Электропривод лебедок буровых станков Советский патент 1957 года по МПК E21B3/06 

Известные электроприводы лебедок буровых станков, состоящие из асинхронного двигателя, с фазовым ротором, маховика и муфты, выполненной в виде асинхронной магпины с вращающимся статором и ротором, не обеспечивают торможение инструмента при его спуске без применения гидротормоза и электротормозной линпииы.

Описываемый электропривод лиП1ен этого недостатка и обеспечивает как подъем инструмента, так и торможение его при спуске.

Это достигается тем, что при применении электропривода для подъема инструмента соедипены: статор асинхронного двигателя с питающим напряжением, его ротор и статор муфтЫ с нагрузочным сопротивлением, ротор муф1Ъ1 с регулируемы постоянным током. При применении электронривода для торможения инструмента ирн спуске соединены статор муфты со статором асинхронного двигателя, ротор двигателя с нагрузочным сопротивлением. Ротор муфты приводится во враще}1ие весом спускаемого инструмента в CTOpofiy, противоположную вращению .маховика.

На фиг. 1 изображена схема располо 1 ения у.чементов э.чектропривода; на ф|П. 2-схема включения электропривода при разгоне маховика и подъеме инструмента; на фиг. 3-схема вк.лк)чення электропривода при торможе1пги во время спуска инструмента.

Электропривод состоит из асинхронного двигате. с фазовым ротором / и статором 2, маховика 3 и муфты спеппа.тьного исполнения в виде cnHxpoHHoii мап1ины с вращающимся статором 4 и ротором 5. Ротор асинхронного двигателя, маховик п вращающийся статор муфты жестко соедипены между собой, а ротор муфты соединен с валом барабана лебелки.

- Статор асинхронного двигателя питается от сети или от дизель-|-енератора постояппого тока.

При работе электропривода на режиме-разгон маховика п подъем инструмента (фиг. 2)-статор 2 асинхро1П{ого двигателя остается постоянно вк;поче {ным. Переклрочением сопротпв.пений. включенных в цепь ротора /, как при разгоне маховика, так и при пОлДъеме инструмента, поддерживается соответСТВуЮЩИИ момент с1СИНХрОННО10 ДВИ ателя.

При рс1згоне маховика цепь обмотки возбуждения ротора 5 остается разомкнутой.

При нодъемс инструмента, незаг ь симо от его веса, обмотка возбуждения ротора 5 включается на полное напряжение, а сонротивления, приключенные к генерирующей обмотке статора 4, но мере разгона барабана лебедки, ностененно закорачиваются.

Приподн 1маиие инструмента над роторным столом на 0,1-0,2 м производится нри снусковых операциях с малой скоростью. При этом нагрузочные сопротивления должны быть полностью включены и поддержание соответствующей скорости приподнимания инструмента при изменении момента на барабане .чебедки ироязводится путем регулирования тока возбуждения муфты, т. е. тока обмотки ротора 5.

Подъем инструмента, независимо от его веса, начинается с максимальной скоростью, соответствующей начальной скорости маховика и примененной оснастке. По мере подъема свечи скорость будет снижаться, достигая 60-80% от начальной, в зависимости от размеров маховика, при максимальном весе инструмента.

При легком инструменте скорость . подъема снижается очень незначительно, оставаясь в процессе подъема свечи практически постоянной.

Таким образом, при применении описываемого электропривода лебедка может быть выполнена односкоростной. Оснастка такой лебедки пе меняется при углублении скважины.

При работе электропривода на режиме-торможение при спуске инструмента (фиг. 3)-статор 2 асинхронного двигс1теля питается от вращающегося статора 4 синхронной мащины.

При спуске направление вращения ротора 5 противоположно направлению вращения маховика. Частота тока во вращающемся статоре 4 пропорциональна сумме скоростей

маховика и спускаемо о 1руза. Момент, приложенньи к статору 4, направлен так, что стремится остановить маховик.

Поле, создаваемое статором 2 асинхронного двигателя, вращается в ту же сторону, что и маховик 3. Частота тока в роторе / асинхронного двигателя не зависит от скорости маховика и определяется только скоростью спуска инструмента. Момент, приложенный к ротору /, направлен так, что стремится увеличить скорость маховика и, следовательно, направ.тен противоположно моменту, приложенному к вран1ающемуся статору 4. Моменты, приложенные к ротору / и вращающемуся статору 4, примерно равны и скорость маховика при торможении меняется незначительно, только за счет потерь па трение и за счет активных потерь в статорах машин 2 и 4.

Энергия спускаемого инструмента переходит в нагрев сопротивлений, приключенных к ротору / аснпхропного двигателя.

Меняя величину сонротивлепий, приключенных к-ротору /, и ток возбуждения ротора 5, можно практически получить любые значения скоростей и моментов, не превышающие максимальные.

Предмет изобретения

1.Электропривод лебедок буро.вых станков, состоящн из асинхронного двигателя с фазовым ротором, маховика и муфты, выполненной в виде синхронной мантиньг с вращающимся статором и ротором, отличаю щ и и с я тем, что при примепенип электропривода для подъема инструмента соединены: статор асинхронного двигателя с питающим напряжением, его ротор и статор муфты с нагрузочным сопротивлением, ротор муфты с регулируемым постоянным током.

2.Форма выполнения электропривода по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью использования электропривода также и для торможения инструмента нри спуске, соединены статор муфты со статором синхронного двигате.:гя, ротор двигателя с нагрузочным сопротивлением и ротор муфты приводится вез .вращение весом снускаемого инсгрумента в сторону, противоположиую вр;ииенню маховика.

Фиг. 1

1Л