Технические требования 9
Введение 10
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ И КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Краткая характеристика скважин 12
1.2 Состав и комплектность установки электропривода 12
центробежного насоса
1.3. Технические характеристика погружного 16
электродвигателя
1.4. Основные технические данные кабельной линии 16
2. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЧАСТОТНЫМ ПРИВОДОМ 17
2.1. Структура системы управления с частотным приводом 16
2.2. Особенности применения ПЧ в системе 18
«ПЧ - трансформатор - погружной двигатель».
2.3. Дополнительные возможности 18
станции управления с преобразователем частоты
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 20
3.1 Общие вопросы проектирования 20
3.2. Выбор двигателя 22
3.3. Выбор преобразователя частоты 23
3.4. Определение параметров схемы замещения 27
асинхронного двигателя по каталожным данным
3.5. Естественные механические и электромеханические 30
характеристики АД
3.6. Математическое описание обобщенной асинхронной 33
машины
3.7. Структурная схема канала электропривода 38
4. РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ МЕХАНИ 50
ЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗОМКНУТОЙ СИСТЕМЫ «ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ-АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
4.1. Модель системы преобразователь частоты-асинхронный 53 электропривод
4.2. Расчёт потерь в асинхронном двигателе при работе на 58 искусственных характеристиках
5. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ СКОРОСТИ И 61
МОМЕНТА ДЛЯ РЕЖИМА ПУСКА И ВИНТИЛЯТОР-
НОЙ НАГРУЗКИ НА ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ СИСТЕМЫ
«ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ-АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ»
6. БЕЗОПАСТНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ 67
6.1. Введение 67
6.2. Анализ и оценка опасностей при выполнении работ, 67
связанных с обслуживанием скважины, оборудованных
УЭЦН
6.3 Расчёт заземления электрооборудования 69
6.4 Основные мероприятия по обеспечению безопасности
условий труда персонала по ослуживанию УЭЦН 71
6.5 Пожарная профилактика и безопасность 73
6.6 Прогнозирование чрезвычайных ситуаций и их предот- 73
вращение
6.7 Основные мероприятия по предотвращению опасностей 74 связанных с особенностями оборудования
6.8 Анализ состояния охраны окружающей среды 75
6.9 Охрана атмосферного воздуха от загрезнения 76
6.10 Мероприятия по рациональному использованию и ох- 76 ране водных ресурсов
6.11 Охрана почв 77
6.12 Сбор, хранение и утилизация отходов 78
6.13 Мероприятия по повышению надёжности , герметич- 80
ности оборудования и трубопроводов
6.14 Выводы 80
7. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФЕКТИВ- 82
НОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ.
7.1 Инициализация проекта и его технико-экономическое
обоснование 82
7.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 82
7.1.2. Анализ технических решений 83
7.1.3. Оценка коммерческого потенциала инженерных решений (ИР) 85
7.2 Формирование плана и графика работ по проекту 86
7.3 Расчет сметы затрат на исследование 88
7.3.1. Затраты на оплату труда работников 89
7.3.2 Отчисления в социальные фонды 90
7.3.3 Расчёт затрат на материалы 91
7.3.4 Амортизация вычеслительной техники 91
73.5 Расчёт на прочие прямые затраты 91
7.3.6 Расчёт накладных расходов 91
7.3.7 Себестоимость проекта 91
7.4. Определение экономической эффективности 92
7.5 Выводы по раздел ,, Финансовый менеджмент, ресурсо-
эфективности и ресурсосбережение” 93
Заключение 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
Бесштанговыми насосами в России начали заниматься еще до начала революции, А.С. Артюнов и В.К. Домовой спроектировали скважинный агрегат, в котором погружным электродвигателем приводился в действие центробежный насос. Начиная с 20-х годов, советские инженеры предложили разработать поршневой насос у которого будет поршневой пневматический двигатель М.И.. Марцишевский в числе первых из первых разработал такие насосы.
В Азинмаше В.И. Документовым. разработка скважинного насоса с пневмодвигателем была продолжена, в предвоенный период А.А.Богдановым, А.В. Крыловым, Л.И. Штурман вели разработку скважинных насосов с электроприводом. Промышленные образцы разработывались в особом конструкторском бюро специализированого по бесштанговым насосам.
С основанием новых мест с залежами нефти и газа, нефтегазодобывающая промышленность с целью отбора с скважины значительного числа воды нуждалась в насосах. Рациональным решением для таких целей стало созданный для больших подач лопастной насос, получили распространение насосы центробежного типа с рабочими колесами, поскольку могли давать большой напор при заданных подачах габаритах насоса и жидкости. Широкое использование глубинных центробежных насосов с электроприводом обуславливается многочисленными условиями, при необходимости больших отборов жидкости, из скважины установка ЭЦН наименее трудоемкая и наиболее экономична при сервисе, согласно сопоставлению с компрессионной добычей и ростом воды насосами иных видов, присутствие подачах на установку энергетические затраты относительно невелики. Установки ЭЦН обслуживаются проще, потому что на поверхности земли распологается только лишь трансформатор, не требующий частого ухода за ним и станция управления.
Монтаж ЭЦН наиболее прост, так как не нужно устройство фундамента для станции управления и трансформатора. Станция управления и трансформатор ЭЦН размещены обычно в легкой будке.
В данной выпускной квалификационной работе была разработана и исследована с помощью программы Matlab математическая модель погружного асинхронного электродвигателя, имитационная модель замкнутой системы ПЧ-АД с IR-компенсацией. В ходе разработки и выполнения проекта был осуществлен выбор оборудования. Выбор и расчет параметров погружного электродвигателя Предложено использовать современный асинхронный частотно-регулируемый электропривод. Выбран электродвигатель серии ПЭД 40-103, преобразователь частоты Электон-05.
Получены механические и электромеханические характеристики выбранного асинхронного двигателя, построенные по расчетным и каталожным значениям. В качестве закона управления, для преобразователя частоты выбран
закон регулирования = const.
fj
Также произведено моделирование переходных процессов при пуске двигателя в программной среде Matlab. С использованием имитационных моделей построены динамические характеристики. Был реализован задатчик интенсивности (ЗИ), опытным путем установлено оптимальное значение времени разгона Тразг
Была выбрана система со скалярным управлением и законом U/f=const, с положительной обратной связью по току, как наиболее подходящая для вентиляторной нагрузки и проведено исследование динамических характеристик для данного закона регулирования. По результатам, полученным в ходе моделирования, были сделаны выводы.
Спроектированная система удовлетворяет требованиям технического задания.
В экономической части произведена оценка затрат на проектирование.
В разделе безопасности и экологичности проанализированы опасные и вредные производственные факторы, даны практические рекомендации по технике безопасности и производственной санитарии.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
