Разработка системы электропривода геологоразведочных буровых станков с ограничением динамических нагрузок в бурильной колонне в режимах аварийного стопорения

• Автор: Мухамедкулов, Мухамеджан Мухитдинович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 262 c. : ил

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИИ, АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ БУРОВЫХ СТАНКОВ
1.1. Обзор литературы и постановка задачи исследований
1.2. Определение динамических параметров электромеханической системы на примере бурового
станка СБА
1.3. Обоснование и выбор динамической расчетной
схемы
1.4. Разработка алгоритма управления приводом бурового станка при стопорении
1.5. Выводы
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕМПФИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА В СТОПОРНЫХ РЕК. ИМ АХ РАБОТЫ
2.1. Постановка задачи
2.2. Демпфирующие свойства разомкнутой системы электропривода с упругими механическими связями
в режиме стопорения
2.3.1.Демпфирующие свойства замкнутых систем электроприводов с упругими механическими связями в режиме стопорения
2.3.2.Демпфирующие свойства электропривода с упругими связями с системой подчиненного регулирования переменных в режиме стопорения
2.4. Демпфирующие свойства системы электропривода буровых станков с последовательно-параллельной коррекцией в рабочих режимах наброса
нагрузки
2.5. Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ БУРОВОГО СТАНКА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
3.1. Постановка задачи
3.2. Описание САУ торможением.электродвигателя постоянного тока
3.3. Исследование статических режимов работы
3.4. Исследование динамических режимов работы САУ на аналоговой модели
3.5. Проверка работоспособности устройства торможения на физической модели
3.6. Анализ демпфирующей способности электропривода с разработанной САУ при упругих колебаниях в режиме стопорения бурильной колонны
3.7. Синтез закона управления Э.Д.С. тиристорного преобразователя, разработанного устройства
торможения электропривода при стопорении бурильной колонны
3.8. Выводы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
4.1. Постановка задачи
4.2. Описание экспериментальной установки
4.3. Принцип действия и описание работы логического устройства (БЛ)
4.4. Результаты экспериментальных исследований
4.5. Определение годового экономического эффекта от внедрения разработанной системы электропривода
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ
П-1.1. Техническая характеристика колонны бурильных
труб
П.1.2. Расчет момента инерции колонны бурильных труб
диаметром 42 и 50 мм
П.1.3. Расчет жесткости бурильной колонны при продольных и крутильных перемещениях
П.2. Параметры электродвигателя и тиристорного
преобразователя
П.3.1. Расчет параметров устройства торможения
П.3.2. Расчет статической скоростной характеристики
двигателя при торможении с разработанной САУ
П.4. Моделирование замкнутой САУ торможением электропривода на АВМ
Пт5. Расчет параметров регуляторов
П.б. Документация об использовании результатов
диссертационной работы

а>5 ; т>4 ' Х>|6,
т _ (б< + Ъ) Нжт _“1 / З1 • Зг
01 ' + •
Если значения постоянных времени Тм и Тя разомкнутой системы электропривода не соответствуют требуемым, для получения необходимых демпфирующих свойств электропривода, то применение замкнутых систем управления по току и скорости двигателя, позволяет повысить их демпфирующие свойства [6,25,65,101 3.
Для систем электропривода с подчиненншл регулированием переменных рекомендуемые структуры и параметры систем даны в [6 ]. Эти рекомендации уточнены в [65] для случаев использования отрицательных обратных связей по моменту и скорости двигателя, а также по их производным. В этой работе доказано, что для обеспечения требуемого демпфирования колебаний в любой электромеханической системе необходимо использовать отрицательную обратную связь по моменту нагрузки упругого элемента Му и его производной. Увеличение диапазона демпфирования может быть достигнуто применением дополнительных обратных связей по моменту и скорости двигателя при любых значениях постоянных времени Тм , Тя и X.
Из множества проблем при исследовании динамических свойств электромеханических систем с упругими связями особую значимость приобретают вопросы исследования режимов работы электроприводов (в частности, буровых установок) при стопорении рабочего органа. При этом долговечность механического оборудования определяется в большей степени эффективностью работы системы автоматического управления при ограничении динамических нагрузок в режимах аварийного стопорения. Этому вопросу посвящено