Основные требования к электроприводу буровой лебедки




Требования к приводу БЛ обусловлены ее функциональным назначением и циклическим чередованием основных и вспомогательных операций. При этом режим его работы повторно-кратковременный Часть времени цикла (во время выполнения основных операций) барабан лебёдки вращается под нагрузкой в направлении подъема или спуска, обусловленной мас­сой инструмента. Остальное время цикла барабан заторможен и элек­тропривод разгружен. Относительная продолжи­тельность включения (ПВ) составляет в среднем 30-40%, длительность одного цикла 1,5-3 мин. На БУ, не оснащенных элементами механи­зации, при помощи БЛ производят вспомогательные операции: «натяжку» талевой системы (предварительное включение), развинчивание свечей, их установку на подсвечник или снятие с подсвечника, принуди­тельный спуск незагруженного элеватора и некоторые другие операции. Мощность, затрачиваемая на эти операции, невелика, однако большое число включений неблагоприятно сказывается на надежности и долговеч­ности электропривода. В процессе бурения регистрировалось до 240 включений привода в час, не считая опе­раций по торможению противовключением [23]. Реверс ЭД в основных рабочих режимах не требуется, он необходим только в редких вспомогательных режимах и может осуществляться путем оперативных переключений. Если двигатель используется также в качестве электротормоза при спуске колонны, то привод должен быть реверсивным, привод при этом рабо­тает в первом и четвертом квадрантах. Силовой спуск незагружен­ного элеватора производится на установках с малой массой талево­го блока и крюка, в зимних условиях, при неполном растормаживании барабана и т.д. в тех случаях, когда это специально предусмот­рено схемой. Как правило, на тяжелых БУ необхо­димость в силовом спуске отсутствует, так как сам выбор массы подвижных частей талевой системы обеспечивает удовлетвори­тельные темпы спуска. Если за за один цикл подъема можно ограничиться одним включени­ем приводного ЭД, то при работе на высоких скоро­стях темп включений будет до 50 - 60 в час. Таким образом, без учета торможе­ния противовключением, предъявляемые к приводу БЛ требования можно сформулировать следующим образом: ЭД должен допускать работу в повторно-кратковремённом режиме с числом включений 100-120 в час (при токах, не превышающих полуторакратный). Число полных реверсов - 10-20 в час (при групповом при­воде ротора в приводе постоянного тока принимается до 50 ревер­сов вчас) [23].

Электропривод лебедки может быть регулируемым или нере­гулируемым. Желательно возможно более полное использование мощности привода при изменении момента нагрузки в широких пре­делах (от незагруженного элеватора до колонны номинального веса - до 20:1). Характеристика привода должна быть близка к кривой постоянства мощности. Требуемый диапазон регулирования скорости до 10. Привод должен иметь такие пусковые характеристики, чтобы обеспечивался плавный, но достаточно интенсивный разгон лебед­ки. Значение максимального момента двигателя должно находиться в пределах 1,8 - 2,2 от номинального момента. Жесткость механической характеристики должна быть такой, чтобы статизм не превышал 5-8% номинальной частоты вращения. Привод лебедки должен обеспечивать остановку крюка тале­вой системы с точностью ±(30-40) мм, что соответствует 0,05-0,15 оборота вала двигателя (в зависимости от передаточного отноше­ния между барабаном лебедки и валом двигателя). На установках глубокого бурения по соображениям резерви­рования привод лебедки принимается двухдвигательным, однако максимальное расчетное усилие на крюке должно обеспечиваться при работе одного двигателя. Для привода лебедки рекомендуется применять глубоко ре­гулируемый электропривод (в современной практике - электропри­вод постоянного тока по системе ТП-Д). Для легких буровых установок допускается применять нерегулируемый электропривод с обеспечени­ем плавного пуска и со ступенчатым регулированием скорости подъема с помощью механической коробки перемены передач. При использовании двигателя лебедки в качестве электротормоза, он должен поддерживать установив­шуюся скорость спуска колонны и замедление спуска при подходе к сто­лу ротора. Режим работы электротормоза - повторно-кратковременный, с продолжительностью включения до 40%. Мак­симальный (кратковременный) тормозной момент должен обеспе­чиваться в течение 10 с за цикл (режим интенсивного замедления). Основное направление вращения соответствует спуску колонны, однако тормозная машина должна допускать вращение и в обрат­ном направлении. Если в качестве тормозной машины используется приводной ЭД, то он должен при спуске работать в четвертом квадранте, в режиме динамического или рекуперативного торможения. Последний способ допускается на установках, полу­чающих питание от электрической сети. В связи с тем, что в опре­деленных интервалах скважины существует возможность вести спуск на высоких скоростях, тормоз должен без повреждений и ос­таточных деформаций выдерживать в течение 2 мин частоту вра­щения, на 50% превышающую номинальную. Диапазон регулирования скорости спуска вверх от номиналь­ной достигает 2:1. Весьма желательно получение малых скоростей спуска (вплоть до нулевой), однако допустимо принимать мини­мальную скорость около 0,3 от номинальной. Для наиболее полного использования мощности системы торможения зависимость скоро­сти спуска от момента нагрузки при скорости больше номинальной должна быть близка к кривой постоянства мощности. Система торможения должна обладать запасом тормозного момента около 1,5 от номинального значения для обеспечения дос­таточно интенсивного замедления. Рекомендуется применять для установок глубокого и сверхглубокого бурения - приводные двигатели лебедки в режиме торможения; для установок бурения на средние глубины - системы с электромагнитными индукционными тормоза­ми; при бурении на небольшие глубины - системы с электромагнитными ферропорошковыми тормозами, которые могут дополни­тельно выполнять функции регулятора подачи долота при бурении. При регулируемом электроприводе системы управления должны обес­печить полное использование мощности ЭД.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-10-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: