питается от тиристорного преобразователя ТП. Схема регулировании содержит два контура: коитур тока с ПИ-регулятором тока РТ и контур скорости с П-регулятором скорости РС. Для защиты двигателя служит блок БО ограничения сигнала задания иа вход коитура тока. Дли формирования требуемой статической характеристики (с постоянной мощностью) служит регулятор мощности.

Рис. 17.6. Фувкциональная схема электропривода лебедки. СКА - сельсинный комаидоаппарат; ЗИ - задатчик аатенсавиости: РМ, РС, РТ. РЭ, РТВ - регуляторы соответственно мощности, скорости, тока якоря, ЭДС а тока возбуждения: БО - Опок ограничения; ТП - саловой тарнстораый преобразователь: ТВ - тарнстораый возбудитель: тг - тахогенератор; ДС, ДТ, ДН, ДТВ - дат-чаки соответственно скорости, тока якоря, напряження и тока возбуждения; Ф1, Ф2 - фильтры; В - выпрямитель; МЛ двигатель лебедки.

вырабатывающий необходимый сигнал задания скорости t/ка в зависимости от угла поворота рукоятки сельсиииого комаидраппа-рата СКА и от веса поднимаемой колонны с прохождением через задатчик иитеисивио-сти ЗИ.

Другая часть системы электропривода обеспечивает регулирование скорости во второй зоне. Обмотка возбуждения даигателя лебедки ОВ питается от тиристорного возбу-дателя ТВ. Цепь аозбуждеиия двигателя с учетом вихревых токов может быть представлена в виде даух последовательно сое-даиеиных звеньев.

Система управлеиия скоростью во второй зоне представляет собой даухконтуриую систему регулирования ЭДС. В контуре тока возбуждеиня имеются датчик тока ДТВ,

фильтр Ф1 и регулитор РТВ. Сигнал по ЭДС получают как разность сигналов датчиков напряжении ДН и тока ДТ. Нэ вход регулятора ЭДС РЭ подается [сигнал задания {/3.9, соответствующий номинальной ЭДС, и сигнал фактической ЭДС t/o,s (с обратным знаком), причем последний сигнал подается через выпрямитель В (поскольку тиристориый возбудитель ТВ нереверсивный). Блок ВОВ ограничивает сигнал иа выходе РЭ иа уровне, соответствующем номинальному току возбуждения.

При скорости инже основной сигнал иа выходе РЭ максимальный и иаходатся в зоне насыщения 50, в связи с чем ток возбуждения остается постоянным и равным номинальному. После того как достигается номинальное иапряжеиие якоря и продолжается увеличение задающего сигнала [в пределах Уз,е = = (0,5-1,0) Ua,cmax], напряжение иа якоре и ЭДС несколько возрастают, причем ЭДС превышает заданное зиачеиие. При этом вступает в действие регулитор РЭ и уменьшает ток возбуждения, в результате чего скорость даигателя возрастает. Увеличение сигнала задания иа входе РС почти полиостью компенсируется увеличением сигнала обратной связи по скорости, и при повышении скорости от номинальной до максимальной иапряжеиие на якоре увеличивается лишь иа несколько процентов.

Таким образом, управление потоком возбуждения является зависимым от управлеиия в цепи якоря, при этом сигнал связи по ЭДС является тем связующим сигналом, который обеспечивает согласование действия систем управления иаприжеиием икори и током возбуждения дангателн. Благодаря согласованному действию обеих частей система в целом обеспечивает линейную зависимость скорости даигателя от сигнала задании. В соответствии с теорией систем подчиненного регулирования здесь должны использоваться ПИ-регулятор тока возбуждения и И-регулятор ЭДС, а также апериодические звенья - фильтры Ф1 и Ф2. В связи с нелинейностью системы регулятор ЭДС будет действовать оптимальным образом только при некоторой частоте вращеиия даигателя Пдв, называемой настроечной. Наилучшую настройку РЭ обычно получают, принимая Пдо = Пд ах, тогда для всех других значений Пд колебательность системы будет инже.

Сигнал иа входе собственно системы регулирования скорости Uka определяется еще и действием регулятора мощности РМ, который в зависимости от веса колонны автоматически ограничивает Uka таким образом, что с измеиеиием веса обеспечивается регулирование скорости при постоиииой мощности привода.

