Вопрос 4.29. Мощность электродвигателя станка-качалки

Для приведения в действие балансирного станка-качалки привод­ной двигатель должен обеспечить создание на кривошипном валу редуктора момента М_кp. Эффективная мощность станка-качалки:

При постоянстве угловой скорости и) и радиуса кривошипа г мощ­ность за время полного оборота кривошипа будет определятся по тому же закону, что и тангенциальное усилие.

Эффективная мощность станка-качалки определяется исходя из среднего квадратического значения крутящего момента:

что с учетом формулы (4.26), можно записать как:

(4.30)

Для определения точного значения мощности двигателя строят нагрузочные диаграммы, характеризующие изменение мгновенной мощности в течение двойного хода. На их основе методом эквива­лентного тока или мощности определяют необходимую номинальную мощность двигателя по условиям нагрева. Выбранный двигатель дол­жен быть проверен по условию пуска и условию преодоления пико­вой нагрузки.

Двигатели с кратностью начального пускового момента по отно­шению к номинальному, равному не менее 1,8...2,0, могут использо­ваться для привода станков-качалок. При хорошем уравновешивании установок кратность максимального момента к номинальному, с уче­том перегрузок и возможности понижения напряжения в сети, долж­на составлять 2,1...2,3.

Продифференцировав и подставив пределы, получим:

-185-

(4.31)

Применение этой формулы, основанной на элементарной теории, возможно лишь для скважин с небольшой глубиной подвески насоса при работе с малым числом двойных качаний.

Для определения мощности установок с большой глубиной под­вески и значительным числом ходов можно пользоваться формулой Д. В. Ефремова:

(4.32)

где D_пл - диаметр плунжера;

S - длина хода полированного штока;

n — число двойных качаний в минуту;

- плотность откачиваемой жидкости;

Н - высота подъема жидкости;

- КПД насоса;

- КПД станка-качалки;

- коэффициент подачи;

k - коэффициент, учитывающий степень уравновешенности станка-качалки

(k = 1,2 для уравновешенного и k = 3,4 для неуравно­вешенного станка-качалки).