ПОГРУЖНЫЕ ВЕНТИЛЬНЫЕ ПРИВОДА*

РисЛ. Принципиальная схема вентильного электродвигателя

проводниковый преобразователь (С П П ) совместно формируют на обмотках статора машины напряжения uA,uB,uc таким образом, чтобы результирующий вектор напряжения us всегда был сдвинут на угол q и неподвижен относительно оси магнитного поля ротора. В этом случае и результирующий вектор тока будет сдвинут и не­ подвижен относительно потока ротора (Ф о), что и создает момент на валу машины.

Инвертирование тока в ВД осуществляется с помощью известных инверторных схем, особенности работы которых определяются типом полупроводниковых элементов.

В созданных за последние годы системах управления погружны­ ми вентильными электроприводами инвертор содержит транзисторы, работающие в ключевом режиме, которые включаются и отключают­ ся от электронного ДП Р в нужные моменты времени. Были созданы также системы управления для ВД, где в инверторе применяют тирис­ торы. Их включение обеспечивается сигналами, зависящими от по­ ложения ротора, а отключение требует создания паузы рабочего тока. Наиболее рациональный способ отключения тиристоров в ВД обес­ печивается в схемах с естественной коммутацией (называемой также машинной коммутацией).

Наиболее распространенной на сегодняшний день является со ­ зданная в ООО «НПК «Нефтемаш» система управления, которая использует ЭДС вращения ротора, наводимую в якорных обмот­ ках, для определения положения ротора и искусственной комму­ тации ВД.

В е н т и л ь н ы е э л е к т р о д в и г а т е л и н е я в л я ю т с я и з о б р е т е н и е м п о с ­

э л е к т р о н и к и , с и л о в о й э л е к т р о н и к и и п р о г р а м м н ы х с р е д с т в у п ­

ра в л е н и я .

Внефтедобывающем оборудовании приводы на основе вентиль­ ного электродвигателя до 1996 года не использовались. Первыми приступили к разработке погружных установок с вентельным при­ водом ОАО «АЛНАС», ООО «НПК «НЕФТЕМАШ » и ООО «РИ ­ ТЭК». Все эти фирмы выбрали в своих разработках разные номи­ нальные частоты вращения, системы управления и как следствие, в результате появились три непохожие друг на друга конструкции.

Вентильный привод для стандартных лопастных насосов

Специалистами ООО «РИТЭК» создан и поставлен на произ­ водство новый тип привода погружных центробежных насосов, ко­ торый обладает лучшими по сравнению с серийными асинхронны­ ми электродвигателями функциональными, ресурсными и энер­ гетическими характеристиками. Привод создавался как прямой аналог существующих ПЭД с диапазоном регулирования частоты вращения от 500 до 3500 об/м ин.

Привод состоит из погружного электродвигателя типа ВД и спе­ циальной станции управления. Основным преимуществом данной разработки, на наш взгляд, является то, что в комплекте с ВД и спе­ циальной для него станции управления, используются серийные гидрозащиты, газосепараторы, насосы кабельные линии и транс­ форматоры. Данное обстоятельство позволило ООО «РИТЭК» провести достаточно широкое внедрение этих систем в ОАО «ЛУ­ КОЙЛ». Технические характеристики привода КП ЭЦН -ВД произ­ водства ООО «РИТЭК» представлены в таб. 1.

способной подстраиваться под изменяющиеся условия в скважине и удовлетворить возрастающие требования нефтяных компаний, основанные на новых технологиях увеличения нефтеотдачи плас­ тов. Не имея серийного производства и, как следствие, влияния на конструкцию, ООО «НПК «Нефтемаш» разработал принципи­ ально новую установку. В этой установке инновационным явля­ ются все её элементы: двигатель, гидрозащита, насос, газосепоратор, станция управления и самое важное алгоритм управления всей системой. В своих разработках ООО «НПК «Нефтемаш» за максимальную частоту вращения приняла 10000 об/мин. В таб. 3 приведены характеристики электродвигателей производства ООО

«НПК «Нефтемаш»

Переход на 10000 об/мин. позволил сократить длину установки в три раза и дал возможность применить целый ряд новых матери­ алов и технических решений. Рабочие органы насоса изготовлены из титана, пары трения —из карбида вольфрама. В каждой секции двигателя применен только один ротор, который имеет двухопор­ ную схему радиальных подшипников и двухопорную схему осевых подшипников, что позволяет проводить высокоточную его балан­ сировку и в полной мере учитывать динамику высокооборотных элементов. В установках широко применены кожухи принудитель­ ного обтекания, позволяющие интенсифицировать процесс вывода

скважины на режим.

Особо надо выделить станции управления вентильными при­ водами. Они обладают всеми функциями современных станций

Современные тенденции развития оборудования для добычи нефти неуклонно направлены на интеллектуализацию процесса, снижению влияния человека на работу оборудования в скважи­ не к минимуму. Применение вентильных приводов в погружных насосных установках должно обеспечить технический прорыв и снижение эксплуатационных затрат при механизированной добы­ чи нефти.