Расчет мощности электрического привода

Величина статического момента на валу барабана при подьеме бурильной колонны определяется формулой (1.3)[1]:

1.3).

где — момент на валу барабана, кН-м;

— коэффициент потери массы при погружении колонны в буровой раствор;

G— номинальная масса колонны в воздухе, кН;

— диаметр барабана буровой лебедки, м;

— передаточное отношение и коэффициент полезного действия талевой системы;

= 0,85 — коэффициент, учитывающий трение колонны о стенки скважины.

1.4).

Угловая скорость вращения барабана связана со скоростью движения колонны соотношением (1.5)[1]:

1.5).

гдеугловая скорость вращения барабана, рад/с;

установившаяся скорость подьема бурильной колонны, м/с.

1.6).

Приведение скорости статического момента и момента инерции к валу двигателя осуществляется по формулам (1.7),(1.8),(1.9):

1.7).

1.8).

1.9).

где — угловая скорость вращения вала электродвигателя, рад/с;

• -передаточное число редуктора;
• -момент статического сопротивления, приведенный к валу двигателя, кН*м
• -коэффициент полезного действия редуктора;

— приведенный суммарный момент инерции, кг*.

— моменты инерции двигателя и барабана соответственно;

— ускорение свободного падения.

1.10).

1.11).

1.12).

Мощность двигателя Р определяется по формуле (1.10):

; (1.13).

;

По данным расчета из каталога [10] был выбран двигатель 4ПС-450−1000 УХЛ2, технические характеристики двигателя представлены в табл. 1.3.

Структура условного обозначения двигателя: 4-порядковый номер серии, П — двигатель постоянного тока; С — специальный для наземных буровых установок (для морских установок вместо С вводится М); 450 — габарит по ЕСКД; далее указывается номинальная мощность, климатическое исполнение и категория размещения УХЛ — объединение умеренного и холодного макроклиматических районов2 — эксплуатация под навесом (защита от вертикальных струй воды, допускается обрызгивание, попадание пыли, снега)[7].

Таблица 1.3 Технологические характеристики двигателя 4ПС-450−1000 УХЛ 2 [10].