WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Величина дискретного скоса модулей на роторе МЭД и их число влияют на уровень момента залипания (рис. 5) и форму ЭДС. Проведенные исследования показали, что оптимальные значения этих показателей достигаются при угле скоса, равном 0,75 зубц. дел. статора и 4 сдвигаемых модулях.

Для МЭД с ротором, приведенным на рис. 2, и проведены исследования по влиянию способа намагничивания ПМ. Сделан вывод о нецелесообразности применения радиального намагничивания магнитов в конструкции ротора с дуговыми магнитами, так как это приводит к снижению линейной ЭДС почти на 10%. При равнозначности в технологическом отношении процессов намагничивания магнитов отдано предпочтение осевому намагничиванию.

Исследование конструкции с увеличенным немагнитным зазором, образованным при креплении магнитов немагнитным материалом с необходимыми прочностными и температурными свойствами, коэффициентом расширения, сходным со сталью ротора, показало, что применение такого варианта позволило бы упростить конструкцию ротора, а при правильном выборе материала массивной втулки располагать магниты прямо на ней, не используя шихтованного ярма ротора, вследствие отсутствия перемагничивания в роторе. По результатам расчетов сделан вывод о том, что данный технологический прием значительного влияния на форму и уровень ЭДС, в сравнении с базовым вариантом, не оказывает, позволяет отказаться от дискретного скоса модулей на роторе, и при наличии компаунда с требуемыми свойствами может быть применим на практике.

Расчеты, проведенные при разработке серий погружных МЭД для ВЭП УЦН и УВН, подтвержденные при эксплуатации этих двигателей, показали высокий уровень энергетических показателей электродвигателей.

Для представленного в главе погружного МЭД, принадлежащего серии 1ВЭДБТ-117В5, мощностью 80 кВт, разработанного для ГК «Борец», КПД составил 92 94%, а cos – 0,951,0.

Высокий уровень этих показателей сохраняется во всем требуемом диапазоне частот вращения (30006500 об/мин) и нагрузок при правильном управлении ВЭП с учетом угла включения фазы, который оказывает существенное влияние на токи, напряжения и энергетические показатели ВЭП (Рис. 6, 7). Разработанная математическая модель позволяет выявить рациональное значение этого угла для каждого режима работы.

По результатам оценки теплового состояния восьмиполюсного погруж-ного МЭД, сделан вывод о его соответствии требованиям по перегреву, а проведенное сравнение полученных данных с экспериментом позволяет судить о высокой степени адекватности тепловой модели и целесообразности ее применения для оценки теплового состояния погружных МЭД.

Особенности проектирования погружных ЭД связаны с необычным соотношением длины и диаметра магнитопровода, а также специфическими условиями работы. По результатам проектирования и исследования МЭД в данной главе сформулированы рекомендации для выбора конструктивных решений, геометрических размеров и электромагнитных параметров магнитных систем.

По результатам проведенного сравнения находящихся в эксплуатации приводов на базе разработанных вентильных и АД, часть из которых приведена в таблице 1, можно сделать вывод о следующих преимуществах ВЭП:

    • более высокие значения КПД (более 90%) и cos (более 0,95);
    • пониженное на 1525% энергопотребление;
    • меньшие в 2 и более раз габариты активной части МЭД;
    • более простая реализация управления ЭП.

Таблица 1

Сравнительные характеристики погружного асинхронного и вентильного ЭД

для установок электроцентробежных насосов

Показатель

Погружной ЭД

серийный

АД

ЭДБ36-117В5

вентильный

1ВЭДБТ36-117В5

ГК «БОРЕЦ»

Номинальная мощность на валу, кВт

36

36

Номинальная частота вращения, об/мин

2910

3000

Номинальное линейное напряжение, В

1100

1120

Номинальная частота тока, Гц

50

100

Номинальный потребляемый ток, А

27,2

23,5

КПД при номинальной мощности на валу, %

83,0

91,5

cos

0,84

0,96

Скорость охлажд. жидкости (не менее), м/с

0,12

0,08

Ток холостого хода (не более), А

12,5

2,0

Длина корпуса, мм

3895

2375

Масса (не более), кг

271

155

В заключении обобщены основные результаты и выводы по работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Обоснована целесообразность применения ВЭП с погружным МЭД для нефтедобывающих установок центробежных и винтовых насосов.

2. Разработаны рациональные конструкции технологичных в изготовлении магнитных систем погружных МЭД с высокими энергетическими показателями, предназначенных для работы в составе ВЭП УЦН и УВН.

3. Разработаны математическая модель электромагнитных процессов и схемы замещения выбранных магнитных систем для исследования и проектирования погружных МЭД, учитывающие их конструктивные особенности и алгоритмы управления ВЭП, позволяющие с малыми затратами времени и приемлемой точностью рассчитывать выходные показатели и характеристики ВЭП. Проверена адекватность разработанной модели.

4. С использованием разработанной математической модели спроектированы и исследованы погружные МЭД предложенных конструкций для ВЭП с бездатчиковым способом управления, отвечающие современным требованиям, предъявляемым к электродвигателям подобного назначения.

5. Даны рекомендации для выбора конструктивных решений, размеров магнитных систем и электромагнитных параметров погружных МЭД с учетом особенностей применения, а также по алгоритму управления ВЭП.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

  1. Окунеева Н. А., Соломин А. Н., Русаков А. М. Вентильные электродвигатели в составе нефтедобывающего оборудования // «Электричество», 2008. № 1. С. 60-65.
  2. Окунеева Н. А., Русаков А. М., Соломин А. Н., Шатова И. В. Математическая модель электромагнитных процессов в вентильных двигателях // «Вестник МЭИ», 2007. № 3. С. 33-39.
  3. Окунеева Н. А., Соломин А. Н. Магнитные системы вентильных электродвигателей для погружных насосов // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика : Одиннадцатая Межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов : Тез. докл. : В 3-х т. – М.: Издательский дом МЭИ, 2005. Т. 2. – С. 90.
  4. Окунеева Н. А., Соломин А. Н. Разработка и исследование погружных вентильных индукторных двигателей для нефтедобычи // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика : Двенадцатая Межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов : Тез. докл. : В 3-х т. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. Т.2. – С.78-79.
  5. Окунеева Н. А., Русаков А. М., Соломин А. Н. Математическая модель электромагнитных процессов в вентильных двигателях для нефтедобывающего оборудования // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика : Тринадцатая Межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов : Тез. докл. : В 3-х т. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. Т. 2. – С. 72-73.
  6. Окунеева Н. А., Соломин А. Н. Результаты испытания вентильных двигателей специального назначения // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика : Четырнадцатая Межд. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов : Тез. докл. : В 3-х т. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. Т. 2. – С. 62-63.

Печ. л.: 1,25 Тираж: 100 Заказ:

Типография МЭИ, Красноказарменная, 13.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»