Асинхронным двигателям

Кинематические схемы привода подъемного вала буровой лебедки можно классифицировать по числу скоростей подъема, числу приводных двигателей, их номинальной частоте вращения и способу торможения. В традиционной кинематической схеме буровой лебедки предусмотрена обратная скорость (реверс) с оперативным (с помощью шинно-пневматической муфты) или неоперативным включением. На многих установках отбор мощности на ротор осуществляется от коробки перемены передач лебедки. Поэтому реверс необходим. На отечественных буровых установках с асинхронным электроприводом предусмотрен оперативный реверс электрическим путем. При синхронном электроприводе такой возможности нет и реверс осуществляют механическим путем. Однако наличие индивидуального электропривода ротора позволяет отказаться от электрического реверса привода буровой лебедки.

На отечественных буровых установках с асинхронным электроприводом переменного тока («Уралмаш-бЭ» и «Уралмаш-4Э», БУ-75БрЭ) предусматривается оперативный реверс электрическим путем (за счет реверса электродвигателя), что позволяет увеличивать число скоростей подъема на одну по сравнению с установками с дизельным приводом за счет превращения обратной передачи в прямую. При синхронном электроприводе лебедки такой возможности нет.

В системах управления асинхронным электроприводом лебедки с фазным ротором предусматривается работа электродвигателя на предварительной ступени сопротивлений [М = (0,бЧ--^-0,8).Мн], предназначенной для выбора люфтов. Период U опре-

Устройство управления асинхронным электроприводом с фазным ротором должно обеспечить: автоматический разгон до установившейся скорости и остановку двигателя; защиту и блокировку, обеспечивающие безаварийную работу при исчезновении напряжения в сети, при переподъеме крюка, при длительной перегрузке в пусковом или установившемся режиме.

Для ограничения ударных нагрузок в элементах подъемной системы и удобства работы буровой бригады момент, передаваемый на 'барабан лебедки до начала разгона, и частота вращения барабана должны быть ограниченными (на буровых установках с асинхронным электроприводом переменного тока предварительная ступень обеспечивает момент 0,6—0,8 от номинального при частоте вращения электродвигателя до 0,3 от номинальной).

Использование низковольтных электродвигателей (500 В) для буровых установок с асинхронным электроприводом переменного тока (например, «Уралмаш-бЭ» и «Уралмаш-4Э») в приводе буровой подъемной системы вызывает необходимость в трансформации напряжения в пределах буровой (напряжение промысловых сетей — 6000 В). Замена низковольтных электродвигателей в приводе лебедки высоковольтными позволяет уменьшить общую площадь, занятую электрооборудованием, за счет исключения трансформаторной подстанции, а также объем

Начиная с 1958 г. буровые установки с асинхронным электроприводом разрабатывались только в высоковольтном варианте. Увеличение мощности приводных электродвигателей и переход к асинхронному приводу обусловили однозначный выбор высоковольтного привода, однако это решение является не только вынужденным, но и целесообразным. В дальнейшем можно ожидать повышения рабочего напряжения на двигателях основных механизмов буровой установки до 10 кВ.

4. А. с. № 600681 (СССР). Устройство для векторко-импульсного управления асинхронным электроприводом / О. А. Андрющенко, Р. Г. Подзолов, М. П. Обуховский, В. И. Капинос. Опубл. в БИ, 1978, № 12.

асинхронным электроприводом....................... 251

5.5.1. Классификация законов управления асинхронным электроприводом

Система управления насосом с использованием нечеткой логики. Рассмотрим пример управления асинхронным электроприводом центробежного насоса для стабилизации давления в системе во-

При жесткой характеристике изменению момента сопротивления от нуля до номинального значения соответствует незначительное (до 10%) изменение частоты вращения двигателя. Такие характеристики свойственны асинхронным двигателям и двигателям постоянного тока параллельного или независимого возбуждения.

