Электропривод
Союз Саеетскик е<
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное <к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.09.76 (21) 2408052 24-07 (51) М.К. !.- H 02 К 41/04 с присоедш.ением заявки М—
Гасударственный квинтет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 18.06.70 ио лелем изабретеннй и открытий (53) УДК 621,313,333 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. В. Филатов, А. H. Сюр и Л. И. Локшин
Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (54) ЭЛ ЕК1 РО ПРИВОД
Изобретение относится,к электротехнике, элсктроприводу и предназначается к использованию в погружном исполнении в качсствс привода глубинных насосов поршневого типа для добычи нефти и воды из глубоких скважин.
Известен электропривод, содержащий элсктродвигатсль возвратно-поступательного движения, состоящий из инд<уктора и якоря, и реверсивный пускатель. Многофазная обмотка индуктора подключена через реверсивный пускатель к цепи питания. Якорь электродвигателя выполнен по концам утолщенным. По торцам статора установлены катушки в каче<стве датчиков конечных положений якоря (1).
При вхождении концевого участка якоря в катушку датчика происходит увеличение реактивного сопротивления датчика, и ревсрсивный пускатель сигналом от схемы управления отключает питание электродвигателя и подготавливает схему для реверса.
Однако указанный элсктропривод предназначен для работы в наземных условиях и не обеспечивает надежной работы в условиях погружения его в скважину. Использование элсктропрпвода в погру?кных условиях потребовало бы введения в него дополнительного кабеля связи для передачи сигналов управления о конечных положениях якоря с датчика на пускатель, что, в свою
î средь, влечет Hcîáêîäèìîñòü выполнения дополнительного разъема для кабеля на двигателе, а это <=нпжает надежность его работы.
Известен T21i?rio электропрп вод. вк lroчшощий электродвпгaòcëü возвратно-поступательного двпжения, содержащн11 ндуктор с многофазной обмоткой, подключенной к цепи питания через реверспвный пускатель, и которому подсоединен фильтр-реле, lI имеющий короткозамкнутую обмотку якорь с концевыми участками, служащими подвижны?!и элсмснтами датчиков положе15 нпя, катушки которых установлены по торцам индуктора Д.
В известном двигателе пндуктор выполнен с пазами, в которые уложена трсхфазная обмотка. K <12cTII обмотки одной из фаз
20 пндуктора встречно-параллельно подключспы тнрнсторы, управляющие элсктроды которых !ерез диод и RC-цспочкг сосд1шсны с к2тушкамl! д2тчнков поло?кения. Якор! электродвпгатс .ÿ, расположенный внутри
25 пндуктора, выполнен пз фсрромагнитног<: материала с пазамп, в которые уложена короткозамкнутая обмотка. На концсвы: участках якоря установлены постоянны<. магHIITbr, служащие подвижными элсментазО мп датчиков положения. Фпльтр-рслс вкл1с fEI(В т; жс цепь питания, к КоТороН 3 Г:10с(г(с«1 шунтнрусмая тиристорами часть 06.,(Отки:шдуктора. Фильтр-реле реагирует на
"игн(1л о конечном положении якopa Б Ви.—.,с пост(>1(ппо:(составля(ощси cfi foaoãо ";,ка, котopblll псрсдастся 1;О c!l;foaox($ куб .:!10 с .fBГ IffKUH. L bfI!I(;IcFIHb?li cl!i liBл (Рпл»тп-f, i
;(одаст па реверсивпь(й и" скате, ., Псрск. no-feHHñ котопого оосспсчивает возвра(113-по T> ïBTcëI>«(f>c дВи;;cill!p. дБнга тел(1.
