К преимуществам электропривода относятся: простота управления и обслуживания, постоянная готовность к работе, экономичность и возможность реверсирования, упрощение трансмиссий и возможность применения индивидуального привода для каждого механизма (насоса, глиномешалки, труборазворота и др.), что позволяет комплексно механизировать буровые работы и даже частично их автоматизировать.
На геологоразведочных работах в настоящее время наиболее распространены электродвигатели единой серии 4А. Серия 4А - асинхронные двигатели охватывают диапазон мощностей 0,06-400 кВт, с частотой вращения 500, 600, 750, 1000, 1500, 3000 об/мин, с высотой вала от 50 до 350 мм. Номинальное напряжение электродвигателей - 220/380 и 380/660 В при мощности до 110 кВт, а свыше - только 380/660 В.
На смену двигателям серии 4А приходит серия АИ асинхронных двигателей общепромышленного применения с высотами оси вращения 45-355 мм и мощностью 0,025-315 кВт, разработанных в рамках "Интерэлектро", отличающихся множеством разновидностей (повышенной частотой вращения, с температурной защитой и т. д.).
В настоящее время на буровых станках типа УКБ, ЗИФ-650М,
ЗИФ-1200МР приводной двигатель передаёт вращение шпинделю станка посредством
понижающих редукторов, имеющих от четырех до восьми ступеней передач. В
установках УКБ, предназначенных для бурения скважин на твердые полезные
ископаемые в интервале 25-3000 м, также применяется привод со ступенчатым
регулированием частоты вращения и скорости подъема снаряда. Исключение
составляют установка УКБ-1200/2000 (СКБ-7) и новый буровой
агрегат
БАК-1200/2000.
Привод станка СКБ-7 осуществляется от электродвигателя постоянного тока Д-812 мощностью 70 кВт с использованием плавно регулируемого тиристорного преобразователя ТП-1200/2000 УЗ, а агрегата БАК-1200/2000 — от электродвигателя с полым ротором типа АК-820 мощностью 80 кВт с тиристорным преобразователем ЭМУ-1М.
Особенности регулируемых электроприводов заключаются в возможности регулирования частот вращения шпинделя и плавного изменения расхода промывочной жидкости в широком диапазоне. В приводе лебедки появилась возможность автоматического выбора максимально допустимой скорости спуско-подъёма колонны труб в зависимости от нагрузки на крюке и ручного регулирования скорости в широких пределах. Привод лебёдки, вращателя - реверсивный, привод бурового насоса - нереверсивный. Применяется также индивидуальный привод насосов, гидросистемы бурового станка.
Монтаж и эксплуатация электродвигателей
Монтаж электродвигателя на месте работ включает в себя ряд последовательных операций: выгрузку, распаковку, проверку схемы соединения фаз и качества изоляции, установку и соединение с механизмом, выверку правильности установки, пуск и проверку двигателя под нагрузкой.
Перед установкой необходимо удостовериться, особенно если двигатель поступил после ремонта, как подсоединены обмотки статора, проверить их на обрыв и состояние изоляции, замерить зазор между ротором и статором, подтянуть болты. Если напряжение сети 380 В, а двигатель предусмотрен на напряжение 220/380 В, то его обмотки должны быть соединены по схеме «звезда», а при напряжении 220 В - "треугольником". В первом случае соединяются между собой клеммы С5, С4, С6, а во втором - С1-С6, С2-С4, С3-С5. Качество изоляции проверяется мегомметром: сопротивление изоляции обмотки статора должно быть не менее 1000 Ом на 1 В рабочего напряжения, а сопротивление фазной обмотки ротора 500 Ом при температуре 1530 °С. Зазор между ротором и статором проверяется щупом.
При этом отклонение должно быть не более 10% от минимального его значения. Двигатель устанавливается на раме, а рама - на фундаменте (для стационарной установки). Фундамент обычно делается бетонным либо кирпичным по массе, превосходящей массу двигателя не менее чем в 10 раз. Если двигатель соединяется с рабочей машиной с помощью муфты, то необходимо выполнить центровку, а если соединение клиноременное, то следует обеспечить параллельность валов. Горизонтальность валов двигателя и механизма проверяется уровнемером. Точность установки регулируется с помощью контрольных скоб.
В процессе эксплуатации электроустановки необходимо: проводить систематический контроль за работой, повседневный и периодический планово-предупредительный осмотр и ремонты.
Систематический контроль ведётся машинистом буровой установки, который следит за нагрузкой по амперметру и за колебаниями напряжения по вольтметру, не допуская их отклонений от установленного предела. Повседневный осмотр осуществляется также машинистом буровой установки или электрослесарем. Ежедневно проводится осмотр элементов двигателя, проверяется затяжка крепёжных болтов, крепление кабеля, исправность заземления. Ведётся постоянное наблюдение за нагревом двигателя, его нормальной вентиляцией. В процессе эксплуатации двигателя необходимо строгое соблюдение нормативов смазки вращающихся деталей.
Периодические осмотры осуществляются ремонтной бригадой электрослесарей под руководством механика. Результаты осмотра записываются в специальном журнале. Во время эксплуатации и осмотра могут быть обнаружены как механические, так и электрические неисправности. К механическим неисправностям относятся: нарушение центровки; ослабление посадки на валы роторов, полумуфт, шкивов; ослабление затяжки болтов; недостаточная жесткость фундамента и др. Следствием этих неисправностей могут быть перегрев подшипников, повышенная вибрация, разбрызгивание масла и др.
Электрические неисправности двигателя происходят по многим причинам. Так, сильное снижение частоты вращения при нагрузке и тяжелый пуск свидетельствуют о снижении напряжения ниже номинального или об обрыве в фазе цепи ротора, если двигатель с фазным ротором. Быстрое нагревание и дымление указывает на фазовое замыкание. Отсутствие возможности запуска обусловливается обрывом цепи или неправильным соединением обмотки статора и др. Любая обнаруженная неисправность должна быть немедленно устранена.
Наиболее часто возникающие неисправности электрооборудования и способы их устранения приведены в табл. 52.
Таблица 52. Неисправности электрооборудования, их причины и способы устранения
|
Неисправности, внешнее |
Вероятная причина |
Методы устранения |
|
Электродвигатель при пуске |
Нет напряжения в одной из фаз |
Устранить разрыв в цепи |
|
При вращении двигатель |
Межвитковое замыкание. |
Отремонтировать обмотку |
|
Повышенный перегрев |
Двигатель перегружен |
Уменьшить нагрузку |
|
Пониженное сопротивление |
Загрязнена или отсырела обмотка |
Прочистить, продуть и просушить обмотку |
|
Повышенный перегрев |
Неправильная центровка двигателя. |
Устранить несоосность вала двигателя с валом
механизма. |
|
Стук в подшипнике |
Подшипник поврежден |
Заменить подшипник |
|
Повышенная вибрация |
Надостаточная жесткость фундамента. |
Сделать более жестким фундамент. |
|
Пускатель двигателя станка не включается |
Нет напряжения в системе управления, разомкнуты контакты
|
Устранить неисправность. |
|
Пускатель сильно гудит |
Низкое напряжение в сети (менее 85%), перекос сердечника |
Устранить перекос сердечника |
|
Пускатель не отключается |
Приварились контакты в силовой цепи и цепи управления.
|
Устранить неполадки, зачистить контакты. |
При перебоях в работе электродвигателей их следует остановить и выяснить причину неисправностей. Перед тем как открыть магнитную станцию, находящуюся под напряжением, необходимо после остановки электродвигателей кнопками управления «Стоп» общий рубильник перевести в положение «Отключен».
