SU1291915A1 - Устройство дл вибрационного возбуждени сейсмических волн - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам дл  вибрационного возбуждени  сейсмических колебаний и предназначено дл  сейсмической разведки поленых ископаемых.

Важнейшее преимущество вибрационного метода состоит в том, что возбуждающие .воздействи  (вибрационные колебани ) в отличие от взрыва поддаютс  управлению и контролю, что позвол ет примен ть очень тонкие методы выделени  полезных сигналов и тем самым повысить разрешающую способность и точность сейсмического картировани  геологических объектов Однако, дл  этого, чтобы зти потенциальные возможности были в полной мере реализованы необходимо, чтобы конструкци  виброисточника обеспечивала формирование сейсмических ко лебаний с жестким управлением по чатоте и фазе. Такое управление дает возможность объединить несколько виброисточников в синфазно работающую группу и тем самым значительно повысить излучаемую энергию, а такж сконцентрировать сейсмический луч в заданном направлении.

Известно устройство дл  вибрационного возбуждени  сейсмических вол содержащее два линейных возбудител  вибраций, св занные поперечными стоками силовой рамы с опорной плитой, и блок управлени . Вибровозбудители смонтированы параллельно на раме, имеющей возможность поворота на 90 относительно поперечных стоек вокру оси, перпендикул рной ос м возбудителей вибраций, св занных с блоком управлени  через регулируемые фазо- вращатели l .

Недостатками источника  вл ютс  сложность изготовлени  виброисточников , механическа  св зь вибровоз- будителей, ограниченна  величина создаваемого воздействи  на грунт.

Известно использование синхронных двигателей в качестве привода, деба- лансных вибраторов в вибрационных конвейерах, содержащих жесткий транспортирующий орган с установленными на нем дебалансными вибраторами, каждый из которых приводитс  во вра- щелие от синхронного электродвига- тел  с пассивными роторами, которые могут иметь несколько усто: чивых режимов работы, отличающихс  пространственной ориентацией роторов.

5

1

5

5 0

5

5

0

9152

Дл  обеспечени  синфазной работы де- балансных вибраторов в вибрационных конвейерах примен етс  реле установки фаз. Оно срабатывает от импульса посто нного тока, который проходит через замыкающие контакты цепи управлени . Конструкци  привода обеспечивает одно кратковременное замьжа- ние контактов за каждый оборот рото- Ра 2.

Недостатками этого устройства  вл ютс  наличие дополнительного элемента - реле установки фаз наличие контактов, работающих в услови х вибрации и в цепи посто нного тока, сравнительно большое врем  установлени  синфазной работы вибраторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  вибрационного возбуждени  сейсмических в олн, содержащее виброплатформу с установленными на .ней дебалансньБми возбудител ми, соединенными с приводными электродвигател ми , подключенными к регулируемой по частоте и напр жению энергоустановке , управл ющие входы которой подключены к задатчику программ и датчику обратной св зи. Приводные асинхронные электродвигатели вращают валы дебалансных вибраторов, которые св заны между собой синхронизирующей зубчатой передачей з .

Недостатком этого устройства  вл етс  плоха  управл емость, не позвол юща  достичь синфазной работы нескольких идентичных виброустановок и требующа  наличи  механической св зи между вибровозбудител ми, ус- тановленньми на одной платформе.

Это не позвол ет примен ть группирование вибраторов, усложн ет конструкцию виброизлучающего органа вследствие наличи  в нем шестеренчатой передачи, работающей в усло- . вн х интенсивной вибрации.

Целью изобретени   вл етс  повышение мощности излучаемого сигнала за счет группировани  вибровозбудителей при одновременном упрощении устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  вибрационного возбуждени  сейсмических волн, содержащем виброплатформу с установленными на ней дебалансными вибровозбудител ми , соединенньп и с при

водньпчи электродвигател ми, подключенными к регулируемой по частоте и напр жению энергоустановке, управл ющие входы которой подключены к задатчику программ и датчику обрат- ной св зи, приводные двигатели выполнены в виде синхронных электродвигателей с активным ротором, обмотки возбуждени  которых соединены с энергоустановкой через источник посто нного тока, к управл ющему входу которого подключен выход датчика тока, установленного в цепи питани  статорных обмоток синхронных электродвигателей.

При таком включении дл  синхронных электродвигателей с активными роторами возможен один устойчивый режим работы, завис щий от пол рности пол  статора и пол  ротора. Следовательно, дл  обеспечени  син- фазности работы вибраторов не нужно дополнительных устройств, что упрощает конструкцию Биброизлучающего органа, а синфазна  работа вибраторов осуществл етс  в течение времени одного, оборота ротора и поддерживаетс  во врем  работы взаимодействием полей статора и ротора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

На виброплатформе I установлены дебалансные вибровозбудители 2, приводимые во вращение от синхр он- ных электродвигателей с активными роторами 3, обмотки возбуждени  которых подключены к регулируемому источнику 4 посто нного тока, к управл ющему входу которого подключен выход датчика 5 тока статорных обмоток . Питание статорных обмоток электродвигателей 3 осуществл етс  от регулируемой по частоте и фазе энергетической установки 6, к управл ющему входу которой подключен задат- чик 7 программ, а к входу обратной св зи - выход датчика 8 фазы выходного напр жени  энергоустановки.

