ZJ70DB变频钻机绞车机电参数配合设计.pdf

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1、石油机械２０１６年第４４卷第３期ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ—３９—◀钻井技术与装备▶ＺＪ７０ＤＢ变频钻机绞车机电参数配合设计１２３４朱奇先田斌方永春杨砚杭（１?大型电气传动系统与装备技术国家重点实验室２?西部钻探工程有限公司３?西部钻探克拉玛依钻井公司４?中国石油渤海钻探第四钻井公司）摘要：变频钻机绞车起下钻时效性较差，是因为绞车机电参数配合及设置不当所致。为证明这一观点，以ＺＪ７０ＤＢ钻机绞车为例，计算了在选定的绞车力学性能指标条件下的电气参数，包括电机额定速度、扭矩、功率及弱磁最高速度，变频器额定和过载输出能

2、力、容量、能耗制动能力等，以及在这种配置下绞车能够达到的各项实际性能指标。计算结果表明，变频钻机的起钻性能完全能够达到甚至超过同等规格的直流电驱动钻机或机械传动钻机的水平，按目前配置的普通变频器装置的性能条件，在不增加成本以及安装空间的情况下，达到或者优化钻机绞车性能的关键在于提高变频电机的制造水平。关键词：变频钻机；绞车；机电参数；性能；计算中图分类号：ＴＥ９２３文献标识码：Ａｄｏｉ：１０?１６０８２／ｊ?ｃｎｋｉ?ｉｓｓｎ?１００１－４５７８?２０１６?０３?００９ＤｒａｗｗｏｒｋｓＥｌｅｃｔｒｏ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｌＰａｒａｍ

3、ｅｔｅｒｓＤｅｓｉｇｎｆｏｒＺＪ７０ＤＢＶａｒｉａｂｌｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＤｒｉｌｌｉｎｇＲｉｇ１２３４ＺｈｕＱｉｘｉａｎＴｉａｎＢｉｎＦａｎｇＹｏｎｇｃｈｕｎＹａｎｇＹａｎｈａｎｇ（１?ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＬａｒｇｅＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅＳｙｓｔｅｍａｎｄＥｇｕｉｐｍｅｎｔ；２?ＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ；３?ＫａｒａｍａｙＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，ＣＮＰＣＸｉｂｕＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ；４?Ｔｈｅ４

4、ｔｈＤｒｉｌｌｉｎｇＣｏｍｐａｎｙｏｆＣＮＰＣＢｏｈａｉＤｒｉｌｌ⁃ｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ?，Ｌｔｄ?）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｄｒａｗｗｏｒｋｓｃｏｕｌｄｈａｓａｐｏｏｒｔｉｍｅｌｉｎｅｓｓｄｕｅｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｐｅｒｅｌｅｃ⁃ｔｒｏ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｓｅｔｔｉｎｇｓ?Ｔｏｐｒｏｖｅｔｈｉｓｐｏｉｎｔｏｆｖｉｅｗ，ｔａｋｉｎｇＺＪ７０ＤＢｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｄｒａｗｗｏｒｋｓａｓｅｘａｍ⁃ｐｌｅ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐａｒａｍｅ

5、ｔｅｒｓｕｎｄｅｒｔｈｅｇｉｖｅｎｄｒａｗｗｏｒｋｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｈａｖｅｂｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ｉｎｃｌｕ⁃ｄｉｎｇｔｈｅｒａｔｅｄｍｏｔｏｒｓｐｅｅｄ，ｔｏｒｑｕｅ，ｐｏｗｅｒ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｓｐｅｅｄｏｆｆｌｕｘ⁃ｗｅａｋｅｎｉｎｇ，ｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｒａｔｅｄａｎｄｏｖｅｒ⁃ｌｏａｄｏｕｔｐｕｔｃａｐａｃｉｔｙ，ｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｂｒａｋｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅａｃｔｕａｌｄｒａｗｗｏｒｋｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｕｎｄｅｒｔｈｉ

6、ｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｒｉｐｐｉｎｇｏｕｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅ⁃ｆｒｅ⁃ｑｕｅｎｃｙｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｃｏｕｌｄｆｕｌｌｙｒｅａｃｈｏｒｓｕｒｐａｓｓｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆＤＣｄｒｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｏｒｍｅｃｈａｎｉｃａｌｄｒｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ?Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｉｎｖｅｒｔｅｒｄｅｖｉｃｅ，

7、ｗｉｔｈｏｕｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｃｏｓｔａｎｄｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓｐａｃｅ，ｔｈｅｋｅｙｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｒａｗｗｏｒｋｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒ⁃ｉｎｇｌｅｖｅｌｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒｍｏｔｏｒ?Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｖａｒｉａｂｌｅ⁃ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇ；ｄｒａｗｗｏｒｋｓ；ｅｌｅｃｔｒｏ⁃ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ机械传动钻机。由于起下钻工况

8、在钻井周期中占比０引言较大，时效性差将使钻探效率降低、成本上升。许多观点认为这是由于钻机绞车滚筒在起钻时从零加［１－２］速到规定速度需要的时间远大于使用离合器［３］的在变频钻机的实际应用中，用户普遍反映其起下钻时效性不如同等规格的直流