Схема керування асинхронним двигуном з фазним ротором

для приводу лебідки і ротора

Тут TV – понижувальний трансформатор напруги;

QF1 і QF2 – автоматичні вимикачі;

KV – проміжне реле напруги;

SA1 – універсальний перемикач, за допомогою якого можна ввімкнути один або два приводні двигуни;

SA2 – універсальний перемикач, який дозволяє підняти колону бурильних труб, коли масляний насос не працює (аварійний режим);

FQ1 – кінцевий вимикач, який застерігає ввімкнення лебідки у випадку

вимкнення шинно-пневматичної муфти;

FQ2 – кінцевий вимикач, який застерігає надмірне піднімання гака;

FQ3 – кінцевий вимикач, який застерігає включення приводу лебідки у випадку включення допоміжного приводу;

SM – контакти командоконтролера;

KM1, КМ2 – контактори “Вперед” та “Назад”;

KM3, КМ4 – контактори прискорення;

КТ1, КТ2 – реле часу;

R1, R2, R3 – ступені пускового реостату у роторному ланцюзі двигуна;

L1 – дроселі (індуктивності) – для зменшення числа ступенів в роторі асинхронного двигуна;

VD1-VD4 – випрямляч струму;

КМ – контакти магнітного пускача двигуна масляного насоса.

Розглянемо роботу схеми. При ввімкненні автоматичних вимикачів QF1 і QF2 і встановленні командоконтролера SM в нульове положення замикається ділянка SM1, одержує живлення котушка реле напруги KV (контакт КМ замкнений), яка замикає свої контакти, що готують схему до роботи. При цьому спрацьовують реле часу KT1 і KT2, які миттєво розмикають свої контакти в колі живлення котушок контакторів KM3 і KM4.

Залежно від того, що необхідно робити з колоною бурових труб – піднімати чи опускати її – рукоятку командоконтролера SM переводять в положення “Вперед” або “Назад”.

При переводі “Вперед” необхідно поставити рукоятку в перше праве положення (замкнена ділянка SM3). При цьому отримує живлення котушка контактору КМ1, внаслідок чого статор асинхронного двигуна підключається до мережі. Контактори КМ3 та КМ4 знеструмлені, їх контакти розімкнені, тому до ротора підключені додаткові опори R1 – R3. За рахунок великої частоти струму в колі ротора електричний струм іде через резистори R1, а не дроселі L1 (їх індуктивний опір значно більше активного). Контактор КМ1 розмикає свої контакти в колі контактора КМ2, а також в колі реле часу КТ1. Реле КТ1 знеструмлюється і з витримкою часу замикає контакти в колі котушки КМ3.

Якщо встановити командоконтролер SM в друге праве положення (замкнена ділянка SM3 та SM7), одержує живлення котушка контактору КМ3, яка виводить частину пускового реостату з роторного кола, двигун збільшує частоту обертання. Також КМ3 розмикає контакти в колі реле часу КТ2. Реле КТ2 знеструмлюється і з витримкою часу замикає контакти в колі КМ4. При переміщенні рукоятки командоконтролера в крайнє праве положення отримує живлення котушка контактору КМ4, яка виводить другу частину реостата з роторного кола двигуна, двигун отримує прискорення.

По мірі розгону двигуна частота струму в колі ротора зменшується, опір дроселів стає дуже малим, електричний струм іде через дроселі L1 в обхід резисторів R1. Двигун виходить на природну характеристику.

Захист схеми здійснюється за допомогою запобіжників FU1 – FU5, автоматичних вимикачів QF1 і QF2, кінцевих вимикачів FQ1- FQ3 і контактів SM1 (нульовий захист).

Після тимчасового зникнення та відновлення напруги пуск двигуна можливий тільки через нульове положення рукоятки командоконтролера.

При зупинці масляного насоса контакт КМ розмикається (котушка в схемі не показана), оперативні роботи можна виконувати в аварійному режимі перемиканням SA2 в замкнене положення (у звичайному режимі контакт SA2 знаходиться в розімкненому положенні).

9.2 Електропривод компресорів та верстатів–качалок

9.2.1 Електропривод компресорів

Для приводів компресорів використовуються як асинхронні короткозамкнені, так і синхронні двигуни. Синхронні двигуни мають відомі переваги у відношенні ККД, коефіцієнта потужності та великої стабільності обертового моменту при зниженні напруги, тому при значних потужностях, що споживаються, їм віддають перевагу.

При нормальному пуску компресора в хід його клапани відкриті, тому привідний електродвигун може успішно зробити пуск при моменті на його валу, що не перевищує (0,4 - 0,5) від номінального. При визначенні необхідного пускового моменту двигуна вважають, що цей момент не повинен бути меншим за номінальний. Це випливає з того, що у випадку короткочасного зникнення або різкого зниження напруги в мережі з наступним відновленням нормального живлення двигун буде розганятися при навантаженому компресорі.

Номінальна потужність електродвигуна для привода компресора звичайно задається заводом-виготовлювачем. У тих випадках, коли такі данні відсутні або їх необхідно визначити по іншим причинам, потужність двигуна може бути знайдена по формулі:

(кВт)

де - коефіцієнт запасу, який враховує відхилення режиму роботи

компресора від розрахункового, ;

індикаторний ККД компресора при політропічному стиску, ;

– механічний ККД, що враховує механічні втрати в компресорі,

=0,88 0,92;

– ККД передачі від вала електродвигуна до вала компресора,

;

Z – число ступенів компресора;

m – показник політропи (для повітря m=1,35: для нафтового газу m=1,25);

Р₁ и Р₂ – абсолютні тиски газу, що стискається, на вході і виході

компресора, / ;

- продуктивність компресора, /с.
Промислові компресорні станції для накачування газу або повітря в пласт звичайно містять до 16 компресорів і є дуже енергоємними споживачами. Зазвичай вони живляться напругою 6 кВ від трансформаторних підстанції 35/6 або 110/6 кВ. Часто електроприводи компресорів мають схеми АПВ (автоматичного повторного вмикання після зникнення напруги). Поряд з приладами АПВ на компресорних станціях широко застосовують самозапуск двигунів. Ця міра направлена на забезпечення безперебійності накачування робочого реагенту в свердловини.

Для реалізації самозапуску на час зникнення або зниження напруги живлення двигуни не вимикаються захистом, а продовжують працювати зі зниженням частоти обертання. Після відновлення нормальної напруги вони підвищують свою частоту обертання і повертаються до нормального режиму. Це є можливим, якщо при появі повної напруги пускові струми не вимкнених двигунів, які одночасно починають розганятися, не перевищують визначених значень.

---

Дата добавления: 2015-10-23