抽油机电动机动态负荷模拟加载系统及模拟加载方法

摘要

本发明公开了电动机动态负荷模拟测试技术领域中的一种抽油机电动机动态负荷模拟加载系统及模拟加载方法。系统包括顺序连接的扭矩仪、皮带轮及齿轮箱模块、抽油机四连杆机构模块、井下负荷模块、四象限变频器和负载电机；方法为：根据实测电机负载扭矩和模拟电机负载扭矩确定最优的等效平衡配重及井下摩擦力，再根据确定等效平衡配重及井下摩擦力计算曲柄驱动力矩；然后将曲柄驱动力矩换算成电机负载扭矩，生成电机负载扭矩驱动指令并发送至负载电机。本发明无需改造标准井，节省了测试系统的建设费用，且不用考虑变频器或伺服电机的差异，具有很强的通用性。

主权项

一种抽油机电动机动态负荷模拟加载系统，其特征是所述系统包括顺序连接的扭矩仪、皮带轮及齿轮箱模块、抽油机四连杆机构模块、井下负荷模块、四象限变频器和负载电机；所述扭矩仪用于测量负载电机转速并将负载电机转速发送至皮带轮及齿轮箱模块；所述皮带轮及齿轮箱模块用于根据负载电机转速计算曲柄角位移、曲柄角速度和曲柄角加速度，并将计算得到的曲柄角位移、曲柄角速度和曲柄角加速度发送至抽油机四连杆机构模块；所述抽油机四连杆机构模块用于根据曲柄角位移、曲柄角速度和曲柄角加速度计算驴头悬点位移和驴头悬点加速度，并将驴头悬点位移、驴头悬点加速度和曲柄角加速度发送至井下负荷模块；所述井下负荷模块用于根据驴头悬点位移和驴头悬点静负荷曲线确定驴头悬点静负荷，并根据驴头悬点加速度计算驴头悬点动负荷；还用于确定等效平衡配重及井下摩擦力，再根据等效平衡配重及井下摩擦力计算曲柄驱动力矩，之后将曲柄驱动力矩换算成电机负载扭矩发送至四象限变频器；所述四象限变频器用于根据电机负载扭矩生成电机负载扭矩驱动指令并发送至负载电机；所述负载电机根据电机负载扭矩驱动指令控制自身转动。