Насос объемный возвратно-поступательный со встроенной косозубой или шевронной зубчатой передачей и частотно-регулируемым электроприводом

Насос объемный возвратно-поступательный со встроенной косозубой или шевронной зубчатой передачей и частотно-регулируемым электроприводом. Полезная модель относится к области бурового машиностроения и позволяет удешевить и упростить конструкции регулируемых электроприводов буровых насосов с одновременным повышением показателей надежности. Указанный эффект достигается за счет внедрения системы преобразования частоты тока взамен системы тиристорного преобразования переменного тока в постоянный, что позволяет использовать в регулируемых электроприводах простые и более надежные синхронные и асинхронные электродвигатели вместо электродвигателей постоянного тока.

Существующие электроприводы объемных возвратно-поступательных насосов (1) в том числе буровых поршневых насосов (2) делятся на две группы (3).

Условно к первой группе можно отнести электроприводы с нерегулируемой частотой оборотов ведущего вала. В приводе используются синхронные типа СДБО-630, СДБМ-720 или асинхронные типа АКСБ электродвигатели, которые получили в России и с транах СНГ самое широкое распространение особенно в буровых установках на нефть и газ благодаря простоте и высокой надежности.

Ко второй группе относятся электроприводы с регулируемой частотой оборотов ведущего вала.

В буровых установках на нефть и газ в электроприводе мощных буровых насосов используются преимущественно электродвигатели постоянного тока типа 4ПС-450-1000.

Электродвигатели типа 4ПС-450-1000 обладает известным набором конструктивных недостатков, характерных для машин постоянного тока (4), прежде всего - наличием коллектора и щеток, которые в условиях работы буровых установок (влажность, запыленность, резкие температурные перепады) быстро изнашиваются и требуют капитального ремонта в стационарных условиях.

Тем не менее, применение регулируемых электроприводов в буровых поршневых насосах обусловлено технологической необходимостью проводки глубоких скважин на нефть и газ, особенно так называемых горизонтальных участков продуктивных пластов.

Первая группа электроприводов с нерегулируемой частотой вращения ведущего вала (электродвигатели - синхронные или асинхронные короткозамкнутые) запитывается от промышленных сетей переменного тока с постоянной частотой 50 Гц через трансформаторы типа ТРПМ-3200/6. Первая группа электроприводов имеет наибольшее распространение в нефтяной промышленности.

Вторая группа электроприводов с регулируемой частотой вращения ведущего вала (электродвигатели типа 4ПС-450-1000) запитывается постоянным током, поступающим от специальных систем.

Первая система, так называемая «ГД» (генератор-двигатель) (3), состоящая из синхронного электродвигателя, соединенного с валом генератора постоянного тока, с клемм которого снимается постоянный ток необходимых параметров. Запитывается синхронный электродвигатель от промышленной сети переменного тока через

трансформатор стандартных параметров. Система «ГД» дорогостоящая, требует больших укрытых площадей с определенным микроклиматом.

Вторая система - комплектное тиристорное устройство (КТУ) - преобразует переменный ток в постоянный необходимых параметров для запитывания приводного электродвигателя постоянного тока типа 4ПС-450-1000.

Прелагаемая полезная модель «Насос объемный возвратно-поступательный со встроенной косозубой или шевронной зубчатой передачей и частотно-регулируемым электроприводом» не имеет вышеуказанных недостатков. Полезная модель имеет систему преобразования частоты тока, которая управляет частотой вращения вала синхронного или асинхронного электродвигателей в бесступенчатом режиме.

Система преобразования частоты тока позволяет отказаться от сложных дорогих, затратных машин постоянного тока и использовать более простые и надежные синхронные и асинхронные машины. В значительной степени это затрагивает большой парк буровых установок на нефть и газ, в электроприводах которых применяются нерегулируемые синхронные и асинхронные электродвигатели.

Действующий парк буровых установок на нефть и газ с нерегулируемыми электродвигателями при внедрении систем преобразования частоты тока (СПЧТ) при относительно небольших затратах получить новые качественно положительные характеристики, обеспечивающие повышение скорости бурения, снижение аварийности в скважине, возможность бурения горизонтальных скважин с использованием современных технологий.

Литература

1. ГОСТ 17398 Насосы. Термины и определения

2. ГОСТ 6031 Насосы буровые. Основные термины

3. Алексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзавода. М.: Недра, 1981

4. Справочник по электрическим машинам. Под общей редакцией И.П.Копылова и Б.К.Клокова. Том 1-М.: Энергоиздат, 1988

Насос объемный возвратно-поступательный со встроенной косозубой или шевронной зубчатой передачей и регулируемым электроприводом, отличающийся тем, что регулируемый электропривод выполнен на базе синхронного или асинхронного электродвигателей с системой преобразования частоты тока.