НСTocTBTKo)(известного 3лскгрспрпвода является нсна,(ежная работа сгo в ус;(овпях
Г(огр, жеп ия 3лсктоодВиl атс,; ((; cKHB>! Ин iг, так KB K Б 3! Ом > стройствс пс(10."Гьзованы пол, Прово jlf i(KOBble Приборы: дiio f!v! H Гч(г иCTO,.b(, HB;iC>Ki1OÑÒÜ (OTOPIIX Нп;Кс, (С vi, IBпример, у кондс(саторов и ппдукт(HF!Ocт: и.
ocooeifHo бу «CT CKBзыгаться при IIQBbllañíèè температуры, что нмсст !ссТО Б погружных двигателях, >а.:Очая температура которых может дости.агь 80 — -130 С.
Кроме того, при возникновсш(1: псрсна(ря>ксний или резких колебаниях папряжс:шя в питающей сети возможно самопрои=.—
;ольное открытие тиристоров схемы. Поэто;1ó при использовании элсктропрпвода с типисторами в сетях fc большими пзмснснпя.,(и напряжения неооходимо прсдусматрп,ать спсциальныс меры для снижсш:! Во"; (о>кпых перенапряжений.
Целью изобретения является повышение надежности.
Для этого в элсктропривод, включ-30щий электродвигатель возвратно-поступательного дв(1>кcíèÿ, содержащий индуктор
c ((ногофаз ной 06((0 ГКОЙ, подкл(оченной к цепи питания через реверсивный пускатель, к которому подсоединен филыр-реле, и пмс(ощпй короткозамкнутую обмотку якорь с концевыми участками, служанц(ми подвижными элементами датчиков Ho;IoHe(ия, катушки которых установлены по тор„ам индуктора, введен конденсатор, соединенный последовательно с катушками датиков положения, подключенными к двум фазам обмотки индуктора, причем о .„".i. концевой участок якоря выполнен пз элсхт; опроводящего материала, а другой — из, (апштпого.
На фиг. 1 изображен электродвигатель
:озвратно-поступательного движения, про, (ольный разрез; фиг. 2 — принципиаль.(ая электрическая схема электропривода.
Электропривод содержит электродви:.-атель, возвратно-поступательного движения, "остоящий из цилиндрического индуктора 1 и цилиндрического якоря 2.
Индуктор 1 выполнен с пазами, в кото::ые уложена трехфазная обмотка 8. Обмот«а 8 индуктора l подключена к цепи пи.:апия через реверсивный пускатель 4.
Якорь 2, расположенный внутри индуктора 1, выполнен в виде сплошной стальной (рубы, (на поверхности которой уложена короткозамк«гутая обмотка 5. Концевые участки «(i opa не .Ifxfe(QT обмотки. Верхний KQIIцсвой участок 6 выполнен 113 стали, иижш(й — 7 — из мс,ш. Концевые участки 6 и
7 яКОря 2 CiI v >KBT 110."IвнжПЫ)(11 3ЛСМЕHTB )(И датчиков конечны . поaf»KC«IH(I якоря, котоpbfe TaK>Kå вклю(ают в себя катушки 8, 9 ,.(ПДУКТ(ВНОСТП (COOTBCTCTHPHHO 1 l«I ПИ>КНСГО и Всp\нсгÎ поло>ксFiий «(Hop«1), стано:.1(а лснпыс I!o торцам 1(ндуктора 1. В цепь катушек 8 и 9 включен конденсатор 10, при этом катушки 8 и 9 и конденсатор 10 сосдимежду со 001! послсдоВ атель«(0, о 6p азуя последовательный резонансный контур, (5 и 1(одключспы к зажима (, Бух фаз обмот,ки 3 ипл) КTОра l. Пара х(ет;>ы кат llfeK 8 и
9 и ко Дснса-.ора 10 выбраны условиям:
1. При верхнем поло;кении якоря
Ги
2-.k 1.С
2. При I(H>KI(cf(положешш якоря
=-= 250 l и, 2-, Г1 где 1 —,ипдукт:(вность катушек 8 H 9;
С вЂ” емкость конденсатора 10. за
В цспь питания тех же фаз, к которым подключена цепь, cocTQF(H. ая из катушек 8, 9 и конденсатора 10, на поверхности вкл(очсн фильтр-реле 11, который предназначен
35 для регистрации увеличения тока 5-й и 7-й гармоник в цепи питаюц.его напряжения.
