Электропривод буровой установки Советский патент 1991 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе постоянного тока.

Цель изобретения - упрощение электропривода.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема электропривода; на фиг, 2 - кинематическая схема электропривода.

Электропривод (см. фиг. 1) буровой установки содержит электродвигатель 1, шунтированный делителем 2 напряжения и подключенный к преобразователю 3, задат- чик 4 скорости, выход которого через регулятор 5 скорости и регулятор 6 тока соединен с управляющим входом преобразователя 3. Датчик 7 тока электродвигателя 1, выходом соединенный с вторым входом регулятора 6 тока, задатчик 8 веса, датчик 9 скорости, выходом соединенный с вторым входом регулятора 5 скорости. Выход делителя 2 через нелинейный элемент 10, шунтированный ключом 11, соединен с входом датчика 9 скорости. Задатчик 8 веса соединен с третьим входом регулятора 6 тока. Вал электродвигателя 1 (см. фиг. 2) соединен через редуктор .12 с барабаном 13 лебедки, который посредством крюка 14 удерживает буровую колонну 15, на конце которого установлено долото 16.

Электропривод работает следующим образом.

В режиме спуска или подъема ключ 11 замкнут, а выходное напряжение задатчика 8 веса устанавливается равным нулю. Бурильщик, воздействуя на задатчик 4 скорости, устанавливает его в определенное положение, соответствующее желаемой скорости спуска или подъема буровой колонны. При этом с выхода задатчика 4 скорости на вход регулятора 5 скорости поступает сигнал задания скорости, который отрабатывается замкнутой .системой регулирования, состоящей из регулятора 5

сл

с

XI о о VI со

Јь

скорости, регулятора б тока, преобразователя 3, электродвигателя 1, делителя 2 напряжения, замкнутого ключа 11 и датчика 9 скорости. Спуск или подъем осуществляются с желаемой скоростью. В режиме меха- нического бурения ключ 11 разомкнут, а выходное напряжение задатчика4 скорости устанавливается равным нулю. Бурильщик, воздействуя на задатчик 8 веса, устанавливает его в определенное положение, соот- ветствующее желаемому усилию.на крюке 14, удерживающем буровую колонну..15. Сигнал, пропорциональный желаемому усилию, поступает на вход регулятора 6 тока и отрабатывается замкнутой системой регу- лирования тока, состоящей из регулятора 6 тока, преобразователя 3, электродвигателя 1 и датчика 7 тока. При этом отрабатывается такой ток якоря электродвигателя 1, котб- рый создает на валу барабана 13 вращаю- щий момент, обеспечивающий на крюке 14, удерживающем буровую колонну 15, фактическое усилие, равное желаемому. Соответствие фактического усмлия желаемому (заданному с помощью задатчика 8- веса) обеспечивается определенной настройкой коэффициента передачи датчика 7 токи. Разность между фактическим усилием на крюке 14 и весом буровой колонны 15 составляет давление долота 16 на забой, кото- рое является одним из. основных технологических параметров процесса бурения и поддерживается автоматически на заданном уровне. При повышении скорости вращения электродвигателя 1 до предельно-допустимой (например, опускание колонны 15 до забоя или пустоты в грунте) сигнал на выходе делителя 2 напряжения превышает порог нелинейного элемента 10

и через датчик 9 скорости поступает на вход регулятора 5 скорости, на выходе которого появляется напряжение. Это приводит к прекращению дальнейшего разгона. При достижении долотом 16 твердой породы, скорость электродвигателя 1 уменьшается, сигнал на выходе делителя 2 напряжения становится меньше порога нелинейного элемента 10. В результате напряжения на входе и выходе регулятора 5 скорости становятся равными нулю. При этом регулятор подачи опять начинает работать в режиме поддержания заданного усилия на крюке 14.

Изобретение позволяет упростить электропривод подачи тяжелых буровых установок. При этом снижается стоимость оборудования за счет .исключения электромеханического устройства - датчика веса.

Формула изобретения

Электропривод буровой установки, содержащий электродвигатель, шунтированный делителем напряжения и подключенный к преобразователю, задатчик скорости, выход которого через регулятор скорости, регулятор тока соединен с управляющим входом преобразователя, датчик тока электродвигателя, выходом соединенный с вторым входом регулятора тока, задатчик веса, датчик скорости, выходом соединенный с вторым входом регулятора скорости, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в него введены нелинейный элемент, шунтированный ключом, при этом выход делителя напряжения через нелинейный элемент соединен с входом датчика скорости, а задатчик веса соединен с третьим входом регулятора тока.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока. Цель изобретения - упрощение устройства. Электропривод буровой установки содержит электродвигатель 1, шунтированный делителем 2 напряжения и подключенный к преобразователю 3. Задатчик 4 скорости через регуляторы 5 и 6 скорости и тока соединен Ј управляющим входом преобразователя. Выход делителя 2 через нелинейный элемент 10, шунтированный ключом 11, соединен с вторым входом регулятора 5 скорости. За счет введения нелинейного элемента 10 и ключа 11 исключается необходимость в датчике веса и тем самым достигается упрощение электропривода. 2 ил.

12

,Ъ