Улучшение режимов работы синхронных электроприводов буровых установок и их показателей

• Автор: Селепина, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Львов
• Количество страниц: 260 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Анализ работы синхронных электроприводов главных механизмов буровых установок
1.1.1. Краткая характеристика нагрузочных диаграмм главных электроприводов буровой установки
1.1.2. Режимы работы синхронных электроприводов на буровых установках
1.2. Питающие сети буровых установок, уровень и качество напряжения
1.3. Анализ методов исследований синхронных электроприводов буровых установок
1.3.1. Краткая характеристика электрической системы буровых установок с синхронными двигателями
1.3.2. Методы исследований синхронных электроприводов и их математические модели
1.3.3. Оценка режимов работы синхронных электроприводов и критерии их оптимизации
1.4. Постановка задачи
В ы в о д ы
2. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА БУРОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И ИХ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
2.1. Выбор метода исследований
2.1.1. Показатели качества режимов работы синхронных двигателей на буровых установках
2.1.2. Выбор метода математического моделирования исследуемой системы
2.2. Математические модели элементов электрической системы буровой установки
2.2.1. Уравнения трансформатора
2.2.2. Уравнения линии электропередачи
2.2.3. Уравнения синхронного двигателя
2.2.4. Уравнения асинхронного двигателя
2.2.5. Структурные уравнения связи элементов системы

2.2.6. Расчет показателей качества переходных режимов работы электроприводов
2.3. Методика проведения расчетов и анализа переходных режимов работы электроприводов
В ы в о д ы
3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ПЕРШЕННОГО ТОКА БУРОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И ИХ АНАЛИЗ
3.1. Исходные данные и программа исследований
3.2. Пусковые режимы работы синхронных и асинхронных электроприводов и их анализ
3.2.1. Пусковые характеристики синхронного двигателя
3.2.2. Взаимовлияние синхронных и асинхронных двигателей в пусковых режимах
3.2.3. Влияние линии электропередачи на пусковые режимы
3.2.4. Влияние разрядного сопротивления на пусковые характеристики синхронного двигателя
3.2.5. Анализ пусковых режимов синхронных двигателей
3.3. Исследования устойчивости синхронного электропривода
при конечных возмущениях
3.3.1. Методика исследований и показатели сравнения
3.3.2. Устойчивость работы синхронного электропривода при набросе нагрузки
3.3.3. Определение границ изменения тока возбуждения синхронного двигателя
3.4. Обобщенные показатели качества переходных режимов работы синхронного электропривода
В ы в о д ы
4. УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВЫХ МЕХАНИЗМОВ И ИХ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА
4.1. Исходные положения и программа исследовании
4.2. Реактивная мощность электроприводов
4.2.1. Реактивная мощность синхронного двигателя
4.2.2. Реактивная мощность асинхронного двигателя
4.3. Уровень питающего буровые установки напряжения
4.3.1. Уровень напряжения при работе единичной буровой установки
4.3.2. Уровень напряжения на буровой установке при изменении тока возбуждения синхронного двигателя

4.3.3. Уровень напряжения в электрической системе буровых
установок
4.4. Вероятностные показатели качества электроэнергии на буровой установке
4.5. Ущерб от снижения качества напряжения при работе электроприводов
В ыв оды
5. СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВЫХ МЕХАНИЗМОВ
5.1. Анализ существующих способов оптимизации режимов работы синхронных двигателей и выбор критериев регулирования
5.2. Метод и алгоритм определения показателей качества напряжения в узле нагрузки с синхронными двигателями
5.3. Регулирование возбуждения СД на обеспечение оптимальных показателей качества электроэнергии и устойчивости работы
5.4. Устройство регулирования напряжения в узле нагрузки с синхронными двигателями
5.4.1. Реализация алгоритма регулирования напряжения
5.4.2. Параметры фильтров и системы регулирования, их выбор
и оценка
5.4.3. Работа устройства регулирования напряжения
5.5. Устройство выравнивания нагрузок в двухдвигательных электроприводах буровой лебедки и повышение показателей качества их режимов работы
В ыв оды
6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИНХРОННЫХ И АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ НА БУРОВЫХ УСТАНОВКАХ
6.1, Методика проведения экспериментальных исследований
6.2. Пусковые режимы работы синхронных двигателей
6.2.1. Пуск единичного синхронного двигателя
6.2.2. Взаимовлияние пусковых режимов электроприводов
6.3. Устойчивость синхронного электропривода в электрической системе буровой установки

12+Е>2'Р% Ху + В<5кР^1?К +^вк) • (2.35)

Аш /у / V л_ <У<*г 2 а*(' а/+<%2^лг;’ 2 оС1 + осг+ссту
Д$= Яз (^~^Ч8 'Л5) ;
4“ &йв'6 ;
^<5= А-з' @м' ^з’ &'Р&61Г' % +Р&ы,(Р •
Решив (2.33) относительно и , находим неизвестные полюсные напряжения группового узла, после чего полная система уравнений распадается на независимые подсистемы, соответствующие отдельным элементам ЭС БУ.
Если учесть, что напряжения первичной обмотки трансформатора и параметры обмоток электрических машин известны, то легко найдем производные рЩ,, р%2 согласно (2.2); (2.10). Поэтому матрица столбец У1 (2.35) известная на каждом интервале решения. Приращение неизвестных на каждом шаге интегрирования вычисляется с помощью стандартной программы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений согласно методу Рунге-Кутта. Применяемая форма записи уравнений роторной цепи независимо от уравнений статора для каждого из двигателей позволяет существенно уменьшить объем вычислительных операций. Уравнения (2.2) * (2.35) составляют полную математическую модель ЭС БУ.
2.2.6. Расчет показателей качества переходных режимов работы электроприводов
Приведенная математическая модель ЭС БУ используется для исследований режимов работы электроприводов ЭС БУ и определения показателей их качества.