Выход фильтр-реле 11 подкл(очсн к реве,!спвному пускателю 4.
Элсктропривод работает следу(о(цим об (а разом.
При подаче питания двигателю по cило— ному кабелю в,ипдукторе 1 создается бегущее электромагнитное поле, которо= наводит ЭДС в короткозамкнутой обмотке 5 якоря 2.
ЭДС создает электромагнитное поле якоря 2. В результате взаимодействия этих полей якорь 2 начинает перемещаться внутри индуктора 1. При переходе якоря 2 В
КРайНЕЕ HOaO>KCH«(e, HBHPH)lePv (I<>i 1), верхний концевой участок 6 якоря 2, выполненный из стали, Входит в катушку 8 ,индуктивности. Нсмагнптпый зазор мс кду катушкой 8 и концевым участком 6 якоря 2 уменьшается, индуктивность катушки 8 увеличивается. Резонансная частота последовательного контура, составленного из элементов 8, 9 и 10, становится равной 250 Гц. В цепи фаз, к которым подключен резонансный контур, происходит резкое увеличение тока 5-й гар моники. Это увеличение тока регистрируется фильтром-реле 11. Фильтр-реле 11 даст команду на реверсивный,пускатель 4, который отключает H,iтаппе двигателя, а через паузу вновь по660161, .!г фиг 2 фиг / ДаЕт ПИтагГИЕ С !3ÌÅÍÅÍÍÛÌ ПООЯДКЗМ ЧЕЭСДОВЯНИЯ фаЗ ПИТЯЮЩЕГО . 1г1ПР!1ж: Н.!. самым осуществляется рсвср- электрод .,гателя. При подходе якоря 2 в кра!" нес верхи-е положение в катушку 9 вхo;IHT нижний конец 7 якоря, выполненный гиз меди, и вызывает уменьшение индуктивности катушки 9. Происходит изменение резонансной частоты контура, которая становится равной 350 1 11.. И в цепи фаз, к котоpbIм подкл101сн Везонапсный контур, происходит резкое увеличение тока 7-й гармоники. 3То увеличение тока регистрируется филhT,,oì-реле 11. Фильтр-реле 11 дает команду Ia резерсивный пускатель 4, который осуществляет реверс электродвигателя. Введение конденсатора в цепь катушек датчиков положения по предлагаемой схеме ПОЗВОЛЯЕТ ПОЛУЧИТЬ СИГНаЛ О КРагй1НЕМ ПОЛОжении якоря, разграничить верхнее и нижнее его положение и передавать этот сигнал по силовому кабелю на реверсивный, пускатель для осуществления реверса, что позволяет упростить схему электропривода. Исключение полупроводниковых приборов повышает надежность работы электропргивода в погружном исполнении. Форму,10 пзобpeтенпя Электроприводг включающий электродвигатель возвратно-поступательного движения, содержащий 11ндуктор с многофазной Обмоткой, 1103I л10ченной H IreITH IIH rHI!HsI через реверснв ый пускатель, к которому подсоединен фильтр-реле, п,имеющий кОрО козамкн г т; 1О Об1<0ТIil IIKOpb C IiOHIIe10 выми участками, служащими подвижными Э !ei!eI! raiiH ДЯТЧИКОЗ ПОЛO».:.ЕНИЛ, Кат!гШКИ которы; установлены 110 торцам пндуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности. введен конденсатор, соедине111!I!й госледоватсльно с катушками ДатЧИКОВ ПОЛОжСНПЯг ПОДКЛЮЧЕННЫМИ К двум фазам обмотки индуктора, причем один концевой участок якоря выполнен из электропрозодящего материала, а другой— 20 из магнитного. Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе: 1. Лвторское свидетельство СССР 25 ¹ 233782, кл. Н 02 К 41/04, 1966. 2. Заяв a № 2346723/24-07, кл. Н 02 К 41/04, 06.04.76, по которой получено положительное решение о выдаче авторского свидетельства.
