Билет №25
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 Vуст потребуется мощность:
Рп=Q·Vуст.
При наличии уменьшающегося момента стат сопр-я на валу Д мощностью Pд, наибольшая произв-сть лебедки и полная загрузка привода может быть достигнута, если по мере подъема труб, скорость подъема увеличивается, то есть выполняется условие:
,где
Мб – момент сопротивления на валу барабана лебедки;
ωб – 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 Рд = Рном = const и мех хар-ка привода была близка к кривой постоянной мощности, которой в координатах Мб, 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.