Устройство для питания асинхронного двигателя, например привода электробура, от трехфазной сети по несимметричному токоподводу

Устройство для питания асинхронного двигателя, например привода электробура, от трехфазной сети по несимметричному токоподводу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21dГ, 42ри

21сР, 43 № 127744

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н, К. Архангельский и И. И. Гинзбург

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ОТ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПО НЕСИММЕТРИЧНОМУ

ТОКО ПОДВОДУ

Заявлено 22 декабря 1968 г. за № 614749!24 в Коиитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене нзоб>рстеннй» Х 8 за 1960 г, Известно, что работа трехфазного асинхронного двигателя при н.симметрии приложенного к его зажимам напряжения приводит к добавочным потерям в обмотках двигателя, вызывающим в ряде случаев значительное увеличение нагрева двигателя. Зто имеет особенно важное значение при работе погружного двигателя электробура, применяемого для бурения глубоких нефтяных и газовых скважин (глубиной до 5000 .и), особенно в условиях высоких забойных температур (до 7С и выше).

Прп питании электробура по схеме два провода †зем энергия от силового питающего трехфазного трансформатора, установленного на дневной поверхности, подается к двигатели> электробура, работающего на забое скважины, по токоподводу, выполненному из двужильного шлангового кабеля с использованием колонны бурильных труб, изготовленных из ферромагнитного материала.

Предлагаемое устройство для питания асинхронного двигателя, например привода электробура, от трехфазной сети по несимметричному токоподводу, сопротивление одной из фаз которого отличается от двуx других, как и известное устройство 0>0 же целевого назначения, содержит силовой трансформатор и датчик асимметрии фазовых напряжений в виде фильтра токов отрицательной последовательности, питаемого от двух трансформаторов тока, включенных в фазы с одинаковым сопротивлением.

Особенностью предлагаемого устройства, обе;печиваюшей возможность автоматическогт> поддержания симметрии фазовых напряжений па зажимах двигателя, является применение двух однофазных вольтодобавочпых трансформаторов с подмагничиванием. Управляющие обмотки этих трансформаторов подключаются через перекл>очатель и выпрями

Л 127744 тель к >> каз анно>му фи IbTp)", первичныс оомотки, соединенныс последовательно, включаются параллельно первичной обмотке несимметричной фазы силового трансформатора, а вторичные обмотки — в указанную фазу последовательно с вторичной обмоткой силового трансформатора.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, в котором асинхронный трехфазный электродвигатель 1 питается от силового трансформатора 2 по токоподводу, две фазы А и С которого образованы жилами кабеля 3, а фаза  — колонной бурильных труб 4.

В фазы А и С, и.|сющие одинаковое сопротивление, включены трансформаторы тока 5, от которых питается фильтр б токов отрицательной последовательности, представляющий собой датчик асимметрии фазовых напряжений. К выходу ())H;IbTp i б через выпрямитель 7 и переключатель

8 присоединены обмотки 9 управления двух одинаковых вольтодобавочных трансформаторов с подмагничиванием. Каждый из этих двух трансформаторов имеет, кроме обмотки 9 управления, первичную обмотку 10 и вторичную об лотку 11 переменного напряжения. Псрвичпые обмотки

10 соединены последовательно и согласно и подключены па стороне высшего напряжения параллельно несимметричной фазе В, к которой присоединена колонна бурильных труб. Вторичные обмотки 11 трансформаторов с подмагничивапием соединены встречно и включены в рассечку фазы В токоподвода на стороне низшего напряжения трап.форматора 2.

Для подмагничивания трансформаторов используется выпрямленный выпрямителем 7 ток отрицательной последовательности, выделенный фильтром б. Наличие переключателя 8 позволяет подать этот ток в обмотку 9 управления того или иного трансформатора. Переключатель 8 устанавливается в зависимости от сечения кабеля и диаметра бурильных труб токоподвода электробура так, чтобы повышалось или понижалось напряжение фазы В по отношени|о к фазам А и С.

При равномерной нагрузке фаз токоподвода ток отрицательной последовательности отсутствует, сигнал управления равен нулю и выходное напряжение обоих трансформаторов с подмагничиванием также равно нулю. Вэто,м случае добавочное напряжение в фазе В отсутствует.

При неравномерной нагрузке фаз токоподвода фильтр б выделяет ток отрицательной последовательности, значение которого зависит от степени асимметрии. Соответственно и напряжение на выходе трансформаторов с подмагничиванием, являющееся при заданном первичном напряжении функцией сигнала управления, определяется величиной тока отрицательной последовательности. Изменение добавочного напряжения в фазе В токоподвода осуществляется до тех пор, пока нагрузка фаз продолжает оставаться несимметричной.

Таким образом, происходит автоматическое регулирование напряжения в фазе В токоподвода как функции тока отрицательной последовательности, т. е. обеспечивается непрерывное автоматическое поддержание симметрии фазовых напряжений па зажимах двигателя.

Предмет изобретения

Устройство для питания асинхронного двигателя, например привода электробура, от трехфазной сети по несимметричному токоподводу, сопротивление одной из фаз которого отличается от двух других, содержащее силовой трансформатор и датчик асимметрии фазовых напряжений в виде фильтра тока отрицательной последовательности, питаемого от двух трансформаторов тока, включенных в фазы с одинаковым сопротивлением, от л и ч а и ще ес я тем, что, с целью автоматического поддержания симметрии фазовых напряжений на зажимах двигателя> применены два однофазных вольтодобавочных т-рансформатора с подМ 127741 магничиванием, управляющие обмотки которых подключены через переключатель и выпрямитель к указанному фильтру; первичные обмотки, соединенные последовательно, включены параллельно первичной обмотке несимметричной фазы силового трансформатора, а вторичные обмотки включены в указанную фазу последовательно с вторичной обмоткой силового трансформатора.