CN201934015U - 石油钻机电气传动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种石油钻机电气传动系统，其包括钻机设备、双馈异步电动机和变频器，钻机设备与双馈异步电动机的一侧连接并由双馈异步电动机驱动；双馈异步电动机由钻机整体的电气系统的电网供电，其主要解决了现有耦合器效率低，噪音大，机械结构和管路系统复杂，速度调节精度低，多机组并联驱动时有各电动机之间不平衡偏载现象，同时解决交流异步电动机的驱动必须配备大等于电机容量的变频器进行调速控制，需要配备功率因数补偿等装置所引起的成本居高不下的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油钻机用电气传动系统，具体涉及一种高效、节约型双馈电机及其电气控制系统。
背景技术
石油钻机电气控制系统主要用于负荷分配和设备调速，其通过不同的设备配置及方案实现上述功能。
目前，众多油田均在进行机械化驱动石油钻机的电动化改造，具体的说是将原有的柴油机驱动的钻机改为电动机驱动的钻机。
将柴油机驱动的钻机改为电动机驱动的钻机多采用以下两种方案：
1、采用低压或高压交流异步电动机加液力耦合变矩调速器驱动钻机各设备的电气控制系统方案；
2、采用低压交流异步变频电动机加全功率变频器调速器驱动钻机各设备的电气控制系统方案；
但上述这两种电气控制系统都存在一些不足：
低压或高压交流异步电动机加液力耦合变矩调速器的方案耦合器效率低，噪音大，机械结构和管路系统复杂，速度调节精度低，多机组并联驱动时有各电动机之间不平衡偏载现象。同时异步电动机启动电流大，功率因数低，系统要正常工作需要配备电机软启动器和功率因数补偿装置。
采用低压交流异步变频电动机的驱动方案必须配备大等于电机容量的变频器进行调速控制，成本居高不下；同时系统谐波污染严重，需要配备谐波抑制装置。
机械化驱动石油钻机电动化改造的电机正常工作时要求的调速范围并不大，采用全功率变频器进行调速控制，并不经济可行。因此，这种改造方案大多数用户不能接受。
发明内容
本实用新型提供一种电动机和电气控制系统形成的电气传动系统。总体的 设计方案是，采用双馈异步电动机和相应的变频器，以这样的配置作为石油钻机的电气传动系统。
本实用新型的技术解决方案如下：
该石油钻机电气传动系统，包括钻机整体的电气系统的电网3和钻机设备4，钻机设备4上设置有动力输入轴端41，其特征在于：还包括双馈异步电动机1和变频器2，所述钻机设备4与双馈异步电动机1的一侧连接并由双馈异步电动机1驱动；所述双馈异步电动机1由钻机整体的电气系统的电网3供电；所述双馈异步电动机1和变频器2形成电气传动系统，双馈异步电动机1的电气控制系统选用相应匹配的变频器2。
以上所述的双馈异步电动机1包括定子11和转子12。
以上所述的变频器2包括输入端21和输出端22，其中双馈异步电动机1的定子11与钻机整体的电气系统的电网3连接，转子12与变频器2的输出端22连接，变频器2的输入端21与钻机整体的电气系统的电网3连接。
以上所述的双馈异步电动机转子12与钻机设备4的动力输入轴端41机械连接。
本实用新型的优点在于：
1、不需要液力耦合器，减少了噪音污染，节能。
2、调速控制器选用的变频器容量小于等于1/3电机容量，大大节约设备的投资成本。
3、该电气传动系统功率因数高，谐波小，无需功率因数补偿装置和谐波抑制装置。
4、该电气传动系统用于机械钻机电动化改造、电驱动钻机的泥浆泵电气传动系统、机电混合驱动钻机的泥浆泵机泵组电动化改造均有十分高的性价比，确实是一种高效、节约型的石油钻机电气传动系统。
附图说明
图1是双馈异步电动机和变频器形成配置的原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详述：
该石油钻机用的电气传动系统，包括双馈异步电动机1、变频器2、钻机 整体的电气系统的电网3和钻机设备4，双馈异步电动机1包括定子11和转子12，变频器2包括输入端21和输出端22，钻机设备4上设置有动力输入轴端41，钻机设备4与双馈异步电动机1的一侧连接并由双馈异步电动机1驱动；双馈异步电动机1由钻机整体的电气系统的电网3供电；其中双馈异步电动机1的定子11与钻机整体的电气系统的电网3连接，转子12与变频器2的输出端22连接，变频器2的输入端21与钻机整体的电气系统的电网3连接，双馈异步电动机转子12与钻机设备4的动力输入轴端41机械连接。
电气传动系统启动之处，变频器2的输出端22控制双馈异步电动机转子12的电流和频率，实现软启动功能，并进入调速控制状态。根据工矿的要求，钻机司钻人发出指令给变频器2，通过变频器2的输出变化，达到控制双馈异步电动机转子12的转速和转矩，进一步实现了钻机设备的调速和调矩功能。
针对不同容量的钻机设备，配置不同容量的电气传动系统，这样可以实现负荷的有效分配并形成节约。
Claims (4)
1.一种石油钻机电气传动系统，包括钻机整体的电气系统的电网(3)和钻机设备(4)，钻机设备(4)上设置有动力输入轴端(41)，其特征在于：包括双馈异步电动机(1)和变频器(2)，所述钻机设备(4)与双馈异步电动机(1)的一侧连接并由双馈异步电动机(1)驱动；所述双馈异步电动机(1)由钻机整体的电气系统的电网(3)供电；所述双馈异步电动机(1)和变频器(2)形成电气传动系统，双馈异步电动机(1)的电气控制系统选用相应匹配的变频器(2)。
2.根据权利要求1所述的石油钻机电气传动系统，其特征在于：所述的双馈异步电动机(1)包括定子(11)和转子(12)。
3.根据权利要求2所述的石油钻机电气传动系统，其特征在于：所述的变频器(2)包括输入端(21)和输出端(22)，其中双馈异步电动机(1)的定子(11)与钻机整体的电气系统的电网(3)连接，转子(12)与变频器(2)的输出端(22)连接，变频器(2)的输入端(21)与钻机整体的电气系统的电网(3)连接。
4.根据权利要求1至3任一所述的石油钻机电气传动系统，其特征在于：所述的双馈异步电动机转子(12)与钻机设备(4)的动力输入轴端(41)机械连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102943619A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-27 | 成都宏天电传工程有限公司 | 适用于深层钻井的网电钻机 |
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2010
- 2010-10-28 CN CN2010205812455U patent/CN201934015U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20110817 Termination date: 20161028 |