Устройство для измерения крутящего момента погружного электродвигателя Советский патент 1979 года по МПК G01L3/10 

1

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может , Сать использовано для измерения крутящего момента погружного электродвигателя и электронасосов в нефтяной и га.зовой промышленности.

Основным авт. св.. № 465568 защищено устройство для измерения крутящего погружного электродвигателя, содержащее датчик активной мощности, квадратор, множительные схемы, сумматоры, компенсатор сигнала, пропорционального мощности холостого хода погружного электродвигателя,причем корректирующая цепочка, включающая последовательно соединенные квадратор, множительное и делительное устройство, сумматор и параллельно включенное множительное устройство, вход которого соединен с выходом квадратора, а выход - с сумматором корректирующей цепочки, подключена ко входу датчика активной мощности, а выход датчика активной мощности и корректирующей цепочки соединены со входом основного суммирующего устройства. Выход основного суммирующего устройства соединен со входом компенсатора, вычитающего сигнал холостого

хода погружного электродвигателя.Недостатком устройства является недостаточная точность измерения крутящего момента, связанная с неучетом погрешности от скольжения двигателя.

Целью изобретения является повышение точности измерения крутящего момента погружного электродвигателя. Это достигается тем, что в него вве0дены дополнительный сумматор, делительное устройство и задатчик сигнала, пропорционального синхронной частоте вращения погружного электродвигателя, вход которого подключен

5 к источнику электропитания погружного электродвигателя, а компенсатор сигнала, пропорционального мощности холостого хода, вход которого связан с источником электропитания погруж0ного электродвигателя, подсоединен ко входу основного сумматора, причем вход дополнительного сумматора соединен с выходом основгого сумматора

5 и задатчиком сигнала, пропорционального синхронной частоте вращения погружного электродвигателя, а выход - со входом дополнительного устройства, на вход которого подается 0 также выходной сигнал основного сумматора, выход депительного устройст ва соединен с регистрируюгцим устрой ством. На чертеже показана б-лок-схема предлагаемого устройства, Оно содержит датчик 1 .активной мощности, корректирующую цепочку 2, компенсатор 3, суммирующие устройст ва 4 и 5 , делительное устройство б, регистрирующее устройство 7 и эадат чик 8 синхронной частоты вращения. Напряжение U на выходе датчика 1 активной мощности, подключенного к системе электропитания (на чертеж не показана) погружного электродвигателя, пропорционально подводимой мощности, измеренной на поверхности . Сигнал, пропорциональный значению фазового тока, подается на корректирующую цепочку 2, выходное значение напряжения U2 которой пропорционально. потерям мощности в токоподводе и в двигателе. В основном сумматоре 4. из напряжения U вычитается Uj. В режиме холостого хода крутящий момент погружного электродвигателя ра вен нулю, хотя он и потребляет опре деленную мощность из сети. Для компенсации сигнала, соответствующего мощности холостого хода электродвиг теля, служит компенсатор 3, вход которого соединен с источником электропитания (на.чертеже не показан) а выход - с основным сумматором 4 Таким образом, в основном сумматоре 4 из сигнала, пропорционального измеренной на поверхности, потреб ляемой мощности вычитаются сигналы, пропорциональные мощности холостого хода погружного электродвигателя, потерям мощности в токоподводе и в двигателе. Выходное напряжение ос.новного сумматора 4, пропорциональное мощности на валу погружного электродвигателя 4-Ul-VV- l B-- B подается на вход дополнительного сум матора 5, на вхой которого подается также сигнал, пропорциональный синхронной частоте вращения погружного электродвигателя (, от задатчика 8, вход которого соединен с источником электропитания погружного электродвигателя. Поскольку в рабочей части механической характеристики погружного электродвигателя сколь жение пропорционально мощности на его валу .S, где С - коэффициент пропорциональнос ти между мощностью и скольжением двигателя, равный S то можно записать, что 04jUo-u;j.,s 0.1 -- .t.p - к N где К - коэффициент пропорциональности. В дополнительном сукматоре 5 из сигнала, пропорционального синхронной частоте вращения двигателя, вычитается сигнал, пропорциональный мощности на валу. Выходное напряжение дополнительного сумматора 5, пропорциональное частоте вращениям погружного, электродвигателя Ug 1л) KjiJ подается на вход делительного устройства б. На вход делительного устройства 6 подается также сигнал от основного сумматора 4,пропорциональный мощности на валу. В делительном устройстве б производится операция деления сигнала, пррпорционального мощности на валу U, на сигнал, пропорционсшьный частоте враШения погружного электродвигателя Ug. Выходное напряжение U делительного устройства пропорциональное крутящему моменту погружного электродвигателя, передаваемому на долото, с учетом погрешности, вызванной изменением скольжения, подается на вход регистрирующего устройства 7. Использование устройства позволит повысить точность измерения крутящего момента погружного электродвигателя. Формула, изобретения Устройство для измерения крутящего момента погружного электродвигателя по авт, св. 465568, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнительный сумматор, делительное устройство и задатчик сигнала, пропорционального синхронной частоте вращения погружного электродвигателя, вход которого подключей к источнику электропитания погружного электродвигателя, а компенсатор сигнала, пропорционального мощности холостого хода, вход котоporo связан с источником электропитания погружного электродвигателя, подсоединен ко входу основного сумматора, причем вход дополнительного сумматора соединен с выходом основного сумматора и задатчиком сигнала, пропорционального синхронной частоте вращения погружного электродвига5678352

теля, а - со входом делительного устройства, на вход которого подается также выходной сигнал основного cyNwaTopa, выход делительного устройства соединен с регистрирующим устройством.

9S i f а-.

Ul

.,,,

«л fjjh -vj - afi-vvsL/

afiif/K

5

i/v

AJ

OU «--,

с