Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
под действием отрицательной полуволны э. д. с, наведенной в роторе полем статора двигателя, с помощью стабилитронов, включенных в цепь управляющего перехода тиристора. Последовательно с тиристором включен разрядный резистор, обеспечивающий быстрое гашение поля ротора и закрытие пускового тиристора по окончании пуска. Так как момент подачи возбуждения может оказать существенное влияние только на синхронизацию двигателей с большим моментом сопротивления и значительной инерционной постоянной, то в схеме применено полупроводниковое реле времени РВП, обеспечивающее подачу возбуждения в конце пуска до вхождения двигателя в синхронизм. В схеме предусмотрена защита от коротких замыканий
282
во вращающемся преобразователе (К.ЗЗ). Защита реагирует на пульсации тока возбуждения возбудителя, которые в случае аварии во вращающемся преобразователе достигают значительной величины, и вызывает срабатывание сигнализации и отключение двигателя. Управление возбуждением возбудителя, а следовательно, и двигателя осуществляется с помощью автоматического регулятора (APB) по заданному закону.
Регулятор выполнен по принципу запоминания сигналов тока и напряжения статора в каждый период напряжения сети. Таким образом, с динамической точки зрения регулятор обладает характеристикой импульсного элемента с периодом квантования 0,02 с, что обеспечивает его высокое быстродействие и малые пульсации выходного сигнала.
Регулируемый электропривод бурового насоса на базе вентильного двигателя (рис. 7.18) состоит из преобразователя частоты со звеном постоянного тока и серийной синхронной машины 5 и обеспечивает плавное и экономичное регулирование в диапазоне свыше 1 : 20. Для управления
инвертором используется бесконтактный датчик положения ротора в сочетании с датчиком напряжения на зажимах машины. Благодаря этому регулировочные свойства электропривода аналогичны свойствам электропривода постоянного тока. Выпрямленное напряжение через сглаживающий реактор РФ подается на вход инвертора 4. Тиристоры инвертора отпираются системой управления 10 в зависимости от сигналов датчика положения ротора 7. Ток возбуждения вентильного двигателя регулируется возбудителем 6 в зависимости от нагрузки двигателя 5.
В буровых установках для бурения скважин глубиной 7— 10 км для электропривода насосов У8-7 служат двигатели постоянного тока П172-12к (950 кВт, 550 В, 750/900 об/мин). Каждый из трех двигателей насосов получает питание по системе генератор — двигатель от одного из главных генераторов установки. Обмотка возбуждения двигателя питается от силового нереверсивного магнитного усилителя. Пуск двигателя осуществляется путем оперативного управления напряжением
Рис. 7.18. Принципиальная схема вентильного двигателя:
/ — автоматический выключатель; 2— токоограпи-чивающие реакторы; 3 — регулируемый выпрямитель; 4 — инвертор; 5 — синхронный двигатель; 0 — тиристорнын возбудитель; 7 — датчик положения ротора; 8 — тахогенератор; 9— система импульсно-фазового управления выпрямителем; 10 — система управления инвертора; // —пульт управления
283
генератора с помощью переключателя, установленного на пульте управления насоса.
Сменой цилиндровых втулок и поршней обеспечивается изменение подачи насоса в четыре ступени. При неизменном диаметре втулки частота вращения двигателя и подача насоса изменяются автоматически вследствие нелинейной обратной связи по давлению (или по току двигателя), воздействующей на систему возбуждения двигателя насоса, причем в определенном диапазоне мощность поддерживается постоянной.
§ 40. Дизель-электрический привод
Дизельный привод главных механизмов буровых установок имеет существенные недостатки. Стремление улучшить характеристики дизельного привода, упростить кинематику и повысить производительность буровых установок, увеличить срок службы дизеля и улучшить условия труда буровых бригад привело к созданию гидравлических и электромашинных передач от дизеля к исполнительным механизмам.
Введение гидравлических передач (турботрансформаторов) увеличивает перегрузочную способность привода по моменту, исключает ряд нежелательных явлений при совместной работе дизелей на общую трансмиссию, улучшает условия работы дизелей и в ряде случаев увеличивает скорости подъема инструмента.
Электромашинные передачи постоянного тока дают почти те же результаты и, кроме того, позволяют упростить кинематическую схему установки и улучшить условия труда буровой бригады.
Применение электромашинных передач переменного тока имеет те же цели, а также дает возможность упразднить вспомогательные дизель-электростанции, поскольку двигатели вспомогательных механизмов получают питание от генераторов электромашинной передачи. При наличии электромашинных передач переменного тока наиболее благоприятны условия для унификации буровых установок, предназначенных для работы в электрифицированных и неэлектрифицированных районах.
Однако во всех случаях применение электромашииных и в особенности гидравлических передач связано с потерями мощности. Кроме того, в ряде случаев может оказаться, что электромашинные передачи усложняют обслуживание привода, увеличивают его массу или снижают надежность.