Схема управлеиия даиамическим торможением показана иа рис. 17.7. Система трех-коитурная с обратными связями по току возбуждения, току икори и скорости даига-, теля.

Передаточная функции регулитора тока возбуждения РТВ выбирается таким образом, чтобы скомпенсировать большую по-

стоянную времени Т+Т (здесь прннимаетси Ts = О, поскольку в цепь якоря включено большое активное сопротивление Rr). Регулятор тока РТ (в совокупности с нелинейным элементом в цепи связи по току НЭ) служит для ограничения тока якоря в переходных режимах. Передаточная функция регулятора скорости PC выбирается такой, чтобы скомпенсировать электромеханическую

При асинхронном приводе от двигателей лебедки приводится также роторный стол.

При электроприводе лебедки от синхронных электродвигателей с электромагнитными индукционными муфтамн система управлеиия электродвигателем обеспечивает нормальный запуск двигатеня и вхождение в синхронизм, а также автоматическое регулирование возбуждения двигатели, поскольку нагрузка

Рис. 17.7. функцвональвая схема системы динамического торможеиия (обозначения те же. что и

на рис. 17.6).

постоинную времени, пропорциональную отношению Фе.

Одна из особенностей системы динамического торможения состоит в том, что разгон происходит при отсутствии момента дви-ютеля. Для выполнения этого требования на выходе PC устанавливается нелинейный блок ограничении БО. В период разгона БО работает иа правой ветви характеристики, в связи с чем сигнал задания тока 1/ равен нулю. В период замедления БО работает на левой ветви характеристики, и сигнал {/з,т граничивается максимально допустимым зна- еинем.

Другая особенность состоит в том, что бигнал задания скорости 1/з,с необходимо автоматически (или вручную) изменять таким йбразом, чтобы ои уменьшался с увеличением веса колонны, обеспечивая зависимость скорости спуска от веса в соответствии с законом постоянства мощности.

Наибольший интерес из специальных ти->ов электрооборудования представляют буровые электрические машины, технические данные которых представлены в табл. 17. И- 17.15.

Электропривод серийных буровых лебедок. Управление асинхронными электродви-гател5иш с фазным роторов в электроприводах буровых лебедок осушествляетси по схеме (активными сопротивлениями и реакторами в цепи ротора, управление разгоном - в фшщии времени. Применение щ>осселей позволяет уменьшить число ступеней сопротивления в цепи ротора и число силовых контактов, в связи с чем улучшаются динамические характеристики системы привода, увеличиваются провзводительность и надеж-иость.

В рабочих режимах меняется в широких пределах. Статор электродвигателя питается от сети 6 кВ через высоковольтный контактор (схема прямого пуска), обмотка возбуждения синхронного двигатели - от однофазного статического тнристориого возбудителя, состоящего нв блока силовых вентилей, блока управления преобразователем и трансформатора. Управление аозбужденнем двигателя прн пуске и втягивании в синхронизм обеспечивается бесконтактным узлом синхронизации, иредусмотрева форсировка возбуждения.

Обмотка возбуждении индукционной муфты питается от нереверсивного тнрнсторного преобразователи. Задающая обмотка магнитного усилителя системы питается через выпрямительный мост от сельсинного командоаппарата, расположенного иа пульте бурильщика.

Электротормоз. Для обеспечения спуска тлонны бурильных или обсадных труб спуско-подъемный агрегат оснащается спуско-остановочным тормозом, который позволяет удерживать колонну труб на весу, регулировать скорость спуска и останавливать движение колонны. На современных установках механнчеой (ленточный) тормоз сочетается с динамическим, в качестве последаего получили распространение электромагнитные индукционные и ферропорошховые тормоза (см. табл. 17.15), для интенсивного охлаждения икоря которых используют замкнутую систему водяного охлаждении.

Особенностью ферропорошкового тормоза является практическая независимость развиваемого момента от частоты вращения, что позволяет использовать его также в качестве пассивного регулятора подачи инструмента на забой во время (Древня.

Таблица 17.11. Технвческве данные асвахрониых алехтродвигателей для привода буровой лебеДки

Таблица 17.13. Асвнхронвые электродвигатели для буровых яасосов

Таблица 17.13. Синхронные электродвигатели для буровых установок

* с учетом системы возбуждения.