[发明专利]抽油机及抽油机永磁电动机空载反电动势测量方法、装置

权利要求书

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。