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201305/1516:05:02

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高壓離心泵電機軸扭矩測試技術說明

來源:中國泵閥商務網(wǎng) 點擊量:5043
  高壓離心泵是油田注水主要設備,電機容量1100~2200kW,輸出軸通過聯(lián)軸器與泵的輸入軸連接,運轉扭矩達到15000N·m。電機工況決定了運行中進行電機軸扭矩測試比較困難。通過設計一種聯(lián)軸器式傳感器,開發(fā)了油田注水高壓離心泵電機扭矩測試技術。
  
  1測試技術基本原理
  
  傳感器扭矩數(shù)值的測量應用應變電測原理,當應變軸受扭力影響產(chǎn)生微小變形后,粘貼在應變軸上的應變計阻值發(fā)生相應變化,將有相同應變特性的應變計組成測量電橋,應變電阻的變化即可轉變?yōu)殡妷盒盘柕淖兓M行測量。信號采用無線電發(fā)射方式進行傳輸,解決了旋轉狀態(tài)下扭矩數(shù)值的測量。
  
  2電機軸扭矩測試的傳感器實現(xiàn)技術方案
  
  1)將傳感器的鋼質彈性體做成聯(lián)軸器,軸套與彈性體之間以花鍵相聯(lián)接,構成聯(lián)軸器;在彈性體圓柱面上開出環(huán)槽,槽底粘貼應變片電橋,環(huán)槽內裝入信號變送處理電路板和發(fā)射模塊,三者以導線依次連通,由硅膠于環(huán)槽內封固,僅露出發(fā)射模塊的天線;在該環(huán)槽旁的彈性體圓柱面上安裝次級線圈,在聯(lián)軸器外的支座安裝初級線圈,構成動芯電源變壓器;該變壓器的初級線圈與外電源相連,以次級上產(chǎn)生的感應電流為傳感器的信號變送處理電路板供電。如圖1所示。
  
  2)開動電機,電機上的負載使作為聯(lián)軸器的彈性體受扭而產(chǎn)生微小變形,應變片電橋隨之發(fā)生形變,產(chǎn)生阻值變化,向信號變送處理電路板輸出變化的交流信號;經(jīng)該電路進行處理,輸出標準信號,由發(fā)射模塊經(jīng)其天線發(fā)送,通過接收裝置,即得到電機在線的扭矩參數(shù)。
  
  3聯(lián)軸器式扭矩傳感器的特點
  
  1)傳感器以聯(lián)軸器的形式安裝在受測電機輸出軸上,傳遞負荷,所測結果直接、真實;傳感器外形及安裝尺寸與被測電機的原聯(lián)軸器相同,取代原聯(lián)軸器,被測電機負載設備不必作相應的結構和基座位置的改變,解決了在生產(chǎn)實地對大、中型電機扭矩的在線動態(tài)監(jiān)測的難題。
  
  2)作為傳感器的聯(lián)軸器,采取由軸套與彈性體以花鍵聯(lián)接組成的方式,可拆分,適應熱套工藝使聯(lián)軸器與電機軸過盈配合,得到大的聯(lián)接強度,避免實施熱套工藝時高溫對電子元件的損害;軸套與彈性體采取花鍵滑動聯(lián)接,方便裝配,便于維修。
  
  3)采取動芯電源變壓器為傳感器提供工作電源,可實現(xiàn)不間斷供電,滿足對被測電機長期連續(xù)穩(wěn)定正常的監(jiān)測的需要。
  
  4現(xiàn)場應用
  
  勝四注水站是勝坨油田高壓注水站之一,有高壓離心泵4臺,分別為1臺300m3/h,3臺400m3/h,全部采用了高壓離心泵電機扭矩測試技術,安裝了聯(lián)軸器式傳感器4臺,實現(xiàn)了輸出扭矩的實時測試,配套同步測試電機輸入功率,簡單計算得到電機效率。根據(jù)測試數(shù)據(jù),對電機效率明顯降低的1號泵電機實施大修,大修后電機效率提高2·2%,日節(jié)電720kW·h。
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