Билет №12. 1.Требования к ЭП БЛ в режимах подъема КБТ.Двигатель должен развивать момент и иметь мощность, чтобы их было достаточно для преодоления сил трения и подъема

1.Требования к ЭП БЛ в режимах подъема КБТ.Двигатель должен развивать момент и иметь мощность, чтобы их было достаточно для преодоления сил трения и подъема полного веса колонны при работе на низшей передаче редуктора, а также двигатель должен выдерживать частые включения и откл для обеспечения повторно-кратковременного режима работы. Для этого применяются: реостатный пуск АД с фазным ротором, пуск двигателей на холостом ходу с последующим подключением нагрузки с помощью элмагнитной муфты, пуск ДПТ плавным повышением напряжения.

Для АД, работающих в повторно-кратковременном режиме, кратность макс момента должна быть не менее λ;=2,5…2,8, что обеспечено вкл-ем реостатов в цепь фазного ротора.

Для подъема колонны весом Q со скоростью V_уст потребуется мощность:

Р_п=Q·V_уст.

При наличии уменьшающегося момента стат сопр-я на валу Д мощностью P_д, наибольшая произв-сть лебедки и полная загрузка привода может быть достигнута, если по мере подъема труб, скорость подъема увеличивается, то есть выполняется условие:

,где

М_б – момент сопротивления на валу барабана лебедки;

ω_б – угл скорость барабана лебедки;

η;–кпд передач от Д к барабану лебедки.

Т.О. ЭП БЛ должен обеспечивать многоступенчатое регулирование скорости вращения.

Передаточные числа, число передач и диапазон регулирования частоты вращения ЭД выбирают таким образом, чтобы выполнялось условие Р_д = Р_ном = const и мех хар-ка привода была близка к кривой постоянной мощности, которой в координатах М_б, w_б соответствует кривая 1

В случае если скорость подъема колонны регулируется с помощью четырехскоростной (I, II, III, IV) трансмиссии и в качестве привода используется СД, у которого скорость не зависит от момента, вместо непрерывной параболы в координатах М, ω; получаем четырехступенчатую ломаную абвгдежз, проходящую ниже кривой 1.

Таким образом, потребляемая от Д мощность при любом весе колонны (кроме точек а, в, д, ж) будет меньше ном и Д будет практически всегда недогружен. При этом КПД и коэф мощности Д будут ниже ном-ных, что приведет к повышению потерь эл энергии как в Д, так и в пит. сети.

Если Д БЛ будет иметь мех хар-ку как у АД с некоторым наклоном рабочего участка, то при снижении веса на крюке скорость Д будет несколько возрастать. При этом будет расти и скорость подъема колонны и вместо горизонтальных участков аб, вг, де, жз получим кривые, приближающиеся к кривой 1 (пунктиром). При этом нагрузка Д будет приближ-ся к ном-ной.

 

Зависимость скорости подъема колонны от нагрузки на крюке

При ступенчатом регулировании скорости подъема колонны с помощью трансмиссий для оптимизации режима нагрузки, Д должен иметь мягкую мех хар-ку.

Изменять частоту вращения барабана лебедки для выполнения условия постоянства мощности Д можно также бесступенчато с помощью ЭП с широким диапазоном регулирования частоты вращения. При этом, чем больше глубина бурения, тем эффективнее применение регулируемого ЭП. При наличии ЭП с ограниченным диапазоном регул-я частоты вращения возможно уменьшение ступеней мех передачи.

Для большей части современных БУ эк-ки целесообразно применение однодвиг-ного вар-та. Многодвиг-ный вариант привода БЛ удобен для облегчения условий транспортировки блоков и в других случаях. Кроме того требуется устройство для равномерного распределения нагрузки между двумя Д, работающими на один вал.

В выпускаемых ранее БУ ЭП лебедки осуществлялся АД с фазным ротором. Применение КЗ АД и СД ограничивается тем, что эти ЭД не допускают большой частоты включения, а системы их управления не позволяют получать простыми схемами плавный разгон, реверс и снижение частоты вращения привода.

В ряде БУ для привода лебедки используются СД в сочетании с элмагнитными муфтами, работающие в режиме постоянного вращения. При мощности ЭД более 250 кВт целесообразно выбирать их на напряжение 6 кВ, что позволяет исключить промежуточную трансформацию напряжения. В дальнейшем следует ожидать повышения рабочего напряжения Д БУ до 10 кВ.

Для ЭП БЛ в отечественных БУ находят применение АД с фазным ротором серий АКБ и АКСБ, СД СДЗБ, СДБО, ДПТ П2, МПП и др.

В результате технико-экономического сравнения вариантов ЭП БЛ наиболее целесообразным может оказаться ЭП ПТ. Такой ЭП можно выполнить безредукторным и его можно использовать в качестве электротормоза. ЭП ПТ используется в системе регулирования скорости, выполненной по схеме ТП-Д, в БУ2500ЭП, БУ6500 и в морских БУ.