Електропривод бурових установок верстатів, Електродвигуни.
До переваг електроприводу належать: простота управління та обслуговування, постійна готовність до роботи, економічність та можливість реверсування, спрощення трансмісій та можливість застосування індивідуального приводу для кожного механізму (насоса, глиномішалки, труборозвороту та ін.), що дозволяє комплексно механізувати бурові роботи і навіть частково їх автоматизувати.
На геологорозвідувальних роботах нині найбільш поширені електродвигуни єдиної серії 4А. Серія 4А - асинхронні двигуни охоплюють діапазон потужностей 0,06-400 кВт з частотою обертання 500, 600, 750, 1000, 1500, 3000 об/хв, з висотою валу від 50 до 350 мм. Номінальна напруга електродвигунів - 220/380 і 380/660 при потужності до 110 кВт, а понад - тільки 380/660 В.
На зміну двигунам серії 4А приходить серія АІ асинхронних двигунів загальнопромислового застосування з висотами осі обертання 45-355 мм і потужністю 0,025-315 кВт, розроблених в рамках "Інтерелектро", що відрізняються безліччю різновидів (підвищеною частотою обертання, з температурним захистом і т.д.). ).
В даний час на бурових верстатах типу УКБ, ЗІФ-650М, ЗІФ-1200МР приводний двигун передає обертання шпинделю верстата за допомогою знижувальних редукторів, що мають від чотирьох до восьми ступенів передач. В установках УКБ, призначених для буріння свердловин на корисні копалини тверді в інтервалі 25-3000 м, також застосовується привід зі ступінчастим регулюванням частоти обертання і швидкості підйому снаряда. Виняток становлять установка УКБ-1200/2000 (СКБ-7) та новий буровий агрегат БАК-1200/2000.
Привід верстата СКБ-7 здійснюється від електродвигуна постійного струму Д-812 потужністю 70 кВт з використанням плавнорегульованого тиристорного перетворювача ТП-1200/2000 УЗ, а агрегату ВАК-1200/2000 - від електродвигуна з порожнистим ротором типу АК-820 потужністю 80 кВт з тиристорним перетворювачем ЕМУ-1М.
Особливості регульованих електроприводів полягають у можливості регулювання частот обертання шпинделя та плавної зміни витрати промивної рідини в широкому діапазоні. У приводі лебідки з'явилася можливість автоматичного вибору максимально допустимої швидкості спуску-підйому колони труб залежно від навантаження на гаку та ручного регулювання швидкості в широких межах. Привід лебідки, обертача – реверсивний, привід бурового насоса – нереверсивний. Застосовується також індивідуальний привід насосів, гідросистем бурового верстата.
Монтаж та експлуатація електродвигунів
Монтаж електродвигуна на місці робіт включає ряд послідовних операцій: вивантаження, розпакування, перевірку схеми з'єднання фаз і якості ізоляції, установку і з'єднання з механізмом, вивірку правильності установки, пуск і перевірку двигуна під навантаженням.
Перед установкою необхідно впевнитись, особливо якщо двигун вчинив після ремонту, як приєднані обмотки статора, перевірити їх на обрив та стан ізоляції, заміряти зазор між ротором та статором, підтягнути болти. Якщо напруга мережі 380 В, а двигун передбачений на напругу 220/380, то його обмотки повинні бути з'єднані за схемою «зірка», а при напрузі 220 В - "трикутником". У першому випадку з'єднуються між собою клеми С5, С4, С6, а в другому – С1-С6, С2-С4, С3-С5. Якість ізоляції перевіряється мегомметром: опір ізоляції обмотки статора має бути не менше 1000 Ом на 1 В робочої напруги, а опір фазної обмотки ротора 500 Ом при температурі 1530 °С. Зазор міжротором та статором перевіряється щупом.
При цьому відхилення має бути не більше ніж 10% від мінімального його значення. Двигун встановлюється на рамі, а рама – на фундаменті (для стаціонарної установки). Фундамент зазвичай стає бетонним або цегляним по масі, що перевищує масу двигуна не менше ніж в 10 разів. Якщо двигун з'єднується з робочою машиною за допомогою муфти, то необхідно виконати центрування, а якщо з'єднання клинопасове, то слід забезпечити паралельність валів. Горизонтальність валів двигуна та механізму перевіряється рівнеміром. Точність установки регулюється за допомогою контрольних скоб.
У процесі експлуатації електроустановки необхідно: проводити систематичний контроль за роботою, повсякденний та періодичний планово-попереджувальний огляд та ремонти.
Систематичний контроль ведеться машиністом бурової установки, який стежить за навантаженням по амперметру та за коливаннями напруги по вольтметру, не допускаючи їх відхилень від встановленої межі. Повсякденний огляд здійснюється також машиністом бурової установки або електрослюсарем. Щодня проводиться огляд елементів двигуна, перевіряється затягування кріпильних болтів, кріплення кабелю, справність заземлення. Ведеться постійне спостереження за нагріванням двигуна, його нормальною вентиляцією. У процесі експлуатації двигуна необхідно суворе дотримання нормативів мастила деталей, що обертаються.
Періодичні огляди здійснюються ремонтною бригадою електрослюсарів під керівництвом механіка. Результати огляду записуються у спеціальному журналі. Під час експлуатації та огляду може бути виявлено як механічні, і електричні несправності. До механічних несправностей належать: порушення центрування; ослаблення посадки на вали роторів, напівмуфт,шківів; ослаблення затягування болтів; недостатня жорсткість фундаменту та ін. Наслідком цих несправностей можуть бути перегрів підшипників, підвищена вібрація, розбризкування масла та ін.
Електричні несправності двигуна відбуваються з багатьох причин. Так, сильне зниження частоти обертання при навантаженні і важкий пуск свідчать про зниження напруги нижче номінального або обрив у фазі ланцюга ротора, якщо двигун з фазним ротором. Швидке нагрівання та димлення вказує на фазове замикання. Відсутність можливості запуску обумовлюється обривом ланцюга або неправильним з'єднанням статора та обмотки та ін. Будь-яка виявлена несправність повинна бути негайно усунена.
Найчастіше виникають несправності електрообладнання та способи їх усунення наведені в табл. 52 .
Таблиця 52. Несправності електрообладнання, їх причини та способи усунення
Несправності, зовнішній прояв та додаткові ознаки
Електродвигун при пуску не обертається, гуде