Приводного двигателя

Для регулирования частоты вращения ротора изменением частоты тока статора необходимо иметь отдельный источник или преобразователь энергии с регулируемой частотой. До последнего времени в качестве источника энергии использовались синхронные, асинхронные или индукционные генераторы. При этом установка ( 10.27,а) состояла из нескольких машин: приводного асинхронного или синхронного двигателя 1, работающего с постоянной частотой вращения синхронного генератора 2, механического или электрического регулятора скорости 3, асинхронного двигателя 4 и исполнительного механизма 5. Частота/, напряжения в обмотке статора синхронного генератора равна

двигатель-генератора (двухмашинного агрегата), состоящего из приводного асинхронного двигателя АДГ и генератора постоянного тока ГП, который управляет двигателем Д/7;

I 55я? постоянного тока и приводного асинхронного элект-

Тель питает обмотки возбуждения генератора ОВГП), и с предварительным полупроводниковым фазо-чувствительным усилителем ППУ-1, служащим для усиления управляющего сигнала; г) двигатель-генератора (двухмашинного агрегата), состоящего из приводного асинхронного двигателя АДГ и генератора постоянного тока ГП, который управляет двигателем ДП; д) силового узла, состоящего из червячно-цилиндрического редуктора, двигателя постоянного тока ДП с пристроенными вентилятором и тахогенератором и электромагнитного колодочного тормоза; редуктор соединяется цепной передачей с лебедкой буровой установки.

Для расчета загрузки приводного асинхронного электродвигателя в режиме подъема можно рекомендовать типовой график нагрузки ( 18), исключив операции 6 и 7 как нерациональные. Для буровых установок, оснащенных пневмо- или электро-

Пятимашинный преобразовательный агрегат состоит из приводного асинхронного двигателя АЭ-113-4 с короткозамкнутым ротором мощностью 250 кВт, напряжением 6000/3000 В; генераторов подъема, поворота и напора; возбудителя. Все машины преобразовательного агрегата смонтированы на общей сварной стальной плите и соединены друг с другом муфтами.

Для примера рассмотрим привод вращателя станка 2СБШ-200 по системе Г—Д с ЭМУ ( 16.2). Привод имеет двигатель Д постоянного тока мощностью 50 кВт. Для питания двигателя вращателя и цепей управления служит трехмашин-ный преобразовательный агрегат, состоящий из генератора Г с независимым возбуждением, возбудителя В и приводного асинхронного двигателя (на рисунке не показан). Питание обмотки возбуждения генератора ОВГ осуществляется от электромашинного усилителя ЭМУ.

нии приводного асинхронного двигателя она составляет ~ ЗОООоб/мин. Чтобы уменьшить магнитные сопротивления по продольной RKa и поперечной Ruq осям, воздушный зазор между статором и ротором выполняют небольшим. При увеличении числа витков wa обмотки якоря коэффициент усиления возрастает; однако чем больше число витков в обмотке якоря, тем больше ее индуктивность, а следовательно, ниже

В табл. 5.2 приведены основные технические данные передвижных однопостовых сварочных преобразователей, выпускаемых отечественной электротехнической промышленностью. Все эти преобразователи имеют од-нокорпусное исполнение, т. е. ротор приводного асинхронного электродвигателя находится на одном валу с якорем сварочного генератора. Для облегчения передвижения преобразователи снабжены катками ( 5.12). Приводные двигатели подключаются к трехфазной сети напряжением 380 или 220 В.

Выпускаемый тбилисским заводом «Электросварка» универсальный сварочный стационарный агрегат АСУМ-400 предназначен для питания постоянным током при ручной и полуавтоматической сварке и резке металлов на воздухе и под водой. Агрегат состоит из универсального сварочного генератора ГСУМ-400 и приводного асинхронного электродвигателя типа АМ-82-2, соединенных эластичной муфтой и смонтированных на общей раме.

в трехскоростном двигателе одну, в четырехскоростном двигателе — две1 скорости. Могут быть двигатели со следующими скоростями вращения п0: трехскоростные — 1500/1000/750; 1000/750/500 об/мин, четы-рехскоростные — 3000/1500/1000/500; 1500/1000/750/500 об/мин. I Для регулирования скорости изменением частоты необходимо иметь Ьтдельный[ источник, и_ли„ ддшйдазОйЖШШ энщшн^, с^рехудщх^шой-- -:kacTOjQ#. До последнего времени в качестве источника энергии использовались синхронные, асинхронные или индукционные генераторы. При этом установка ( 10.27, а) состояла из нескольких машин: приводного асинхронного или синхронного двигателя /, работающего с постоянной скоростью, синхронного генератора 2, механического или электрического регулятора скорости 3, асинхронного двигателя 4 и исполнительного механизма 5. Частота ft напряжения в обмотке статора синхронного генератора равна

2) изменением направления вращения якоря генератора с помощью приводного двигателя.

