Усовершенствование режима работы насоса «НБ-32» для буровой установки УРБ-3А3 | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 8 июня, печатный экземпляр отправим 12 июня.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №24 (158) июнь 2017 г.

Дата публикации: 14.06.2017

Статья просмотрена: 97 раз

Библиографическое описание:

Зохидов О. У., Расулов А. Х. Усовершенствование режима работы насоса «НБ-32» для буровой установки УРБ-3А3 // Молодой ученый. — 2017. — №24. — С. 142-145. — URL https://moluch.ru/archive/158/44367/ (дата обращения: 27.05.2019).



В последние годы в Навоийском горно-металлургическом комбинате при разработке урановых месторождений способом подземного выщелачивания получили широкое применение буровые установки типа УРБ-3А3 с использованием насоса НБ-32. По техническим параметрам данные насосы наиболее соответствуют горнотехническим условиям данного производства.

С целью продления срока службы данных насосов, фирмой производителем были разработаны и внедрены множество типов защит от ненормальных режимов работы насоса, основными и применяемые из которых, в насосах этой фирмы, работающих в НГМК, являются следующие:

  1. Защита от токов перегрузки;
  2. Защита от токов короткого замыкания;
  3. Защита от понижения сопротивления изоляции;
  4. Защита от нулевого напряжения и от перенапряжения;
  5. Защита от холостой работы (сухого хода).

Анализ эксплуатации данных насосов в условиях месторождений «РУ-5» (Рудоуправления № 5) типа показало, что из-за частого срабатывания защиты от холостой работы приходится часто перезапускать данный насос находящийся внутри скважины, это в свою очередь ведет к засорению насоса илом, поднимающийся при каждом перезапуске насоса, а также из-за пускового тока электродвигателя в 4–7 раз превышающий номинальный ток нагрузки, сеть электроснабжения на короткое время подвергается существенной пиковой нагрузке.

В свою очередь, применение регулируемого электропривода и правильный выбор оптимальных режимов работы насоса НБ-32 позволило бы существенно снизить потребление электроэнергии и решить ряд проблем связанных с эксплуатацией насосов, что ведет к повышению срока службы насосов [1].

Расчет ивыбор частотного преобразователя для асинхронного двигателя бурового насоса НБ-32 вусловиях РУ-5 Навоийского ГМК.

Для расчета необходимо определить следующие номинальные параметры насосной установки:

− паспортная подача и напор–=7 л/с; =60, м.;

− паспортный КПД насоса — =0,72.

Паспортные данные по приводному электродвигателю:

− номинальная мощность и напряжения — =9.2, кВт; =380, В;

− номинальное скольжение и число пар полюсов — =0,05; =1;

− синхронная частота вращения магнитного поля статора — =3000, об./мин и номинальная частота вращения — =2840, об./мин.;

− номинальный КПД двигателя — ;

− номинальный коэффициент мощности — =0,85;

− перегрузочная способность двигателя — =2;

− момент инерции двигателя — =0.044, кг.м2.

Дополнительные данные, необходимые для расчета:

− плотность перекачиваемой жидкости — =1010, кг/м3;

− высота подъема жидкости (глубина опускания насоса) — =150, м

− ожидаемый приток жидкости в скважину (дебит скважины) =9, м3/с [2].

Расчет параметров схемы замещения асинхронного электродвигателя при частотном регулировании.

Для расчета модели частотно-регулируемого электропривода определяются параметры схемы замещения асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Схема замещения фазы асинхронного электродвигателя при частотном управлении приведена на рис 1. На схеме замещения приняты следующие обозначения:

— активное сопротивление обмотки фазы статора;

— приведенное к обмотке статора активное сопротивление обмотки фазы;

— индуктивное сопротивление обмотки фазы статора;

— приведенное к обмотке статора индуктивное сопротивление обмотки фазы ротора.

Рис. 1. Схема замещения фазы асинхронного электродвигателя: — индуктивное сопротивление намагничивающей цепи; — номинальное напряжение фазы статорной обмотки; — ЭДС фазы статорной обмотки; — приведенная к статорной обмотке ЭДС фазы роторной обмотки; — ток фазы статорной обмотки; — приведенный к статорной обмотке ток фазы роторной обмотки; — ток намагничивающей цепи; — относительное напряжение статора; — относительная частота тока статора

Схема замещения приведена для фазы асинхронного двигателя, поэтому расчетные значения токов и напряжений являются фазными.

Номинальный ток фазы статора:

А.

Активное сопротивление фазы статора:

Ом.

Номинальная угловая скорость магнитного поля статора двигателя:

с-1, с-1.

Номинальный и максимальный моменты двигателя:

Н м, Н м.

Индуктивное сопротивление короткого замыкания:

Ом.

Индуктивные сопротивления статора и приведенное ротора:

Ом.

Приведенное к обмотке статора активное сопротивление фазы ротора:

Ом.

Номинальный приведенный ток ротора:

А.

Номинальный коэффициент мощности роторной цепи:

тогда .

Номинальный ток намагничивающей цепи:

А.

Номинальная ЭДС фазы статора:

В.

Индуктивное сопротивление намагничивающей цепи:

Ом. [3]

Для установления оптимальных режимов работы насоса НБ-32 буровой установки УРБ-3А3 нами предлагается частотный преобразователь марки «KEB COMBIVERT».

При использование, нерегулируемых электродвигателей бурового насоса НБ-32 возрастали потери электроэнергии. Это способствовало к увеличению затрат на бурения геотехнологических скважин в условиях РУ-5 Навоийского ГМК. Применения частотного преобразователя для буровых насосов типа НБ-32 приведет к значительную экономию затрат на электроэнергию при бурении геотехнологических скважин в условиях РУ-5 Навоийского ГМК [3].