Виброустановка работает следующи образом.

Задатчик 7 программ вырабатывает эталонный сигнал, частота и фаза которого соответствует начальным услови м работы виброустановки. Этот- сигнал в виде свип-сигнала поступае на вход системы управлени  энергетической установки 6, котора  предстал ет собой электромашинный преобра

0

5

0 5

0

5

0

5

0

5

зователь систек1ы двигатель посто нного тока - синхронный генератор. В начальный момент скорость вращени   кор  двигател  посто нного тока энергоустановки 6 устанавливаетс  такой, чтобы на выходе синхронного генератора по вилось переменное напр жение с частотой, равной частоте эталонного сигнала. Одновременно на вход обратной св зи системы управлени  энергоустановки 6 поступает сигнал от датчика 8 фазы, включенного в одну из фаз синхронного генератора электромашинного преобразовател . При этом в процессе работы система управлени  энергоустановки 6 непрерывно поддерживает равенство фаз эталонного сигнала и выходного напр жени .

После запуска в работу электромашинного преобразовател  энергоустановки 6 переменное напр жение с частотой, равной начальной частоте, поступает через датчик 5 тока на статорные обмотки синхронных электродвигателей 3. Дл  того, чтобы виброплатформа 1 совершала гармонические колебани  необходимо вращать дебалансные вибровозбудители 2 навстре- чу друг другу. Поэтому статорные обмотки электродвигателей 3 подключены таким образом, чтобы роторы пары электродвигателей вращались в противоположные стороны.

По услови м сейсмической разведки виброустановка должна работать .в диапазоне излучаемых волн 8-60 Гц. Так как синхронные электродвигатели на низкой частоте имеют малое значение КПД в результате сравнительно больших потерь в обмотках статора, то дл  увеличени  КПД необходимо поддерживать ток в обмотках .статора минимальным , что обеспечиваетс  в синхронных электродвигател х регулированием тока возбуждени . Дл  обес- печени  такого регулировани  и поддержани  минимального тока статоров во всем диапазоне частот обмотки статоров синхронных электродвигателей 3 подключены к выходу синхронного генератора энергоустановки 6 через датчик 5 тока. С выхода датчика 5 тока сигнал в виде управл ющего напр жени  поступает на вход регулируемого источника 4 посто нного тока. Источник 4 посто нного тока выбираетс  регулируемым с целью воз5

мозсности упр авлени  напр жением, которое подаетс  на обмотки возбуждени  синхронных электродвигателей 3, таким образом, чтобы ток статорных обмоток был минимальным, что фиксируетс  датчиком 5 тока. Следовательно , КПД синхронных электродвигателей будет максимальным во всем диапазоне рабочих частот.

После запуска в рабо ту синхронных электродвигателей задатчик 7 программ включаетс  в режим увеличени  частоты по заданной программе, при этом виброплатформа 1 совершает колебани  с частотой и фазой, заданной задатчиком 7 программ.

Выла описана работа виброустановки с одной виброплатформой 1. Если параллельно описанной виброплатформе подключить еще несколько виброплатформ , то получают групповой ис919156

точник сейсмических колебаний, работающий синфазн о и управл емый одним задатчиком 7 программ.

Таким образом, применение син5 хронных электродвигателей с активные ротором в качестве привода де- балансных вибровозбудителей позвол ет расширить методические возможности использовани  виброустановок,

fO улучшить их управл емость, обеспечить возможность синфазной работы группы виброплатформ и упростить конструкцию виброизлучающего органа, а включение датчика тока в цепь пита}5 ни  статорных обмоток синхронных электродвигателей и питание обмоток возбуждени  этих электродвигателей от регулируемого источника посто нного тока дают возможность поддержи20 вать КПД электродвигателей на наивысшем уровне во всем диапазоне рабочих частот.

&S

Редактор В. Иванова

Составитель Н. Чихладзе

Техред И.Попович Корректор М. Самборска 

Заказ 261/45Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна . 4

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН, содержащее виброплатформу с установленными на ней дебалансными вибровозбудителями, соединенными с приводными электродвигателями, подключенными к регулируемой по частоте и напряжению энергоустановке, управляющие входы которой подключены к задатчику программ и датчику обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения мощности излучаемого сигнала за счет группирования вибровозбудителей при одновременном упрощении устройства, приводные двигатели выполнены в виде синхронных электродвигателей с активными роторами, обмотки возбуждения которых соединены с энергоустановкой через источник постоянного тока, к управляющему входу которого подключен выход датчика тока, установленного в цепи питания статорных обмоток синхронных электродвигателей.

   SU ,,, 1291915

   1291915 2