[發明專利]一種鉆井驅動電機主機與散熱風機聯動控制方法

有效

• 申請號: 202011049437.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112177518B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 于興軍;景佐軍;秦羿涵;冉洋;尋明;范磊;王輝
• 申請（專利權）人: 中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司;寶雞石油機械有限責任公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B44/00;H02K9/04;F04D27/00;G05B19/05
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張皎

本發明公開了一種鉆井驅動電機主機與散熱風機聯動控制方法，具體按照以下步驟實施：通過主動力驅動單元輸出動力給主驅動電機，啟動主驅動電機；電流互感器實時檢測主驅動電機工作電流I_實際，并將I_實際傳遞給鉆機PLC控制器；鉆機PLC控制器根據I_實際，控制變頻驅動單元，從而控制輔助散熱風機的轉速；主驅動電機上安裝有繞組溫度傳感器并實時檢測電機繞組溫度T_實際，并將該溫度值T_實際實時傳遞給鉆機PLC控制器。當T_實際到達停機保護值時，相應停機信號將由鉆機PLC控制器發送給司鉆操作顯示屏進行報警提示，并且控制主動力驅動單元實現停機。通過不同散熱需求進行散熱風機轉速調整，大大降低了該長期高速運轉風機的高噪音問題，并延長的設備的使用壽命。

技術領域

本發明屬于機械設備控制技術領域，涉及一種鉆井驅動電機主機與散熱風機聯動控制方法。

背景技術

目前，石油鉆機均配備了絞車、轉盤、泥漿泵、頂驅等大功率設備，該類設備的驅動一般采用大功率電機進行驅動，同時該大功率電機自身均配有輔助風機用于主電機的散熱。目前該類輔助散熱風機一直采用高額定轉速下長期定速運行的方式，并未真正根據主電機負載大小和發熱量需求實現該風機給風量的定量化控制，往往造成風機長期處于高速運轉狀態導致其高耗能，而且產生噪音較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉆井驅動電機主機與散熱風機聯動控制方法，具有自動調整散熱風機的旋轉速度，從而實現不同狀態下主電機發熱量大小變化時輔助風機冷卻風量的自動調整功能的特點。

本發明所采用的技術方案是，一種鉆井驅動電機主機與散熱風機聯動控制方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、通過主動力驅動單元輸出動力給主驅動電機，啟動主驅動電機；

步驟2、電流互感器實時檢測主驅動電機工作電流I_實際，并將I_實際傳遞給鉆機PLC控制器；

步驟3、鉆機PLC控制器根據I_實際，控制變頻驅動單元，從而控制輔助散熱風機的轉速；

步驟4、主驅動電機上安裝有繞組溫度傳感器并實時檢測電機繞組溫度T_實際，并將該溫度值T_實際實時傳遞給鉆機PLC控制器。

步驟5、當T_實際到達停機保護值時，相應停機信號將由鉆機PLC控制器發送給司鉆操作顯示屏進行報警提示，并且控制主動力驅動單元實現停機。

鉆機PLC控制器在內部程序中分別預先設定報警溫度點T_報警和強制停機溫度點T_停機，當T_停機＞T_實際≥T_報警時：鉆機PLC控制器發送報警信號給司鉆操作顯示屏進行報警提示；當T_實際≥T_停機時，鉆機PLC控制器發送停機命令給主動力驅動單元，同時發出報警信號給司鉆操作顯示屏進行提示。

鉆機PLC控制器監測到主驅動電機工作電流I_實際增加時，輔助散熱風機速度給定增加；主驅動電機工作電流I_實際減少時，輔助散熱風機速度給定降低。

主動力驅動單元和變頻驅動單元以及繞組溫度傳感器的狀態參數實時傳遞給鉆機PLC控制器，并在司鉆操作顯示屏中進行顯示。

主動力驅動單元可以為交流變頻器或晶閘管SCR直流調速裝置。

主動力驅動單元外接交流電源后與主驅動電機連接，主驅動電機三相繞組上安裝有繞組溫度傳感器，變頻驅動單元外接交流電源后與輔助散熱風機連接，對主驅動電機進行散熱。

本發明的特點還在于：