Основными параметрам определяющими экономию электроэнергии в данном расчете являются «наименьшая за расчетный период подача насоса» и «фактическая высота поднятия глинистого раствора».

Чем меньше эти значения от номинальных, тем больше потери электроэнергии при использование не регулируемого электропривода, соответственно тем больше становится экономически целесообразным применение буровых насосов с регулируемым электроприводом.

Литература:

  1. Б. Н. Абрамович. Электропривод и электроснабжение горных предприятий. Санк-Петербург,2004.
  2. Холин Д. С., Сидоров А. В. Способ управления трехфазным асинхронным электродвигателем погружного насоса и система управления электродвигателем погружного насоса. — Ижевск: МПК, 2005.
  3. Плеханов С. Н. Увеличение максимальной частоты вращения двигателей переменного тока с помощью переключения их обмоток электронными ключами. — М.: Электропривод, 2007.
Основные термины (генерируются автоматически): статорная обмотка, асинхронный электродвигатель, намагничивающая цепь, регулируемый электропривод, обмотка статора, индуктивное сопротивление, асинхронный двигатель, буровой насос, короткое замыкание, роторная обмотка.


Похожие статьи

Моделирование асинхронного двигателя с укладкой обмотки...

В пакете учебных программ при моделировании асинхронного двигателя с помощью магнитных схем замещения представляет определенный интерес к способу намотки статорной обмотки через спинку ярма.

Разработка частотно-регулируемого асинхронного...

буровая установка, буровой насос, электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, синхронный двигатель, система Г-Д, высоковольтный преобразователь частоты.

Диагностика повреждения короткозамкнутой обмотки ротора...

При эксплуатации асинхронных двигателей (АД) повреждения в обмотке ротора (беличьей клетке) является довольно распространенным дефектом, до 10 % от всех повреждений в зависимости от мощности и типа машины [1]...

Моделирование асинхронного двигателя со статическим...

Индуктивности обмоток статора и ротора, соответственно: (5). (6). Рассмотрим известную математическую модель асинхронного двигателя (7) — уравнения обобщенной машины, записанные через потокосцепления в системе координат αβ [2]...

Пространственные векторы в асинхронном двигателе...

и - индуктивные сопротивления рассеяния обмоток статора и ротора; - индуктивное сопротивление намагничивающего контура [3, с. 457].

- активное сопротивление роторной обмотки, приведенного к статорной обмотке, Ом

Программирование линейного асинхронного двигателя (Z1 = 18)...

MATLAB, статорная обмотка, нулевой провод, момент времени, матрица А, элемент матрицы А, линейный асинхронный двигатель, Ток, уравнение, электромагнитное усилие, элемент.

Частотно-регулируемый асинхронный электропривод буровой...

Ключевые слова: буровая установка, частотно-регулируемый асинхронный двигатель, диапазон регулирования скорости, высоковольтный преобразователь частоты, широтно-импульсный преобразователь, закон регулирования частоты.

Моделирование линейного асинхронного двигателя с укладкой...

MATLAB, линейный асинхронный двигатель, элемент матрицы А, матрица А, статорная обмотка, математическая модель, момент времени, Магнитная схема замещения, общий вид матриц, прямой пуск.

Моделирование асинхронного двигателя с укладкой обмотки...

В пакете учебных программ при моделировании асинхронного двигателя с помощью магнитных схем замещения представляет определенный интерес к способу намотки статорной обмотки через спинку ярма.

Похожие статьи

Моделирование асинхронного двигателя с укладкой обмотки...

В пакете учебных программ при моделировании асинхронного двигателя с помощью магнитных схем замещения представляет определенный интерес к способу намотки статорной обмотки через спинку ярма.

Разработка частотно-регулируемого асинхронного...

буровая установка, буровой насос, электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, синхронный двигатель, система Г-Д, высоковольтный преобразователь частоты.

Диагностика повреждения короткозамкнутой обмотки ротора...

При эксплуатации асинхронных двигателей (АД) повреждения в обмотке ротора (беличьей клетке) является довольно распространенным дефектом, до 10 % от всех повреждений в зависимости от мощности и типа машины [1]...

Моделирование асинхронного двигателя со статическим...

Индуктивности обмоток статора и ротора, соответственно: (5). (6). Рассмотрим известную математическую модель асинхронного двигателя (7) — уравнения обобщенной машины, записанные через потокосцепления в системе координат αβ [2]...

Пространственные векторы в асинхронном двигателе...

и - индуктивные сопротивления рассеяния обмоток статора и ротора; - индуктивное сопротивление намагничивающего контура [3, с. 457].

- активное сопротивление роторной обмотки, приведенного к статорной обмотке, Ом

Программирование линейного асинхронного двигателя (Z1 = 18)...

MATLAB, статорная обмотка, нулевой провод, момент времени, матрица А, элемент матрицы А, линейный асинхронный двигатель, Ток, уравнение, электромагнитное усилие, элемент.

Частотно-регулируемый асинхронный электропривод буровой...

Ключевые слова: буровая установка, частотно-регулируемый асинхронный двигатель, диапазон регулирования скорости, высоковольтный преобразователь частоты, широтно-импульсный преобразователь, закон регулирования частоты.

Моделирование линейного асинхронного двигателя с укладкой...

MATLAB, линейный асинхронный двигатель, элемент матрицы А, матрица А, статорная обмотка, математическая модель, момент времени, Магнитная схема замещения, общий вид матриц, прямой пуск.

Моделирование асинхронного двигателя с укладкой обмотки...

В пакете учебных программ при моделировании асинхронного двигателя с помощью магнитных схем замещения представляет определенный интерес к способу намотки статорной обмотки через спинку ярма.

Задать вопрос