[发明专利]电机试验用抽油机交变载荷加载控制器

摘要

本发明提供一种电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，其包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器以及DSP电参数测量采集电路组成的测量模拟系统和DSP核心控制系统，所述的测量模拟系统是直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷加载于抽油机电机并测量抽油机电机各项电参数，所述DSP核心控制系统以接收到的抽油机电机电参数作为反馈量控制直流电机产生交变载荷。所述电机试验用抽油机交变载荷加载控制器在保证测量精度的前提下准确模拟现场抽油机的真实工况。该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器解决现有抽油机交变载荷动态加载系统的不足之处，准确模拟抽油机载荷的真实工况，为抽油机节能电机的性能评价提供切实有效的科学依据。

主权项

1.电机试验用抽油机交变载荷加载控制器，其特征在于，该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器包括抽油机电机、直流电机、扭矩转速传感器、DSP电参数测量采集电路和DSP核心控制系统，该直流电机模拟抽油机工况产生交变载荷，作为该抽油机电机的负载，该扭矩转速传感器连接于该直流电机，采集轴转矩转速值，并输出扭矩转速信号给该DSP电参数测量采集电路，该抽油机电机连接于该扭矩转速传感器，测试该抽油机电机的各种电参数以计算其效率，并将采集的电参数传输给该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路连接于该抽油机电机和该扭矩转速传感器，将采集的该抽油机电机的电参数传输给该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统以接收到的该抽油机电机的电参数作为反馈量控制该直流电机产生交变载荷；该电机试验用抽油机交变载荷加载控制器还包括直流调速器，该直流调速器连接于该直流电机和该DSP电参数测量采集电路，控制该直流电机产生交变转矩，以产生交变载荷；该直流调速器连接于该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路将抽油机电机电压、电流、有功功率这些电参数和反馈命令传输给该DSP核心控制系统，反馈命令是该DSP控制系统发送给该DSP电参数测量采集电路启动或停止控制命令时返回的应答命令，该DSP核心控制系统根据该DSP电参数测量采集电路传输的抽油机电机有功功率作为反馈量，通过PID算法计算得到DA调整命令传输给该DSP电参数测量采集电路，该DSP电参数测量采集电路根据DA调整命令中偏差值大小，调节DA输出控制的大小，控制该直流调速器，该直流调速控制该直流电机的励磁电压和励磁电流大小，使得该直流电机产生要求的交变转矩；该DSP电参数测量采集电路包括电压电流接口，DSP采集板，电压电流调理电路，硬件分频电路，直流调速器控制电路和转矩转速接口，该电压电流接口连接于该抽油机电机的输入端，接收该抽油机电机的输入端的电压电流信号，并将电压电流信号通过互感器传输给该电压电流调理电路，该电压电流调理电路连接于该电压电流接口，用于将电压电流信号转化为该DSP采集板可以采集的0‑3.0V之间，该转矩转速接口连接于该扭矩转速传感器，接收该扭矩转速传感器的扭矩转速信号，并将扭矩转速信号通过屏蔽线接入该硬件分频电路，该硬件分频电路连接于该转矩转速接口，并将扭矩转速信号进行分频，该DSP采集板连接于该电压电流调理电路和该硬件分频电路，该电压电流调理电路输出信号通过AD采集输入该DSP采集板进行FFT分析计算其有效值和功率这些抽油机电参数，该硬件分频电路输出信号通过外部中断接入该DSP采集板计算其频率，该DSP采集板将采集计算的抽油机电机的电参数和反馈命令通过SPI总线传输至该DSP核心控制系统，该DSP核心控制系统将发送DA调整命令通过SPI总线传输至该DSP采集板，该直流调速器控制电路连接于该DSP采集板和该直流调速器，并在该DSP采集板的控制下产生‑10~+10V直流电压控制该直流调速器，进而控制该直流电机产生交变转矩；该硬件分频电路由硬件计数器组成，为了增加测量精度分别将扭矩和转速信号进行20和2分频；该DSP电参数测量采集电路还包括电源电路，该电源电路连接于该DSP采集板，该电压电流调理电路，该分频电路和该直流调速器控制电路，并为它们提供所需电压源。