сразу. Поэтому в якоре некоторое время существует достаточно большая э. д. с., которая и вызывает бросок тока в цепи якоря. При этом резко увеличивается электромагнитный момент, создающий механические напряжения, опасные для вала и приводного двигателя, усиливается искрение щеток, которое может привести к круговому огню на коллекторе. Очевидно, что внезапное короткое замыкание так же опасно для генератора параллельного возбуждения, как и для генератора независимого возбуждения. Поэтому защита генераторов должна быстро отключить цепь якоря, как только ток якоря возрастет до значения (2 ч- 2,5)/ „.

Время переходного процесса для ряда производственных механизмов в значительной степени определяет их производительность и существенно влияет на выбор приводного двигателя.

Часто необходимо исключить возможность одновременной работы двух двигателей. Так, недопустимы одновременное включение и работа двигателей привода лебедки и приводного двигателя автомата подачи долота ( 5.17,6). В качестве приводного двигателя лебедки служит асинхронный двигатель с фазным ротором Д1. Привод подачи осуществляется двигателем ДЗ, питаемым по системе генератор — двигатель от генератора Г, вращаемого двигателем Д2. Контакторы В, Н и Л1 включаются кнопками Вп, На и Я.

В ячейке № 6, предназначенной для включения приводного двигателя буровой лебедки, установлены разъединитель и два вакуумных контактора высокого напряжения, включенные по реверсивной схеме.

Режим работы приводного двигателя ротора в процессе роторного бурения продолжительный, а мощность Ру, которую он должен развивать в процессе бурения, можно выразить формулой

В результате отражения волн кручения, вызванных заклиниванием долота, напряжения кручения, пропорциональные частоте вращения труб, возрастают, что в конечном итоге может вызвать поломку труб. Поскольку при мягкой механической характеристике приводного двигателя ротора частота его вращения уменьшается, то и напряжения кручения в трубах через одно и то же время при мягкой механической характеристике привода будут меньше, чем при жесткой. Таким образом, и с точки зрения ограничения напряжений в трубах и защиты их от поломок следует отдавать предпочтение приводу с мягкой механической характеристикой.

Если при роторном бурении желательно иметь мягкую характеристику и минимальный момент инерции приводного двигателя для предотвращения поломки труб, то при бурении погружными двигателями этой опасности нет. С точки зрения улучшения отработки долот целесообразно, чтобы их частота вращения при толчках нагрузки мало изменялась. Толчки нагрузки должны преодолеваться за счет высокой перегрузочной способности двигателя. Диаметр погружных двигателей невелик, поэтому момент инерции их роторов незначителен. Вследствие этого двигатели электробуров должны иметь жесткую механическую характеристику и значительную кратность максимального момента.

Подъем бурильных труб состоит из отдельных циклов, число которых равно числу свечей: за время одного цикла производится подъем па высоту одной свечи (25—27 м), затем ее отвинчивают, переносят и устанавливают, после чего цикл повторяется. Таким образом, по мере подъема вес колонны бурильных труб дискретно уменьшается и, следовательно, уменьшается момент статического сопротивления на валу приводного двигателя. Диапазон изменения момента статического сопротивления определяется отношением веса максимального груза к весу крюка с незагруженным элеватором и составляет 14 : 1 — 20: 1, причем больший диапазон относится к лебедкам большей грузоподъемности. Поскольку время работы привода лебедки при подъеме бурильных труб перемежается паузами для отвинчивания, переноса и установки труб, а также для спуска крюка с незагруженным элеватором, режим работы привода лебедки — повторно-кратковременный, с относительной продолжительностью включения 25—40%.

В результате технико-экономического сравнения вариантов электропривода буровой лебедки может оказаться, что наиболее целесообразным является электропривод постоянного тока. Этот электропривод выгоднее всего делать безредукторным. Применение безредукторного привода позволяет существенно упростить конструкцию лебедки и устранить ряд звеньев (цепные передачи, подшипники, шинно-пневматические муфты), более всего подверженных износу. Связь приводного двигателя непосредственно с барабаном лебедки позволяет использовать двигатель и в качестве электротормоза. Электропривод постоянного тока для лебедок всех буровых установок может оказаться перспективным после создания надежных и дешевых мощных тиристорных выпрямителей.

Для устранения ударных нагрузок в кинематических передачах в схеме предусмотрена предварительная ступень включения приводного двигателя с малым моментом, создающая возможность предварительного натяжения во всех звеньях передачи. Первая ступень ускорения обеспечивает плавный съем инструмента с клиньев ввиду малого превышения момента, развиваемого двигателем, над моментом нагрузки; вторая — интен-'сивный разгон после снятия инструмента с клиньев; третья — разгон инструмента до максимальной скорости.