Обоснование рациональных режимов работы авторезонансного электропривода динамически уравновешенного бурового снаряда на грузонесущем кабеле

• Автор: Фоменко, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА. 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ И БУРОВЫХ СНАРЯДОВ НА ГРУЗОНЕСУЩЕМ КАБЕЛЕ
1.1. Области применения буровых снарядов
1.2. Погружные электродвигатели
1.3. Грузонесущие кабели
1.4. Морское бурение
1.5. Теоретические исследования процессов в ЭМС ДУБС в ранее
выполненных работах
Выводы к первой главе
Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АВТОРЕЗОНАНСНОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИ УРАВНОВЕШЕННОГО БУРОВОГО СНАРЯДА
2.1. Предварительные замечания
2.2. Конструктивная и расчетная схемы ДУБС
2.3. Математическая модель электромеханической системы ДУБС
2.4. Представление действующих нагрузок ДУБС
2.5. Формирование электромагнитного момента в электроприводе ДУБС тремя обмотками электродвигателя
2.5.1. В симметричном режиме работы
2.5.2. В несимметричном режиме работы
2.6. Методика определения параметров пружины кручения для ДУБС
2.7. Методика оценки скорости вращательного движения ДУБС вокруг своей оси

2.8. Пример определения основных параметров динамически уравновешенного бурового снаряда на грузонесущем кабеле
2.9. Пример расчета скорости вращательного движения ДУБС вокруг своей оси
2.10. Пример определения параметров пружины кручения
2.11. Донная устьевая платформа
ГЛАВА 3. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДИНАМИЧЕСКИ УРАВНОВЕШЕННОГО БУРОВОГО СНАРЯДА
3.1. Имитационная модель для исследования резонансных автоколебаний электромеханической системы ДУБС
3.2. Моделирование электромеханической системы ДУБС со случайной нагрузкой на буровой коронке
3.3. Вычисление работ диссипативных и вынуждающих сил в электромеханической системе
3.4. Моделирование вынужденных колебаний в электромеханической системе
3.4.1. Моделирование симметричного режима работы ЭМС ДУБС
3.4.2. Моделирование несимметричного режима работы ЭМС ДУБС
3.5. Моделирование анормальных и аварийных режимов работы ДУБС
Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ВОЗВРАТНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
ДИНАМИЧЕСКИ УРАВНОВЕШЕННОГО БУРОВОГО СНАРЯДА
4.1. Экспериментальная установка
4.1.1. Электродвигатель
4.1.2. Датчик скорости
4.1.3. Упругий элемент
4.1.4. Датчик тока
4.1.5. Датчик напряжения
4.1.6. Внешний модуль ввода-вывода
4.1.7. Генератор импульсов
4.1.8. Источники питания системы управления
4.1.9. Лабораторный автотрансформатор
4.1.10. Компаратор
4.1.11. Усилитель мощности
4.2. Принципиальная схема лабораторной экспериментальной установки
4.3. Лабораторный экспериментальный электропривод возвратновращательного движения
4.3.1. Источник питания
4.3.2. Разомкнутая система управления авторезонансным электроприводом ДУБС в несимметричном режиме
4.3.3. Замкнутая система управления авторезонансным электроприводом ДУБС в несимметричном режиме
4.3.4. Блок управления
4.4. Экспериментальное определение электромагнитного момента электродвигателя с явнополюсным ротором и трёхфазным статором при
формировании электромагнитного момента тремя обмотками
Выводы к четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Со стороны упругого элемента, представленного пружиной кручения с жесткостью с, на статорную У/ и роторную части действуют упругие моменты Муі2=Му2і, определяемые углом закручивания пружины кручения и коэффициентом жёсткости. Со стороны буровой коронки и колонковой трубы на роторную часть с моментом инерции и на статорную часть ДУБС с моментом инерции действуют момент сопротивления Мс в виде аддитивной комбинации вязкого и сухого трений, а также случайной составляющей момента нагрузки Ма.
2.3. Математическая модель электромеханической системы ДУБС
Электромеханическая система ДУБС описывается системой с двумя степенями свободы. Для построения математической модели системы целесообразно воспользоваться уравнениями Лагранжа второго рода, где за обобщенные координаты принимаются углы поворота статорной фі и роторной <р2 частей
Ч=Ч>\Чг=Фг
где Т - кинетическая энергия системы, П - потенциальная энергия системы, Б -диссипативная функция системы, <3, - обобщенные силы.
Кинетическая энергия системы
сі Гэг"] дт | ар ^эя
сК{дд.) дді дд, дді
(2.1)
(2.2)
Потенциальная энергия системы
п = <<Рх -<Рі)2= с(р] -ссрх <р2 + -с(р.
(2.3)
Диссипативная энергия системы
Г. 1 . 2
0=2 АР, +2^
(2.4)