2.5.5. Силовой привод лебедки буровой установки БУ 2500-ЭП

Кинематическая схема привода СПК БУ 2500-ЭП представлена на рис. 2.14. В качестве двигателя в приводе лебедки применен электродвигатель постоянного тока МПЭ 500-500.

Для выполнения СПО используется один электродвигатель. Передаточные отношения подъемного агрегата Ьтпш находятся

= и*Щ (2.82)

где (7д — передаточное отношение между электродвигателем и транс-

и, = (2.83)

??(5)

где 7Е(6)Ь 7Е(5) - соответствующие числа зубьев звездочки на валу двигателя и на трансмиссионном валу;

ГУ/ - передаточные отношения между валом лебедки и трансмиссионным валом при работе на /-ой передаче

где 2ЕЫЧ 7Е2*и-1) — число зубьев звездочек на трансмиссионном валу и звездочек на подъемном валу лебедки соответственно.

Приведение моментов инерции трансмиссии подъемного агрегата осуществляется следующим образом.

Суммарная приведенная к бурильной колонне масса от вращающихся элементов привода выражается

ттюпа ~ тпо.тп1 + тгт.дв? (2.85)

где тдаот,; - масса трансмиссионного вала, приведенный к талевому

блоку

1пр.тр] ^щ,

(2.86)

Масса вращающегося вала (ротора) электродвигателя с присоединенными элементами при работе на /-ой передаче, приведенная к талевому блоку определяется из выражения (2.59), где У,* - суммарный (приведенный к трансмиссионному валу) момент инерции всех вращающихся элементов от двигателя до трансмиссионного вала, кг/м2;

Крутящий момент, развиваемый двигателем может быть найден из его характеристики.

Расчетная и пусковая характеристика двигателя представлена на рис. 2.15 где Мко и М„ - момент двигателя в номинальном режиме работы и при разгоне (пуске).

600 500

400

300 200

100

г !\ і і і

і ( і і і і » і і і і 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

МкН*м

Рис. 2.15 Расчетная и пусковая характеристика МЭП-500-500

Аналитически момент двигателя постоянного тока МЭП-500-500 можно выразить зависимостью при 0 ? <, 500, то А/ = * — (2.87)

где Пдя — частота вращения вала двигателя, об/мин.

При частотах вращения вала двигателя в интервалах 500 < пы ^ 1000, подставляя в данную формулу частоту вращения яр/, полученную из выражения (2.27), будем иметь значения крутящего момента двигателя в рассматриваемом интервале разгона (итерации).

Коэффициент переірузочной способности электродвигателя <рп принимается - при работе в номинальном режиме (т.е.

Зависимость суммарных затрат машинного времени подъема бурильной колонны из N свечей на высоту свечи от числа свечей в бурильной колонне представлена на рис. 2.16.

45 п

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Число свечей на крюке N

Рис. 2.16. Зависимость затрат машинного времени подъема бурильной колонны из N свечей на высоту свечи (БУ 2500-ЭП) от числа свечей в БК

Как видно из данных расчета затраты времени в период разгона на 2-ой (высшей) передаче растут с увеличением числа свечей на крюке (до 27), а затем уменьшаются, а затраты времени установившегося движения наоборот - в начале уменьшаются, а потом растут. Суммарные же затраты времени одного подъема и растут почти линейно с увеличением нагрузки на крюке.

На рис. 2.17. представлена зависимость суммарных затрат машинного времени при подъеме бурильной колонны из N свечей на высоту свечи за цикл бурения скважины (БУ 2500-ЭП) от числа свечей в бурильной колонне. Как видно из рисунка, зависимость имеет плавный характер изменения, чему способствует гибкая (сериесная) характеристика двигателя постоянного тока.