一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置,包括电流检测模块、电压检测模块、频率信号检测模块、AD转换器和单片机；电压检测模块：由与变频器输出端两两跨接的霍尔电压传感器和与霍尔电压传感器输出端连接的滤波电路构成；电流检测模块：由与变频器输出端连接的电流互感器和分压电路构成；分压电路输出端通过AD转换器与所述单片机连接；频率信号检测模块：由与变频器输出端连接的霍尔电压传感器和过零比较器构成；过零比较器输出端与单片机连接。本实用新型专利技术的有益效果为：本实用新型专利技术能够测量出抽油机变频器输出交流电参数，具有实时性强、采样精度高、测量频率范围广、数据运算准确度高等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置
本技术涉及变频器电参数测量
，尤其涉及一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置。
技术介绍
到目前为止，游梁式抽油机是石油开采与生产中最常用也是最主要的设备。我国油田开采所使用的抽油机普遍存在着大马拉小车的问题，而传统的游梁式抽油机起动力矩大且惯性也大，运行效率相当低下，且功率因数低、电能浪费大，也不方便冲程和冲次调节。而油田抽油机对于变频调速的应用，改善了传统固定冲次的工作状况，使现场操作更为灵活有效，大大降低了油田开采的生产成本，实现了节能减耗，并创造了相当可观的经济效益。变频器的电参数的测量包括输入侧电参数和输出侧电参数的测量。对于输入侧电参数，由于通常是工频信号，所以市场上已经有的各类普通的测量仪表都可以使用。研究表明，使用电磁式电压表和电流表测量即可达到较高的精度。而对于输出测电参数的测量，因为变频器的输出信号中含有大量的高次谐波分量，并且由于频率可以在很大的范围内改变，造成谐波成分也会发生改变，这些谐波成分不仅影响到变频器自身参数的测量结果，而且会对接入变频器的电机的参数测量造成很大影响，用普通的测量仪表已经不再适用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有实时性强、采样精度高、测量频率范围广、数据运算准确度高等优势的抽油机变频器输出交流电参数测量装置。本技术是通过如下措施实现的：一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置,其特征在于,包括电流检测模块、电压检测模块、频率信号检测模块、AD转换器和单片机，所述单片机输出端通过传输模块与远程测控终端；所述电压检测模块：由与所述变频器输出端连接的霍尔电压传感器和与所述霍尔电压传感器连接的整形滤波电路构成；所述整形滤波电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述电流检测模块：由与所述变频器输出端连接的电流互感器和分压电路构成；所述分压电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述频率信号检测模块：由与所述变频器输出端连接的霍尔电压传感器和过零比较器构成；所述过零比较器输出端与所述单片机连接。所述电压检测模块的整形滤波电路由运算放大器、电阻和电容组成；所述电压检测模块输出端连接由双向二极管组成的限幅电路。其中，所述单片机的型号为STM32F407。所述AD转换器的型号为AD7656。本技术的有益效果为：本技术能够测量出抽油机变频器输出交流电参数，具有实时性强、采样精度高、测量频率范围广、数据运算准确度高等优势。附图说明图1为本技术实施例的结构框图。图2为本技术实施例中电压检测模块的电路图。图3为本技术实施例中电流检测模块的电路图。图4为本技术实施例中频率信号检测模块的电路图。图5为本技术实施例中AD转换器的连接图。图6为本技术实施例中单片机的连接图。图7为本技术实施例中供电模块的电路图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。参见图1，本技术是一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置,包括电流检测模块、电压检测模块、频率信号检测模块、AD转换器和单片机；单片机通过通信模块与远程测控终端（远程计算机）连接，将变频器输出交流电参数发送到远程测控终端，通信模块采用RS-485通信模块。具体的，电压检测模块（参见图2）包括三个子电压检测模块，分别用于检测变频器三相输出端相相之间的电压参数Uab、Ubc和Uac，每一子电压检测模块由与变频器三相输出端相相间连接的霍尔电压传感器（U4、U5和U6）和与霍尔电压传感器连接的整形滤波电路构成；整形滤波电路输出端通过AD转换器与单片机连接；变频器输出端滤波电路由运算放大器、电阻R18和电容C3、C4组成；电压检测模块输出端还连接有由双向二极管D1组成的限幅电路。霍尔电压传感器型号为CHV-25P，以Uac子电压检测模块为例结合图2详细说明，Uac子电压检测模块具体为：Ua端和Uc端分别通过限流电阻（R1、R2和R3、R4）与霍尔电压传感器的引脚+HT和引脚-HT连接，霍尔传感器的引脚M连接一分压电阻R13，分压电阻R13并联运算放大器、电阻R18和电容C3、C4。电流检测模块（参见图3）：由与变频器三相输出端串联的电流互感器和分压电路构成；分压电路输出端通过调理电路、AD转换器与单片机连接；电流检测模块输出端还连接有双向二极管D4。具体的，电流检测模块包括三个子电流检测模块，分别用于检测变频器三相输出端电流IA、IB、IC，以IA子电流检测模块为例结合图3详细说明，IA子电流检测模块具体为：变频器IA输出端连接电流互感器并通过分压电阻R25和R26将电流信号转换为电压信号，并通过电阻R27后依次连接运算放大器、电阻R31和电容C9、C10。频率信号检测模块（参见图4）：由与变频器输出端连接的霍尔电压传感器和过零比较器构成；过零比较器输出端与单片机连接；具体的参见图4，频率信号检测模块包括与Uab子电压采集模块中的电容C7连接的放大电路和过零比较器，放大电路为由运算放大器构成的二级放大电路。其中，单片机的型号为STM32F407，引脚连接如图5所示；AD转换器的型号为AD7656，引脚连接如图6所示；本装置的供电模块如图7所示，在此不再赘述。本技术未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例，本
的普通技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置,其特征在于,包括电流检测模块、电压检测模块、频率信号检测模块、AD转换器和单片机，所述单片机输出端通过传输模块与远程测控终端；所述电压检测模块：由与所述变频器输出端两两跨接的霍尔电压传感器和与所述霍尔电压传感器输出端连接的整形滤波电路构成；所述整形滤波电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述电流检测模块：由与所述变频器输出端连接的电流互感器和分压电路构成；所述 分压电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述频率信号检测模块：由与所述变频器输出端连接的霍尔电压传感器和过零比较器构成；所述过零比较器输出端与所述单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种抽油机变频器输出交流电参数测量装置,其特征在于,包括电流检测模块、电压检测模块、频率信号检测模块、AD转换器和单片机，所述单片机输出端通过传输模块与远程测控终端；所述电压检测模块：由与所述变频器输出端两两跨接的霍尔电压传感器和与所述霍尔电压传感器输出端连接的整形滤波电路构成；所述整形滤波电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述电流检测模块：由与所述变频器输出端连接的电流互感器和分压电路构成；所述分压电路输出端通过所述AD转换器与所述单片机连接；所述频率信号检测模块：由与所述变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炜，王晓东，胡晓峰，郑炜博，杨秀丽，孙东，肖志勇，宋鸿霖，马坤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：新型
国别省市：北京,11