Билет (задание № 6)

ВОПРОС 1. На рис. 1 приведена спрощена розрахункова кінематична схема лебідки. Поясніть, яким чином впливає на вибір електроприводу лебідки діапазон змінювання статичних моментів при підйомі і спуску вантажу?

Электропривод лебедки служит для подъема и спуска бурильной колонны, обладающей упругостью и распределенными по длине параметрами. Эти свойства колонны при напряженных динамических режимах работы электропривода могут привести к возникновению опасных колебаний в электромеханической системе привод-лебедка-колонна. Для исследования переходных режимов в электромеханической системе целесообразно использовать структурные методы и моделирование на АВМ. Электропривод лебедки при отсутствии механизма аварийного подъема должен быть двухдвигательным, что способствует повышению его надежности. В установках, комплектуемых регуляторами подачи долота, способными обеспечить аварийный подъем инструмента максимального веса, наряду с двухдвигательными применяются и однодвигательные электроприводы. Электропривод лебедки при отсутствии механизма аварийного подъема должен быть двухдвигательным, что способствует Повышению его надежности. В установках, комплектуемые регуляторами подачи долота, обеспечивающими аварийный подъ ем инструмента максимального веса, наряду с двухдвигатель-ными применяются и однодвигательные электроприводы. Электропривод лебедки с электромагнитными муфтами позволяет значительно повысить надежность электрооборудования, улучшить условия его эксплуатации, максимально использовать установленную мощность приводных двигателей и соответственно увеличить производительность, уменьшить износ механического оборудования, а также снизить толчки тока и, следовательно, потерю напряжения в питающих линиях. Последнее особенно важно для мощных приводов лебедки буровых установок тяжелого типа. Электропривод лебедки обеспечивает торможение бурильных и обсадных колонн, механический дисковый тормоз работает только как стояночный и аварийный. Электропривод лебедки должен обеспечивать минимальное время перекидки. Импульс на перекидку клапанов в автоматических схемах, управления дается автоматически в зависимости от разности температур между нагреваемыми и охлаждаемыми регенераторами. Электропривод лебедки и ротора смонтирован вместе с коробкой передач на общей раме-салазках и представляет собой отдельную мон-тажно-транспортную единицу. Кинематическая схема кантовочной лебедки. Электропривод лебедки работает в повторно-кратковременном режиме с периодическим изменением нагрузки и скорости в широких пределах. Для анализа режимов работы электропривода используются диаграммы изменения скорости электропривода во времени и нагрузочные диаграммы, выражающие изменение момента и тока электродвигателя во времени. При производстве спу-ско-подъемных операций приводной двигатель работает в режиме постоянного вращения на естественной характеристике. При этом электропривод лебедки может использоваться для разгона барабана лебедки в режиме силового спуска и последующего торможения барабана. В этом режиме момент, развиваемый электроприводом, на всех участках сравнительно невелик. Обычно спуск талевого блока осуществляется вообще без использования электропривода, в этом случае разгон происходит под действием собственного веса талевого блока с элеватором, а торможение производится механическим тормозом. Таким образом, при приближенном анализе можно считать, что на участке спуска талевого блока момент электродвигателя равен нулю, а время работы привода на этом участке можно рассматривать как часть времени вспомогательных операций.

ВОПРОС 2. Опишіть систему реверсивного електропривода постійного струму, яка може бути застосована до даного механізму. Який спосіб управління вентильними групами тиристорного перетворювача (узгоджене або роздільне управління) краще узгодиться з вимогами, що висуваються до електропривода?

В реверсивный тиристорный электропривод, содержащий тиристорный преобразователь, подключенный по входу через датчик тока к сети, а по выходу к якорю двигателя постоянного тока, управляющие цепи тиристоров преобразователя соединены с устройством импульсно-фазового управления, которое подключено к переключателю характеристик, соединенному с устройством линеаризации характеристик тиристорного преобразователя, первый вход которого соединен с ПИ-регулятором скорости с ограничительным резистором в его выходной цепи, а второй вход - с датчиком скорости, входы регулятора скорости соответственно соединены с задатчиком и датчиком скорости, выход устройства линеаризации характеристик преобразователя соединен с первым входом логического переключающего устройства, а его второй вход - с датчиком тока, при этом два выхода логического переключающего устройства подключены соответственно к переключателю характеристик и к системе импульсно-фазового управления; введено устройство параллельного токоограничения, состоящее из ПИ-регулятора тока, ограничителя напряжения, инвертора, задатчика тока, задатчика уровня ограничения, блокирующих диодов и ключа сброса, при этом входы ПИ-регулятора тока соединены с задатчиком и датчиком тока, а выходы - с инвертором, блокирующие диоды подключены к выходам ПИ-регулятора тока и инвертора, а также соединены в общую точку, которая подключена к выходу ПИ-регулятора скорости, ограничитель напряжения соединен с ПИ-регулятором тока, вход ограничителя подключен к задатчику уровня ограничения, ключ сброса подключен к ПИ-регулятору тока, вход ключа сброса соединен с третьим выходом логического переключающего устройства. Реверсивный электропривод работает следующим образом. Реверсивный тиристорный электропривод, содержащий тиристорный преобразователь и датчик тока, включенные в цепь питания двигателя постоянного тока, управляющие цепи тиристоров преобразователя соединены с выходом устройства импульсно-фазового управления, которое первым входом подключено к выходу переключателя характеристик, соединенному с выходом устройства линеаризации характеристик тиристорного преобразователя, первый вход которого соединен с выходом ПИ-регулятора скорости с ограничительным резистором в его выходной цепи, а второй вход с датчиком скорости, входы регулятора скорости соответственно соединены с задатчиком и датчиком скорости, выход устройства линеаризации характеристик преобразователя соединен с первым входом логического переключающего устройства раздельного управления группами тиристоров преобразователя, а его второй вход с датчиком тока, при этом два его выхода подключены соответственно к управляющему входу переключателя характеристик и к второму входу системы импульсно-фазового управления, третий вход которой соединен с выходом датчика тока.