Совершенствование, исследование и диагностирование систем управления асинхронного частотно-регулируемого электропривода механизмов буровой установки

• Автор: Бабкин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДАМ ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ БУРОВОЙ
УСТАНОВКИ
1.1. Электротехнический комплекс буровой установки
1.2. Технологические режимы работы и требования к электроприводу буровой лебедки
1.3. Допустимые режимы работы электропривода лебедки с асинхронным двигателем
1.4. Технологические режимы работы и требования к электроприводу механизма подачи долота
1.5. Технологические режимы работы и требования к электроприводу
ротора
1.6. Технологические режимы работы и требования к электроприводу
насоса
1.7. Согласование мощностей буровых насосов и их асинхронных электродвигателей
1.8. Технологические требования к асинхронным электродвигателям для частотно-регулируемых электроприводов буровых установок
1.9. Обоснование и выбор суммарной мощности электроприводов механизмов буровой установки
1.9.1. Определение мощности электроприводов главных механизмов буровой установки
1.9.2. Суммарные электрические мощности приводов буровой
установки
Выводы

ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ
ГЛАВНЫХ МЕХАНИЗМОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
2Л. Энергетические показатели систем питания электротехнического комплекса БУ с приводами постоянного тока
2.2. Энергетические показатели системы питания электротехнического комплекса БУ с асинхронными частотно-регулируемыми приводами
2.3. Системы автоматического управления электроприводов буровой лебедки и главного насоса
2.4. Структурные схемы и определение параметров систем управления асинхронными частотно-регулируемыми электроприводами буровой установки
2.5. Система управления спуско-подъемными операциями привода лебедки
2.6. Алгоритмы и логика управления электроприводом лебедки буровой установки
2.6.1. Режим спуско-подъемных операций привода лебедки
2.6.2. Режим «Подача» привода лебедки
2.6.3. Алгоритм переключения передач главного привода лебедки
2.7. Защиты и блокировки системы электропривода лебедки
Выводы
ГЛАВА 3. СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВОЙ
УСТАНОВКИ
3.1. Технологические требования к системам логического управления электроприводами буровой установки
3.2. Алгоритмы управления технологическими режимами работы электроприводов буровой установки
3.3. Система сбора, обработки и визуализации переменных электроприводов буровой установки

3.4. Алгоритмы диагностирования системы логического управления
электроприводами буровой установки
Выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
4.1. Экспериментальные исследования электроприводов постоянного тока БУ-3200/200 М-ДЭП
4.1.1. Исследования электропривода буровой лебедки
4.1.2. Исследование энергетических режимов и показателей работы электропривода
4.2. Экспериментальные исследования асинхронных частотно-регулируемых электроприводов БУ 4200/250 ЭЧРК-БМ
4.3. Исследования электромагнитной совместимости элементов электроприводов БУ 4200/250 ЭЧРК-БМ
4.3.1. Методика и технические средства экспериментального исследования электромагнитных помех в электроприводах буровой установки
4.3.2. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов преобразователя частоты электроприводов буровой установки
4.3.3. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов силового диодного выпрямителя питания преобразователя частоты
4.3.4. Электромагнитная обстановка в районе расположения элементов управления технологическими процессами буровой установки
4.4. Обеспечение электромагнитной совместимости элементов и устройств
электроприводов БУ 4200/250 ЭЧРК-БМ
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

представлены в табл. 1.2. Двигатель должен обеспечивать подъем грузов, торможение привода при подъеме малых грузов в режиме рекуперативного торможения, разгон и рекуперативное торможение при спуске малых грузов.
Таблица 1.
Технические данные двигателя МПД
Тип двигателя 2RZKIT315Lk8 АТВ SEVER
Номинальная мощность 132 кВт
Номинальное напряжение 380/660 В (используется на 380 В)
Номинальный ток 275 А (при напряжении 380 В)
Номинальная скорость 750 об/мин = 78.52 рад/с
Максимальная скорость 1050 об/мин
Номинальный момент 1,68 кН-м
Расчеты грузоподъемных характеристик привода МПД
При расчете грузоподъемных характеристик привода МПД с учетом его технологических требований рекомендуется следующая последовательность: Предварительно рассчитывается его грузоподъемность и скорость движения при номинальном режиме двигателя. Затем уточняются технологические параметры привода в режиме его максимальной грузоподъемности (г/п). Соответственно расчетам привода буровой лебедки максимальный момент на валу барабана при этом равен 124 кН-м. На следующем этапе определяются параметры режима подъема бурильной колонны на максимальной скорости.
Результаты расчетов приведены в табл. 1.3. Характеристика МПД в режиме подъема показана на рис. 1.10. Как видно из них, в режиме подъема с максимальной грузоподъемностью двигатель работает с небольшой (на 10 %) перегрузкой. Учитывая, что подобные режимы весьма кратковременны, их можно считать допустимыми. Все остальные требования- к электроприводу МИД обеспечиваются полностью.