1
Изобретение относится к электротехнике, электроприводу и предназначается к использованию в погружном исполнении в качестве привода глубинных насосов поршневого типа для добычи нефти и воды из глубоких скважин.
Известен электропривод, содержащий электродвигатель возвратно-поступательного движения, состоящий из индуктора и якоря, и реверсивный пускатель. Многофазная обмотка индуктора подключена через реверсивный пускатель к цепи питания. Якорь электродвигателя выполнен по концам утолщенным. По торцам статора установлены катуш.ки в качестве датчиков конечных положений якоря 1.
При вхождении концевого участка якоря в катущку датчика происходит увеличение реактивного сопротивления датчика, и реверсивный пускатель сигналом от схемы управления отключает пптание электродвигателя и подготавливает схему для реверса.
Однако указанный электропривод предназиачеп для работы в наземных условиях и не обеспечивает надежной работы в условиях погружения его в скважииу. Р1спользование электропривода в погружных условиях потребовало бы введеппя в него дополнительного кабеля связи для передачи сигналов управлеппя о копечных положениях
якоря с датчика на пускатель, что, в свою очередь, влечет необходимость выиолнения дополнительного разъема для кабеля на двигателе, а это снижает надежность его работы.
Известен также электропривод, включающий электродвигатель возвратно-поступательного движения, содерЛСащий пндуктор с многофазной обмоткой, подключепно к цепи питания через реверсивный пускатель, к которому подсоединен фильтр-реле, и имеющий короткозамкнутую обмотку якорь с концевыми участками, служащими подвижными элементами датчиков положения, катущки которых установлены по торцам индуктора 2.
В известном двигателе индуктор вьшолнсн с иазамп, в которые уложена трехфазная обмотка. К части обмотки одной из фаз индуктора встречно-параллельно подключены тиристоры, управляющие электроды которых через диод и RC-цеиочку соединены с катущкам датчиков положения. Якорг. эле1-;тродвиглтеля, расиоложеиный внутри индуктора, выполнен пз ферромагпитног ; материала с пазами, в которые уложена короткозамкпутая обмотка. На концевых участках якоря установлены постоянные магипты, служащие подвтзлчными элe eнтaМП датчиков положения. Фпльтр-реле включей в ту же цепь питания, к которой отюсится шунтируемая тириеторамн часть обмотки индуктора. Фильтр-реле реагирует на скгилл о конечном положении якоря Б виде (юетояпной еоставля:ощей енлового тока, который нередаетея по енловому кабелю е датчиков. Выявленный еиг.л фильтр-реле, подает на реверсивный пуекатель, нереключенне которого обеепечивает возвратно-ноетунательное движение двигателя.
Недоетатком извеетиого электропривола является ненадежная работа его в условиях гюгрхжепия электродвигате/; 1 i-; скважину, так как в этом устройстве использованы полупроводниковые приборы: диоды и тпот:сторы, надежность которых нп;-ке, iieM, напрн.мер, у конденсаторов и нндуктивпостей. Указанное ноложение особенно будет сказываться прн повышении температуры, что имеет место в погружных двигателях, эа-бочая температура которых может дости-ать 80- 30° С.
Кроме того, при вознпкповенки перенапряжений или резких колебапиях папряжепня в питающей сети возможно самопроизвольное открытие тиристоров схемы. Поэтому при использовапнп электропривода с тииисторами в сетях ic больнлтимн изменениями напряжения необходимо нредусматри1;ать снециальиые меры для сн1гжеиия )зможиых перенаиряжений.
Целью изобретеиия являетея ловышеь ие |надежности.
Для этого в электропривод, включающий электродвигатель возвратио-поступательиого движения, содержащий индуктор с многофазной обмоткой, подключенной к цепи питаНия через реверсивный пускатель, к которому нодсоединеп фильтр-реле, и имеющий короткозамкнутую обмотка я.корь с концевыми участками, служащими подйил ным.и элементами датчиков положения, катущ-ки которых установлены по торцам индуктора, введен конденсатор, соеди генный последовательно с катущками датИков Положения, подключенными к двум фазам обмотки индуктора, причем одпп 1;онцевой уча-сток Я|Коря выполнен из электропроводящего материала, а другой - из ; агнитного.
На фиг. 1 изображен электродвигатель :0звратно-1иоступательного движения, продольный разрез; фиг. 2 - приицнниальмая электрическая схема электронривода.
Электропривод содержит электродвигатель возвратно-поступательного движения, ; остоящий из цилиндрического индуктора / и цилиндрического якоря 2.
Индуктор 1 выполнен с пазами, в кото::ые трехфазная обмотка 3. Обмотха 3 индуктора 1 подключена к цепи питания через реверсивный пускатель 4.
Якорь 2, расположенный внутри индуктора 1, выполнен в виде сплошной стальной трубы, 1на поверхности которой уложена короткозамкнутая обмотка 5. Концевые участки якоря не .имеют обмотки. Верхний копцевой участок 6 выиолнеп из стали, пижпий - 7 - из меди, Коииевые участки 6 к 7 якоря 2 служат подвижными элементами датчиков коиечных положеппй якоря, которые также включают в себя катушки 8, 9 ,и-ндуктивности (соответственно для нижнего и верхнего положений якоря), устанозлеппые по торцам индуктора /. В цепь катушек 8 п 9 включен конденсатор 10, нри зтом катущки S н 9 и конденсатор 10 соединены между собой последовательно, образуя последовательный резоиаиеный контур, н подключены к зажимам двух фаз обмот,кн 3 индуктора /. Параметры катушек S и 9 и ко денсатора 10 выбраны условиям:
1. При верхнем положении якоря
-350 Гц
2r.yLC иоложении якоря
-:-- :. 250 Гц,
индуктивность катуштек 8 и 5;
L С емкость конденсатора 10.
В цень питання тех же фаз, к которым подключена цепь, состоящая пз катущек 8, 9 и конденеатора 10, на иоверхности включен фильтр-реле //, который предпазначен для регистрации увеличения тока 5-й и 7-й гармоник в цени питающего папряжения. Выход фильтр-реле 11 подключен к реверсивному пускателю 4.
Электропривод работает следующим образом.
При подаче питания двигателю по силовому кабелю в индукторе 1 создаетея бег)-щее электромагнитное поле, которое наводит ЭДС в короткозамкнутой обмотке 5 якоря 2.
ЭДС создает электромагнитное поле якоря 2. В результате взаагмодействия этих полей якорь 2 начинает перемещаться внутри индуктора /, При переходе якоря 2 в крайнее положение, например, нижнее (фиг, 1), верхний концевой участок 6 якоря 2, выполиепный из стали, зходит в 8 индуктивности, Пемагинтпый зазор между катушкой 8 и концевым участком 6 якоря 2 уменьшается, индуктивность катушки 8 увеличивается, Резонаненая частота последовательного контура, составленного из элементов 8, 9 м 10, становится равной 250 Гц. В цепи фаз, к которым подключен резонансный контур, происходит резкое увеличение тока 5-й гармоники. Это увеличение тока регистрируется фильтром-реле //. Фильтр-реле 11 дает комаиду на реверсивный пускатель 4, который отключает п;1таппе двигателя, а через паузу виовь но
