ТИПЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНОМ БУРЕНИИ
Все электродвигатели по роду тока подразделяются на двигатели постоянного и переменного тока.
Электродвигатели постоянного тока не нашли широкого применения в практике геологоразведочных работ по следующим причинам: меньшая надежность в работе, усложнение электрохозяйства, более высокая стоимость.
Двигатели переменного тока делятся на асинхронные и синхронные.
В настоящее время на геологоразведочных работах преимущественное распространение получили асинхронные двигатели. По сравнению с двигателями постоянного тока они обладают большей надежностью в работе, простотой конструкции и меньшей стоимостью, более высоким КПД и требованиями минимального ухода.
Асинхронные двигатели выпускаются двух типов: с коротко- замкнутым и фазным ротором. Электродвигатели с фазным ротором конструктивно сложнее, имеют меньший КПД и cos ф и почти в 5 раз дороже в эксплуатации по сравнению с коротко — замкнутыми машинами.
Рассмотрим типы синхронных двигателей.
Электродвигатели серии 4А рассчитаны на номинальное напряжение 600 В. Серия 4А охватывает 17 габаритов двигателей с высотами осей вращения от 5 до 355 мм в диапазоне мощностей 0,06-400 кВт с частотой вращения 3000, 1500, 750, 600 и 500 об/мин. Двигатели поставляются с выводным устройством, позволяющим подводить питающие провода, защищенные газовой трубкой, металлорукавом, с помощью кабеля и т. д.
Обозначение этой серии двигателей расшифровывается следующим образом: 4-номер серии; А — вид двигателя (асинхронный); Н — защищенный (закрытый не обозначается); Л — алюминиевая станина и щиты; X — алюминиевая станина и чугунные щиты; цифры — высота оси вращения; S, М, L — установочные размеры по длине корпуса согласно МЭК; Л, В — длина сердечника; последняя цифра — число полюсов.
Например, 4АЛ90В-4. Двигатель серии 4А, асинхронный, закрытый, с алюминиевой станиной, с высотой оси вращения 90 мм, с установочными размерами L, длиной сердечника В и четырьмя полюсами.
Средний срок службы двигателей серии 4А составляет 14 лет.
В геологоразведочном бурении распространен привод с асинхронными электродвигателями серии А2 в защищенном исполнении и А02 в закрытом обдуваемом исполнении мощностью от 0,4 до 125 кВт и частотой вращения 3000, 1500, 1000, 750 и 600 об/мин.
Для механизмов с тяжелыми условиями труда выпускаются двигатели с повышенным пусковым моментом. В приводах труборазворотов применяются двигатели с повышенным скольжением за счет увеличенного сопротивления ротора. Во всех случаях наиболее целесообразно выбирать двигатель, номинальный режим которого полностью соответствует режиму работы бурового оборудования. Допустимые отклонения от номинального режима работы регламентируются: по напряжению — в пределах от -5 до +10 %; по частоте ±5 %.
Физико-энергетическим институтом Латвии разработана серия бесконтактных синхронных электродвигателей серии СДБ с внешним магнитопроводом и когтеобразным ротором.
Кроме основного исполнения предусмотрены модификации: с улучшенной пусковой характеристикой СДБП-31-4; с компаундированием СДБК-31-4; с улучшенным пуском и компаундированием СДБПК-31-4.
Синхронные электродвигатели СДБ с системой компаундирования работают при cos ср = 1 независимо от нагрузки. Эти двигатели при номинальном напряжении в сети могут иметь двукратную перегрузку. При аварийных напряжениях тока компаундированные электродвигатели работают с опережающим током и способствуют устойчивости питающей сети.
Двигатели серии СДБ могут применяться для приводов буровых насосов и глиномешалок, при этом одновременно повышаются коэффициент мощности и устойчивость системы привод буровой установки — сеть — электростанция.