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钻井行业改造方案

一、背景介绍

钻井设备前期控制以及指标:

  1)、原先客户使用软启动去实现控制

  2)、客户现场使用的是两路电源供电,功率不够使用两个变压器

  3)、现场需要钻井实现2500M的深度。


设备前身的使用弊端:

  1)、因施工需要,现场有很多塔吊设备,功率比较大,当都在工作时,变压器没有办法承受,客户端的改善办法是使用两台变压器去控制供电;

  2)、钻井设备使用的是软启动去控制,当塔吊在工作且数量比较多时,客户使用软启动设备去控制电机工作,会导致变压器跳闸,变压器功率不够实际现场使用。

  3)、钻井设备当深入到2000M后,使用单台电机没办法驱动设备工作;

软起耗能太大,变压器会跳闸;电机经常超负荷工作,导致电机会被烧坏。


使用变频器驱动优势:

  1)、保护电机

  2)、实现同步控制,负载能力是工频的一倍

  3)、变频器对启动的电压要求比软起低,缓解了变压器的负担。


二、接线说明及相关示意图

现场因供电不足,所以使用两台变压器去供电。两台机器不在一个电网下工作,这样就要考虑变频器的一个工作逻辑,因不在一个电网,要考虑突然失电的情况,所以在电路上进行了相互干涉的保护。

保护措施以及接线描述:

1)、分配主机A、从机B位置

2)、主机A使用键盘控制启动,从机使用R继电器去控制X端子动作(外部加一个接触器,接触器的常开点与R继电器的点串联,控制从机B的启动信号)。

3)、考虑共负载,存在拖动与被拖动关系,将主机A与从机B共直流母线处理。

4)、将从机B的R继电器与主机A的X3与COM相连(使用上电自检功能,检测从机B的上电情况,主机A设定紧急停车功能)

5)、主机A、从机B使用通讯控制速度。


三、参数设置

主机参数 从机参数

F0.17设置300 加速时间 F0.02设置1 控制方式

F0.18设置350 减速时间 F0.03设置9 频率源设定

F2.02设置45 X3功能 F0.17设置300 加速时间

F3.03设置1 R继电器功能 F0.18设置350 减速时间

F6.13设置1 定义主机 F3.03设置15 开机自检

F7.10设置1 自由停车 F6.13设置2 定义从机

F6.15设置98 频率速差

F7.10设置1 自由停车


四、调试过程

   1)、设备本身存在机械速差,在现场要校正开机后的电机电流,以及带上负载后的工作电流,针对速差问题,可以通过更改主从机的频率去协调。

   2)、现场在刚开始启动时,负载是同一个轴;但是当速度升起后,轴两边的负载就产生变化,负载不相同。如下图:

image.png  image.png

这需要在现场找到主从控制的合适频率点,去实现。

   3)、现场实际遇到,主从电机中的一台抖动,现场排查问题,是因两边加固程度不同导致,与客户沟通将电机抖动的,再次进行加固。

   4)、考虑现场实际负载,随着打的深度越来越深,变频可能产生发电状态。需考虑制动部分

   5)、设备本身存在气刹离合,因此在合离合时,变频器速度不能太大,不然会导致设备报过压故障,离合需要多次开合才可以正真完成启动动作。