C级潜油电泵性能试验台的研制

论文摘要

本文设计研制了一台对新制造或维修后的潜油电泵进行性能综合测试评价的试验装置。该试验装置能自动检测试验电泵的主要性能参数并进行采集、传输与处理,绘制潜油电泵的性能曲线,输出潜油电泵的数据报表及试验报告,完成潜油电泵的出厂与型式性能试验。按照国家标准对潜油电泵测试试验的规定,并考虑油田的实际需要,确定试验台应具备的试验项目及其功能要求和基本参数。在此基础上,提出了试验台建设的总体方案,将试验台分为电气系统、控制系统、检测采集系统及液路系统等部分,本文主要完成了电气系统、控制系统及检测采集系统的设计。电气系统是试验台的动力来源,包括供电及电气控制两部分。设计了采用380V交流电,通过调压器、升压器及其它电气设备提供试验台要求电压的供电方案。电气控制部分主要由继电器及开关组成,可对供电部分进行控制保护,并为检测系统提供电量信号。控制系统的功能是控制试验台的供电部分及电量测量部分。针对潜油电泵性能测试内容多、测控复杂的情况,本文提出了用可编程控制器进行控制的思想,据此设计了试验台的控制系统并进行了室内试验,证明采用可编程控制器设计的控制系统是可行的。检测采集系统是试验台的核心部分,包括硬件和软件两部分。硬件部分由各种传感器、数据采集模块、工控机等组成,软件采用Delphi可视化开发工具设计,可完成数据的采集、分析、储存、回放等功能。本文在同类试验台的控制系统设计中,首次进行了使用可编程控制器进行控制的探索,简化了控制电路,提高了系统的操作维护性;设计的电气和检测采集系统,经现场使用,表明其性能可满足潜油电泵性能试验的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 潜油电泵采油简介
• 1.2 潜油电泵试验台研究现状
• 1.2.1 电泵整机试验台
• 1.2.2 泵及导叶轮试验台
• 1.2.3 其它部件试验台
• 1.3 课题的提出及意义
• 1.4 课题的研究内容
• 第二章 试验台的总体设计
• 2.1 试验台测试对象简介
• 2.1.1 潜油离心泵
• 2.1.2 潜油电机
• 2.2 试验台具备的试验项目
• 2.3 试验台采用的试验方法
• 2.3.1 潜油电机试验方法
• 2.3.2 潜油电泵试验方法
• 2.4 试验台总体设计方案
• 2.4.1 试验台采用的试验原理
• 2.4.2 试验台的基本要求及参数
• 2.4.3 试验台的组建方案
• 2.5 小结
• 第三章 试验台电气系统的设计
• 3.1 试验台供电方案的确定
• 3.2 系统供电部分的设计
• 3.2.1 一次电路方案的设计
• 3.2.2 电力电缆的计算选择
• 3.2.3 一次设备的选择
• 3.2.4 短路电流的计算
• 3.3 电气控制部分的设计
• 3.4 小结
• 第四章 采用PLC的试验台控制系统的设计
• 4.1 可编程控制器介绍
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 FP1 系列可编程控制器
• 4.2 控制系统的电路设计
• 4.3 控制系统的程序设计
• 4.3.1 PLC的外部接线
• 4.3.2 系统的程序
• 4.3.3 系统的控制过程
• 4.4 PLC控制与继电器控制的比较
• 4.5 小结
• 第五章 试验台检测采集系统的设计
• 5.1 数据检测采集系统
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 设计原则
• 5.2 采集系统的硬件组成
• 5.2.1 电泵参数的测量方法
• 5.2.2 硬件设备的选择
• 5.2.3 采集系统的总体构成
• 5.3 采集系统的软件设计
• 5.3.1 软件的功能
• 5.3.2 软件的总体设计
• 5.3.3 软件的实现与使用
• 5.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