Модернизация привода вращателя бурового станка СБШ-250МНА-32, страница 18

Применение выключателя автоматического, позволяющего производить дистанционное включение силовых цепей с пульта управления бурением, а также их отключения как с пульта управления бурением, так и с пульта управления гусеничных ходом (одновременно с силовой цепью отключается цепи управления при помощи выключателя автоматического). Вращения долота осуществляется двигателем постоянного тока с глубоким регулированием скорости и выполнен по системе: тиристорный агрегат-двигатель с системой импульсно-фазового регулирования. Двигатель может работать также на повышенных скоростях в зоне ослабленного поля двигателя с автоматически зависимым регулированием тока в цепи обмотки возбуждения для полного использования мощности привода. Реверс двигателя вращателя осуществляется контактным переключением полярности тока в обмотке возбуждения двигателя.  Защита людей от поражения электрический током осуществляется реле утечки типа РУ-127/ 220. Электрооборудование станка состоит из кабельного ввода, шкафа управления бурением, щита приборов, пульта управления гусеничным ходом, щита управления - освещения и выпрямителя.


Глава 8. Анализ работы электропривода головки бурового снаряда.

8.1. Описание работы вращателя.

Вращение бурового инструмента осуществляется буровой головкой через буровой став. Головка бурового снаряда состоит из:

·  электродвигателя, передающего крутящий момент редуктору;

·  двухступенчатого редуктора с передаточным числом 11,05, предназначенного для передачи крутящего момента от электродвигателя к шинно-зубчатой муфте;

·  шинно-зубчатой муфты служащей для передачи крутящего момента от электродвигателя к опорному узлу и воспринимающей ударную нагрузку при бурении, тем самым предохраняя редуктор с электродвигателем от толчков и вибрации, возникающих при бурении;

·  опорного узла, предназначенного для передачи осевого усилия и крутящего момента при бурении на буровой став и далее на долото, а так же подвода воздушно-водяной смеси для охлаждения долота и очистки скважины от буровой мелочи.    

8.2 Описание работы электропривода вращателя.

На сегодняшний день привод вращения отечественных станков типа СБШ-250МНА-32 выполнен на основе использования электродвигателя постоянного тока типа ДПВ-52 и тиристорного преобразовательного агрегата типа ТЕЗ-160/460 Р. Двигатель ДПВ-52 имеет специальные обмотки независимого возбуждения на напряжение 80-110 В. Все четыре катушки возбуждения соединены последовательно и имеют два выходных конца. Номинальное напряжение якоря двигателя в системе Г- Д отличается от стандартных напряжений 220 или 440 В. Катушки добавочных полюсов, соединены последовательно и подключены к одной стороне обмотке якоря, от места соединения катушек с якорем дан вывод используемый в системе регулирования механизма. Катушки полюсов двигателей могут иметь класс F наряду с классом изоляции Н, обязательным для тропического исполнения. Двигатель обеспечивает высокое значение пускового момента называемого также стопорным. Двигатели работают при наклонах до 15 градусов при повышенных вибрациях, запыленности и влажности. Управление электродвигателем ДПВ-52 вращателя бурового става осуществляется с помощью агрегата ТЕЗ-160/ 460 Р. Агрегат получает питание из трехфазовой сети переменного тока напряжением 380 В. Преобразователь делает возможным и осуществляет в системе электропривода вращателя, двухзонное регулирование его частоты вращения, путем изменения возбуждения, в зависимости от значений тока напряжения в цепи якоря. Реверс вращения двигателя происходит с помощью контактного переключения (не оперативный) за счет переключения тока возбуждения. Из выше изложенного можно сделать вывод, что на станке типа СБШ-250МНА-32 применен электропривод постоянного тока по системе ТП - Д (двигатель выполнен в системе Г - Д). Применение статического силового преобразователя обеспечивает широкий диапазон регулирования, возможность формирования высококачественных статических и динамических характеристик привода, благодаря малой его инерционности, более высокий КПД, меньшие габаритные размеры и массу, рациональному благодаря этому компоновку оборудования в машинном отделении станка.

Технические данные электродвигателя постоянного тока ДПВ-52.

Мощность, кВт 60

Напряжение, В 305

Ток, А 220

Частота вращения, об/ мин:  номинальная 1230

максимальная 2200

Максимальный момент при трогании, Н•м 1130

Максимальный момент,  Н•м 932

Применение на буровых станках электродвигателей постоянного тока ДПВ-52 обусловлено рядом их достоинств (преимуществ):

1.  Экономичное регулирование скорости в широких пределах. Регулирование скорости у двигателей возможно производить весьма плавно, в широких пределах и с совершенно незначительными потерями в регулировочном аппарате.

2.  Большой пусковой момент даже при пониженном напряжении сети.

3.  Высокая перегрузочная способность. Двигатели могут развивать максимальный момент во много раз превосходящий номинальный. Однако практическое ограничение максимального момента обуславливается ухудшением коммутации и искрением на коллекторе, в связи с чем двигатели развивают перегрузочный момент. М макс. = 2 • Мн. Необходимо однако заметить, что большие перегрузки не вызывают остановки двигателей.

4.  Более надежная работа аппаратуры автоматического управления. практика показала, что большинство аппаратов автоматического управления (контакторы, реле) выполненных на постоянном токе, в условиях эксплуатации работают более надежно.

Несмотря на перечисленные достоинства электродвигателей постоянного тока (ДПВ-52) им присущи ряд недостатков:

1.  Меньшая надежность электродвигателей. Двигатель постоянного тока (ДПВ-52) является конструктивно сложным. Наличие коллектора, щеток и связанного с ними искрения, особенно при ухудшении коммутации, создает большие осложнения в эксплуатации, требуя непрерывного квалифицированного надзора и частых ремонтов. 

2.  Высокая стоимость двигателей постоянного тока (ДПВ-52). Сложная конструкция, наличие коллектора обуславливают более высокую стоимость двигателей.