Электромашинные БАР с исполнительным электродвигателем переменного тока

Электромашинные БАР с исполнительным двигателем переменного тока весьма просты по конструктивному исполнению. В качестве исполнительных двигателей (двигателей подачи ДП) применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым или с фазным ротором. Управление двигателем подачи чаще всего производится с помощью релейноконтактных схем. В этом случае подача инструмента ступенчатая. Ревере осуществляется путем переброски двух фаз силовой цепи двигателя ДП (регулятор активного типа).

На рис. 4.23 представлена схема БАР Скворцова, на рис. 4.24 — структурная схема.

Рис. 4.23. Электромашинный БАР Скворцова:

БД — буровой двигатель; ДП — двигатель подачи; ТТтрансформатор тока; ТР — токовое реле; 1К, 2 К - контакторы; ТС - талевая система; Л-лебедка; ЧР - червячный редуктор; БВ - бурильный вал

Рис. 4.24. Структурная схема БАР Скворцова

Подача инструмента осуществляется в функции загрузки бурового двигателя БД: П =/(/бд). Ток /_Бд задается в пределах некоторой области (4д1-^бд2Х ^и эта область определяется, прежде всего, глубиной, диаметром скважины, типом породоразрушающего инструмента и осевой нагрузкой, которым при бурении соответствует своя, «нормальная», загрузка (в пределах номинальной) бурового двигателя БД. Таким образом, регулятор будет реагировать на смену горных пород (изменяя среднюю скорость подачи и осевую нагрузку), износ долота и состояние скважины.

Контроль загрузки бурового двигателя осуществляется с помощью трансформатора тока ТТ, ко вторичной обмотке которого подключено токовое реле ТР с контактными пластинами 1 и 2.

При загрузке бурового двигателя БД в пределах заданной /_Бд з_Ад (на схеме задатчик не показан) контактная стрелка токового реле ТР занимает нейтральное положение, следовательно, оба контактора 1К и 2К выключены, отключен и двигатель подачи ДП, подачи верха буровой колонны нет, идет «выбурка». Потребляемый ток /_Г)Д уменьшается (/бд < /бдО, стрелка токового реле ТР входит в контакт с пластиной 1 (это положение показано на рис. 4.23), замыкается цепь питания контактора 1К, который срабатывает (замыкаются контакты I) и подключает двигатель подачи ДП. Двигатель ДП осуществляет ступенчатую подачу верха буровой колонны, тем самым загружает буровой двигатель БД. Потребляемый ток /_Бд увеличивается, стрелка токового реле ТР выходит из контакта с пластиной /, занимает нейтральное положение, контактор 1К отключается, отключается и двигатель подачи ДП, подача верха буровой колонны прекращается, идет «выбурка». И цикл повторяется.

В случае перегрузки бурового двигателя (превышение /_Бл верхнего заданного значения /_БД2) стрелка токового реле ТР входит в контакт с пластиной 2, замыкается цепь питания контактора 2К, который срабатывает (замыкаются контакты II) и подключает двигатель подачи ДП с переброской двух фаз, что означает реверс в работе двигателя ДП: верх буровой колонны приподнимается, и если причина перегрузки бурового двигателя устранена, потребляемый ток /_Бд уменьшается, стрелка токового реле ТР выходит из контакта с пластиной 2, занимает нейтральное положение, контактор 2К отключается, отключается и двигатель подачи ДП, приподъем верха буровой колонны прекращается, идет «выбурка».

Контакторы 1К и 2К сблокированы таким образом, что в работе может быть только один, или оба выключены.

При бурении вероятны моменты: 1) буровой двигатель БД может быть перегружен свыше номинального значения тока /_Г)д пом; 2) при изношенном долоте для загрузки бурового двигателя до заданного значения регулятор будет работать на подачу инструмента, повышая осевую нагрузку до аварийного значения. Следовательно, в схеме регулятора должна быть подсистема защиты от перегрузки бурового двигателя и подсистема защиты бурового вала и долота от аварийного значения осевой нагрузки.

Недостатком БАР Скворцова является контактная система управления.