适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法与流程

本发明涉及屏蔽泵技术领域，具体地，涉及一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法，尤其是一种屏蔽电机液摩损耗测试平台及测试方法。

背景技术：

屏蔽泵主要由泵和屏蔽电机两部分构成，在屏蔽电机运转过程中，电机转子和轴承均浸没在泵送介质中，但由于电机转子和定子均采用屏蔽套隔离，因此屏蔽泵不需要通过动密封结构来防止泵送介质的泄露。同时，泵送介质在屏蔽电机内部流动还能够起到冷却电机的效果。屏蔽泵因结构紧凑、密封可靠且无外部冷却，广泛应用于石油化工、核电、航天和制冷等领域，尤其是在输送易燃易爆或者有毒介质时，具有明显的应用优势。然而，值得注意的是：虽然屏蔽泵输送介质进入电机后可以避免动密封且兼顾电机冷却，但是电机转子在介质中转动引起的摩擦损耗使得屏蔽电机的效率往往低于常规电动机。针对这种屏蔽电机摩擦损耗的预估目前主要依赖于经验计算公式，且仅适用于较低的电机运行转速工况。

专利文献cn107769420a公开了一种屏蔽式开关磁阻电机及低损耗控制方法，包括定子铁芯、定子铁芯内设有转子铁芯，定子铁芯上设有绕组，其特征在于：定子铁芯与转子铁芯之间留有空气隙，定子铁芯内径上设有定子屏蔽套，转子铁芯外径上设有转子屏蔽套；所述定子屏蔽套和转子屏蔽套为密封结构，定子屏蔽套和转子屏蔽套之间空气隙内注有液体，液体从定子屏蔽套和转子屏蔽套之间穿过，带走定子屏蔽套和转子屏蔽套自身产生感应涡流而引起的涡流损耗，控制电机温升。

但是现有技术在结构上可以进一步优化。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法。

根据本发明提供的一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台，包括：循环介质系统1、屏蔽电机测试系统2、电机驱动器3以及电源系统4；

所述循环介质系统1通过第一管道5、第二管道6分别和所述屏蔽电机测试系统的入口工装22、出口工装24连接；

所述电源系统4和所述电机驱动器3通过第一线缆7连接；

所述电机驱动器3和所述屏蔽电机测试系统2通过第二线缆8连接。

优选地，所述循环介质系统1包括：储箱11、流量计12、泵前阀13、过滤器14、循环泵15、泵后阀16、入口温度传感器17、回流阀18以及温控装置19；

所述储箱11的底部通过管道依次连接流量计12、泵前阀13、过滤器14、循环泵15以及泵后阀16；

所述入口温度传感器17安装在入口工装22和泵后阀16之间；

所述回流阀18安装在储箱11上方的第二管道6上；

所述温控装置19安装在储箱11上。

优选地，所述储箱11能够容纳不同的流体介质。

优选地，所述循环泵15为变频泵。

优选地，所述温控装置19能够保持储箱11内流体介质的温度恒定。

优选地，所述屏蔽电机测试系统2还包括：被测电机本体21、定子温度传感器23、出口温度传感器25；

所述被测电机本体21设置在入口工装22的上方；

所述出口工装24设置在被测电机本体21的上方；

所述被测电机本体21为采用外部介质循环的屏蔽电机；

所述被测电机本体21采用立式安装；

所述被测电机本体21的安装高度高于储箱11内的液面高度；

所述定子温度传感器23设置在被测电机本体21上；

所述出口温度传感器25安装在出口工装24与回流阀18之间；

所述出口温度传感器25能够测量所述被测电机本体21排出的介质温度。

优选地，所述电机驱动器3能够调节所述被测电机本体21的转速。

优选地，所述电机驱动器3能够实时反馈电性能参数。

优选地，所述入口工装22通过第一管道5与所述储箱11的底部连接，形成循环介质引入通道；

所述出口工装24通过第二管道6与所述储箱11的顶部连接，形成循环介质排出通道。

根据本发明提供的一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试方法，包括如下步骤：

步骤1：启动所述循环介质系统1，通过所述循环泵15调节循环介质流量到要求值，所述被测电机本体21作空载电动机运行，调节所述电机驱动器3至设定频率，调节所述电源系统4的输出电压，使得所述被测电机本体21的绕组电流值最小，测得被测电机本体21在该频率下的损耗值p1；

步骤2：关闭所述循环介质系统1，排空所述被测电机本体21内部的循环介质，并作空载电动机运行，调节所述电机驱动器3至设定频率，调节所述电源系统4的输出电压，使得所述被测电机本体21的绕组电流值最小，取得所述被测电机本体21在该频率下的损耗值p2；

步骤3：获得所述被测电机本体21在所述设定频率下的溶液损耗值pe为：pe＝p1-p2

步骤4：调节所述电机驱动器3的设定频率；

重复以上步骤1至步骤4得到不同转速下所述被测电机本体21的溶液损耗值。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明结构合理，操作方便。

2、适用于采用外循环方式的屏蔽电机，且循环流量可调节。

3、适用于测试不同介质下的屏蔽电机溶液损耗。

4、适用于屏蔽电机全转速范围内的溶液损耗测试。

5、便于将屏蔽电机的溶液损耗与其他损耗分离开。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明提供的适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台及测试方法的结构原理示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台，包括：循环介质系统1、屏蔽电机测试系统2、电机驱动器3以及电源系统4；所述循环介质系统1通过第一管道5、第二管道6分别和所述屏蔽电机测试系统的入口工装22、出口工装24连接；所述电源系统4和所述电机驱动器3通过第一线缆7连接；所述电机驱动器3和所述屏蔽电机测试系统2通过第二线缆8连接。在优选例中，适用于屏蔽电机的溶液损耗测试平台能够实现屏蔽电机在全转速范围内以及不同工作介质条件下的溶液损耗测量。在优选例中，所述电源系统4电压可调节，能够为被测电机本体21提供运行电能。