При жесткой характеристике изменению момента сопротивления от нуля до номинального значения соответствует незначительное (до 10%) изменение частоты вращения двигателя. Такие характеристики свойственны асинхронным двигателям и двигателям постоянного тока параллельного или независимого возбуждения.

Опыт показывает, что изменение требований к электрическим машинам, появление улучшенных электротехнических материалов, усовершенствование конструкции и технологических процессов производства приводят к тому, что серии достаточно быстро устаревают и практически заменяются в производстве новыми через 10—20 лет (меньший срок относится к машинам с большим количественным выпуском — асинхронным двигателям мощностью до 100 кВт).

Анализ приведенных затрат применительно к асинхронным двигателям единой серии до 10 кВт показал, что примерно 70% затрат составляют текущие расходы на их эксплуатацию. На долю капиталовложений приходится лишь 15—20% всех затрат. Следовательно, повышение эффективности новых электрических машин прежде всего связано со снижением эксплуатационных расходов. Первоочередное значение здесь имеют повышение надежности в работе машин и улучшение их энергетических показателей, при этом повышение КПД экономически более выгодно, чем повышение cosy.

При жесткой характеристике изменению момента сопротивления от нуля до номинального значения соответствует незначительное (до 10 %) изменение частоты вращения двигателя. Такие характеристики свойственны асинхронным двигателям и двигателям постоянного тока параллельного или независимого возбуждения.

Короткозамкнутая (пусковая) обмотка, уложенная в пазы полюсных наконечников ротора, представляет собой медные стержни, соединяемые с двух сторон по торцам кольцами или отрезками колец. Вращающееся магнитное поле статора индуктирует в короткозамкну-той обмотке ротора (аналогично асинхронным двигателям) ток, вследствие чего ротор приходит во вращение (асинхронное). Происходит, таким образом асинхронный пуск синхронного двигателя. При вращении ротора с частотой, близкой к синхронной, в обмотку возбуждения подается постоянный ток от возбудителя: .и, ротор входит в синхронное вращение с магнитным полем ста-х,тора.

В дальнейшем двигатели начинают тормозиться за счет покрытия потерь электроэнергии в активных сопротивлениях сети до точки к. з. Степень снижения э. д. с. двигателя, а следовательно, и величины тока, посылаемого к месту к. з., зависит от механических характеристик приводимого механизма, величины его загрузки, удаленности до точки к. з. и активного сопротивления сети, распределяющей ток от двигателя. Точный учет поведения синхронного двигателя в режиме к. з. затруднителен. Для приближенных расчетов можно принять, что синхронные двигатели в пределах 1 сек ведут себя как синхронные генераторы без АРВ; для времени t> > 1 сек влиянием синхронных двигателей можно пренебречь. Такое допущение является вполне приемлемым, так как торможение синхронных двигателей обусловливается не только снижением напряжения, но и током к соседним асинхронным двигателям. Кроме того, в установках до 1 000 в обычно применяются синхронные двигатели сравнительно небольшой мощности и тихоходные, которые снижают скорость за малый промежуток времени.

По конструктивному исполнению сельсины подобны асинхронным двигателям малой мощности. На 15-13 показан внешний вид явнополюсного статора сельсина, ротора, имеющего скошенные пазы, и подшипникового щита с выводами статора и ротора.

Опыт показывает, что изменение требований к электрическим машинам, появление улучшенных электротехнических материалов, усовершенствование конструкции и технологических процессов производства приводят к тому, что серии достаточно быстро устаревают и практически заменяются в производстве новыми через 10—20 лет (меньший срок относится к машинам с большим количественным выпуском — асинхронным двигателям мощностью до 100 кВт).

5. Какие преимущества и недостатки присущи двухскоростным асинхронным двигателям одинаковой мощности с одной переключаемой и с двумя отдельными обмотками статора?

5. Какие преимущества и недостатки присущи двухскоростным асинхронным двигателям одинаковой мощности с одной переключаемой и с двумя отдельными обмотками статора?