2.4.3. Выбор мощности двигателя буровой лебедки.

Электродвигатели БЛ выбирают по мощности и конструктивному исполнению, а затем проверяют по нагреву методом эквивалентного момента и по максимальному моменту на перегрузку.

Для привода БЛ применяют двигатели для работы в повторно-кратковременном режиме с переменной продолжительностью цикла и переменным моментом статического сопротивления на валу. Поэтому на первом этапе, по основным параметрам буровой лебедки, по приближенной формуле, определяют мощность двигателя Р_д.л. Затем, выбрав двигатель БЛ и рассчитав его действительную нагрузочную диаграмму, выполняют проверочный расчет мощности методом эквивалентного момента или тока. При расчете мощности двигателя учитывают грузоподъемность на крюке, установившуюся скорость подъема крюка с номинальной нагрузкой, а также кпд подъемной установки и коэффициент возможной перегрузки двигателя, который устанавливается в пределах 1,3-1,45.

Для предварительного определения требуемой мощности (кВт) двигателя наиболее простой является формула:

,

где Q_н – номинальная грузоподъемность на крюке, кН; υ_кр – установившаяся скорость подъема крюка с номинальной нагрузкой, соответствующая оптимальному значению мощности, м/с; η_пу – 0,7÷0,8 – КПД подъемной установки от вала двигателя до крюка при номинальной грузоподъемности; k_п = 1,3÷1,45 – коэффициент возможной перегрузки двигателей.

Рассчитав по приближенной формуле мощность двигателя и пользуясь нагрузочной диаграммой, определяют эквивалентный момент двигателя М_эд, который должен быть меньше номинального момента двигателя, выбранного предварительно. На каждой передаче редуктора должно выполняться условие:

.

Если данное условие не выполняется, можно выбрать двигатель следующего габарита, либо уменьшить число свеч, поднимаемых на той передаче, где не выполняется это условие.

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность производится на каждой из передач редуктора по условию:

М_дmax>M_cmax.

Значение максимального момента сопротивления M_cmax определяется как момент сопротивления от начального (наибольшего) веса колонны на каждой передаче.

Следует иметь ввиду, что при разгоне колонны момент сопротивления на валу двигателя дополнительно увеличивается на величину динамического момента (рис. 5, б).

Если для привода лебедки применен двигатель постоянного тока с регулированием частоты вращения изменением магнитного потока, а также, если продолжительность периодов пуска двигателя составляет существенную часть времени цикла, то проверку двигателя следует производить по формуле эквивалентного тока, более сложной, но дающей более точные результаты, чем формула эквивалентного момента.

При двухдвигательном приводе каждый двигатель выбирается половинной мощности, с обязательной проверкой возможности подъема одним двигателем инструмента максимального веса на первой передаче лебедки.

Таким образом, к электроприводу буровой лебедки, работающему в режиме подъема КБТ, предъявляются следующие требования:

1. Он должен иметь возможность регулирования скорости в режиме постоянной мощности и иметь необходимый диапазон регулирования скорости.

2. Должен иметь достаточную перегрузочную способность для выполнения операций, связанных с ликвидацией аварий и расхаживанием колонны обсадных труб.

3. Должен обеспечивать работоспособность в повторно-кратковременном режиме с изменяющейся от цикла к циклу относительной продолжительностью включения.