測量方法、裝置

有效

• 申請號: 201610043908.X
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105717451B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 劉玉臻;韓傳美;劉維東;于治華;吳偉康
• 申請（專利權）人: 日照正澤自動化科技有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/00;E21B43/12
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

1.一種抽油機永磁電動機空載反電動勢測量方法，其特征在于，包括：

步驟A，通過外界供電電源為抽油機整機上的待測永磁電動機供電；

步驟B，實時采集所述待測永磁電動機的轉速n、以及該待測永磁電動機定子繞組側開路的電壓；

步驟C，實時采集所述外界供電電源的供電電壓與供電電流；

步驟D，依據上述采集的供電電壓與供電電流，實時計算該待測永磁電動機的有功功率；

步驟E，基于上述計算出的有功功率，判定抽油機的行程狀態；

步驟F，在判定抽油機處于下行程狀態時，將當前計算出的有功功率PK分別與預先設定的功率閾值進行大小比較，且當判定當前計算出的有功功率PK與上述預先設定的功率閾值相等時，執行步驟G；

步驟G、停止為所述的待測永磁電動機供電，之后執行步驟H；

步驟H、將當前采集的所述待測永磁電動機的轉速n與該待測永磁電動機的額定轉速N進行比較，且當所述的n=N時，執行步驟I；

步驟I、記錄當前采集的定子繞組側開路的電壓，該電壓即為所要測量的所述抽油機整機上的待測永磁電動機的空載反電動勢。

2.根據權利要求1所述的抽油機永磁電動機空載反電動勢測量方法，其特征在于，所述的預先設定的功率閾值的計算公式為

Pk=k1×k2×Pe，

其中，Pe為所述待測永磁電動機的額定功率；

k1為所述抽油機整機的勢能系數且0.3≤k1≤0.6，

k2為所述待測永磁電動機的空載功率系數，且：

當P≤6時，k2=3.5%；

當8≤P≤10時，k2=4%；

當12≤P時，k2=4.5%；

其中所述的P為所述待測永磁電動機的極數。

3.根據權利要求1或2所述的抽油機永磁電動機空載反電動勢測量方法，其特征在于，在步驟E中，所述的基于上述計算出的有功功率，判定抽油機的行程狀態的方法為：

記錄實時采集所述外界供電電源的供電電壓與供電電流的時間，建立基于所述計算出的該待測永磁電動機的有功功率與上述記錄的時間的功率時間曲線；

實時計算所建立的功率時間曲線的曲線斜率k，并將當前計算出的曲線斜率k與數值0進行大小比較；

若比較結果為k>0，則判定抽油機當前處于上行程狀態，否則判定抽油機當前處于下行程狀態。

4.一種使用如權利要求1或2所述的抽油機永磁電動機空載反電動勢測量方法的抽油機永磁電動機反電動勢測量裝置，其特征在于，包括：

電源接口，用于接通外界供電電源；

電動機接口，與所述的電源接口電連接，用于實現所述待測永磁電動機與外界供電電源的電連接；

斷電控制單元，設置在電源接口與電動機接口之間，用于切斷所述待測永磁電動機與外界供電電源；

供電電壓采集單元，用于采集所述外界供電電源的供電電壓；

供電電流采集單元，用于采集所述外界供電電源的供電電流；

轉速采集單元，用于采集所述待測永磁電動機的轉速；

存儲單元，用于本裝置所涉及信息的存儲；

電動機定子繞組側開路電壓采集單元，用于實時采集所述待測永磁電動機定子繞組側開路的電壓；

信號處理與控制單元，與所述的斷電控制單元、供電電壓采集單元、供電電流采集單元、轉速采集單元、存儲單元和電動機定子繞組側開路電壓采集單元分別電連接，用于依據上述采集的供電電壓與供電電流，計算上述待測永磁電動機的有功功率；并基于上述計算出的有功功率，判定抽油機的行程狀態，并在判定抽油機處于下行程狀態時、將當前計算出的有功功率PK分別與預先設定的功率閾值進行大小比較，且當判定當前計算出的有功功率PK與上述預先設定的功率閾值相等時，停止為所述待測永磁電動機供電，之后分別將當前采集的所述待測永磁電動機的轉速n與所述待測永磁電動機的額定轉速N進行比較，且在比較結果為n=N時，對當前采集的定子繞組側開路的電壓進行存儲，該存儲的電壓即為所要測量的所述抽油機整機上的待測永磁電動機的空載反電動勢。