进一步地，所述循环介质系统1包括：储箱11、流量计12、泵前阀13、过滤器14、循环泵15、泵后阀16、入口温度传感器17、回流阀18以及温控装置19；所述储箱11的底部通过管道依次连接流量计12、泵前阀13、过滤器14、循环泵15以及泵后阀16；所述入口温度传感器17安装在入口工装22和泵后阀16之间；所述回流阀18安装在储箱11上方的第二管道6上；所述温控装置19安装在储箱11上。在优选例中，温控装置19用于耗散流经屏蔽电机时循环介质吸收的热量，使得在试验过程中保持储箱11内介质温度恒定。

进一步地，所述入口工装22通过第一管道5与所述储箱11的底部连接，形成循环介质引入通道；所述出口工装24通过第二管道6与所述储箱11的顶部连接，形成循环介质排出通道；所述储箱11能够容纳不同的流体介质，所述循环泵15为变频泵，所述温控装置19能够保持储箱11内流体介质的温度恒定。在优选例中，变频泵可实现循环流量的调节与控制，能够测试不同流量下的溶液损耗值，实现屏蔽电机全转速范围内的溶液损耗测试。在优选例中所述储箱11能够容纳不同的流体介质以满足屏蔽电机在不同介质下的性能测试。

更进一步地，所述屏蔽电机测试系统2还包括：被测电机本体21、定子温度传感器23、出口温度传感器25；所述被测电机本体21设置在入口工装22的上方；所述出口工装24设置在被测电机本体21的上方；所述被测电机本体21为采用外部介质循环的屏蔽电机；所述被测电机本体21采用立式安装；所述被测电机本体21的安装高度高于储箱11内的液面高度；所述定子温度传感器23设置在被测电机本体21上；所述出口温度传感器25安装在出口工装24与回流阀18之间；所述出口温度传感器25能够测量所述被测电机本体21排出的介质温度；所述电机驱动器3能够实时反馈电性能参数；所述电机驱动器3能够调节所述被测电机本体21的转速。在优选例中，电机驱动器3能够变频工作，调节所述被测电机本体21的转速，同时电机驱动器3还具有实时反馈电机本体21工作电压、电流、输入功率等电性能参数的功能。

根据本发明提供的一种适用于屏蔽电机的溶液损耗测试方法，包括如下步骤：

步骤1：启动所述循环介质系统1，通过所述循环泵15调节循环介质流量到要求值，所述被测电机本体21作空载电动机运行，调节所述电机驱动器3至设定频率，调节所述电源系统4的输出电压，使得所述被测电机本体21的绕组电流值最小，测得被测电机本体21在该频率下的损耗值p1；此步骤测试的是湿式工况下的屏蔽电机损耗值。在优选例中适用于屏蔽电机的溶液损耗测试方法“湿式”工作流程为：打开所述循环介质系统1的泵前阀13和回流阀18，启动循环泵15，然后打开泵后阀16，循环介质经所述第一管道5，从入口工装22进入所述被测电机本体21后经出口工装24流出，再经所述的第二管道6回到储箱11形成循环回路；调节循环泵15，使得流量计12显示的循环介质流量达到设定值；启动所述电源系统4为所述电机驱动器3供电，从而驱动被测电机本体21运行；启动温控装置19，保持储箱11内介质温度在测试过程中维持不变；调节所述的电机驱动器3至设定频率值，观察电机驱动器3显示的被测电机本体21的绕组电流值；调节所述电源系统4的输出电压，当绕组电流达到最小时，且定子温度传感器23显示数值达到稳定，即被测电机本体21达到稳定工作状态后，记录所述的电机驱动器3显示的工作电压u1、绕组电流i1、功率因素电机功率p1等电性能参数。

步骤2：关闭所述循环介质系统1，排空所述被测电机本体21内部的循环介质，并作空载电动机运行，调节所述电机驱动器3至设定频率，调节所述电源系统4的输出电压，使得所述被测电机本体21的绕组电流值最小，取得所述被测电机本体21在该频率下的损耗值p2；此步骤为干式工况下的屏蔽电机损耗值。在优选例中，适用于屏蔽电机的溶液损耗测试方法“干式”工作流程为：确认所述被测电机本体21内部的循环介质排空后，关闭所述循环介质系统1的泵前阀13、循环泵15、泵后阀16、回流阀18；启动所述的电源系统4为所述电机驱动器3供电，从而驱动所述被测电机本体21运行；调节所述电机驱动器3至设定频率值，观察电机驱动器3显示的被测电机本体21的绕组电流值；调节电源系统4的输出电压，当绕组电流达到最小时，记录所述的电机驱动器3显示的工作电压u2、绕组电流i2、功率因素电机功率p2等电性能参数。

步骤3：获得所述被测电机本体21在所述设定频率下的溶液损耗值pe为：pe＝p1-p2

步骤4：调节所述电机驱动器3的设定频率；

重复以上步骤1至步骤4得到不同转速下所述被测电机本体21的溶液损耗值。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。