SU399987A1 - Устройство для рекуперативно-динамического торможения электропривода подъемной лебедки - Google Patents

Description

1

Известии устройства дл  рекуперативно-динамического торможени  электропривода подъемной лебедки при спуске груза на заданное рассто ние, преимущественно дл  спуска в скважину колонны бурильных или обсадных труб, в которых дл  осуществлени  точной остановки груза двигатель в конце спуска перевод т из режима рекуперативного торможени  в режим динамического торможени .

Однако при изменении веса груза эти устройства не обеспечивают оптимального выбора соотнощени  времени действи  рекуперативного и динамического торможений, что приводит к увеличению времени спуска.

Предлагаемое устройство позвол ет осуществить точную остановку спускаемого груза при наименьщей затрате времени независимо от его веса.

Это достигаетс  тем, что система управлени  устройством содержит блок сравнени , воздействующий на элементы силовой коммутации , к входу которого подключены выход датчика оборотов двигател  и выход вычислительного устройства. На вход вычислительного устройства подаютс  сигнал с датчика веса и сигнал, пропорциональный напр жению возбуждени  двигател .

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого устройства.

Система управлени  1 состоит из блока сравнени  2, воздействующего на элементы силовой коммутации 3, к входу которого через ключ 4 подключены выход датчика оборотов 5 двигател  6 и выход вычислительного блока 7. На вход вычислительного блока 7 подаютс  сигнал с датчика веса 8 и сигнал, пропорциональный напр жению возбуждени  двигател .

В функции вычислительного блока входит определение количества оборотов Пх, которое должен выполнить приводной электродвигатель в режиме динамического торможени 

41т(Мд-MC)

где / - момент инерции системы, приведенный к валу двигател ;

о)о - углова  скорость вращени  электродвигател  при рекуперативном торможении; Мд - момент двигател  при динамическом

тормож:ении; Мс - момент статический, создаваемый

грузом.

Момент двигател  в режиме динамического торможени  может быть найден из соответствующей механической характеристики, полученной дл  некоторых посто нных параметров

цепей статора и ротора и при некоторой посто нной величине напр жени  возбуждени  f/в

Мд /Г.Де,

где Км - коэффициент пропорциональности между тормозным моментом двигател  и посто нным напр жением на зажимах статора асинхронного двигател  дл  соответствующей механической характеристики.

С целью упрощени  можно прин ть величину момента электродвигател  в течение периода динамического торможени  посто нной и равной некоторой средней величине, котора  находитс  из характеристики динамического торможени .

Величины / и Мс завис т от веса груза и выражаютс  через мощность рекуперации Р. Из-за жесткости естественной механической характеристики асинхронного двигател  в режиме рекуперативного торможени  юо - величина практически посто нна .

Учитыва  выщеизложенное, можно написать:

„ (,Р)Кз

- КъР

где Ki - коэффициент, имеющий размерность момента инерции; Kz - коэффициент пропорциональноссти между приведенным моменком инерции груза и мощностью рекуперации;

Кз - посто нна  величина, имеюща  размерность угловой скорости электродвигател  в квадрате; К Км

KS - коэффициент пропорциональности между статическим моментом и мощностью рекуперации. Устройство работает следующим образом. В момент начала спуска, например колонны труб, система управлени  электроприводом включаетс  в работу.

При перемещении колонны труб на длину одной свечи приводной двигатель делает По оборотов. Блок сравнени  2 приводного двигател  6 имеет емкость, равную числу оборотов приводного двигател , соответствующую перемещению бурильной колонны на одну свечу , т. е. По. При поступлении на вход блока сравнени  2 числа импульсов, равного п, на его выходе по вл етс  сигнал управлени .

На вход вычислительного блока 7 поступает информаци  о мощности рекуперативного торможени  с датчика веса 8 и сигнал, пропорциональный напр жению UB. После окончаПИЯ переходного процесса, когда скорость вращени  двигател  достигает величины соо, на выходе вычислительного блока 7 по вл етс  сери  импульсов Пх, соответствующа  определенной длине свечи, на которой двигатель должен работать в режиме динамического торможени .

Эта сери  импульсов вводитс  в блок 2. Одновременно в блок 2 ввод тс  импульсы от датчика оборотов 5 пропорционально длине

свечи, погружающейс  в скважину. Когда колонна труб опуститс  на длину свечи, соответствующую fto-Их оборотам двигател , в блок сравнени  2 с датчика оборотов 5 поступит По-Пх импульсов. А так как в блок сравнени 

было уже предварительно введено Пх импульсов , то общее число импульсов, поступивших в блок сравнени : (па-Пх)(}.

В этот момент на выходе блока 2 по вл етс  управл ющий сигнал, который подаетс 

на элементы силовой коммутации и переводит двигатель в режим динамического торможени .

Предмет изобретени 

Claims (2)

1.Устройство дл  рекуперативно-динамического торможени  электропривода подъемной лебедки, содержащего приводной электродвигатель и систему управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности остановки и уменьшени  времени при спуске груза на заданное рассто ние, в системе управлени  совместно применены датчик числа оборотов двигател , вычислительное устройство , блок сравнени , элементы силовой коммутации и датчик веса, причем к воздействующему на элементы силовой коммутации блоку сравнени  подключены выходы датчика оборотов двигател  и вычислительного блока , рассчитывающего необходимое число оборотов двигател  при динамическом торможении в зависимости от веса спускаемого груза и напр жени  возбуждени  двигател .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в качестве датчика веса использован ваттметр .