Двигатель. Выбор и применение двигателя

Содержание

Слайд 2

Подведем итог информации о двигателе Статор берет электрическую энергию с поверхности

Подведем итог информации о двигателе

Статор берет электрическую энергию с поверхности (KВA)

и превращает ее в магнитную энергию в пластинах сердечника статора.
Магнитное поле статора стимулирует ток (электрическую энергию) в роторе.
Эта электрическая энергия возбуждает вторичное магнитное поле в пластинах сердечника ротора.
Слайд 3

Подведем итог информации о двигателе Магнитные поля ротора будут притягиваться (и

Подведем итог информации о двигателе

Магнитные поля ротора будут притягиваться (и отталкиваться)

магнитными полями статора.
При движении магнитного поля статора, ротор будет двигаться, стараясь поспеть за ним.
Слайд 4

Составляющие двигателя В двигателе много составляющих Система превращения электрической энергии в

Составляющие двигателя

В двигателе много составляющих
Система превращения электрической энергии в механическую

сложна.
Она еще больше усложняется из-за экплуатационной среды.

Упорный подшипник

Подшипник ротора

Муфта

Концевая кабельная муфта

Медные обмотки

Стальные пластины
сердечника статора

Ротор

Вал

Втулка в отверстие
для заполнения маслом
двигателя

Латунные пластины
сердечника статора

Слайд 5

Двигатель верхнего тандема Двигатели можно соединить вместе для достижения максимальной мощностиT

Двигатель верхнего тандема

Двигатели можно соединить вместе для достижения максимальной мощностиT
Два двигателя,

соединенные вместе, называются тандемными единицами.

Соединительные провода
для присоединения
другого двигателя или

DMT .

Слайд 6

Двигатель верхнего тандема Верхний тандем или центральный тандем также используется при

Двигатель верхнего тандема

Верхний тандем или центральный тандем также используется при подсоединении

скважинной аппаратуры контроля.
Сущеструет много факторов, определяющих какой двигатель использовать.
Для этого используется термин «применение».

Leads for

connection to

other motor or

DMT unit.

Слайд 7

Характеристики двигателя В одном случае он будет замедляться. В другом случае

Характеристики двигателя

В одном случае он будет замедляться.
В другом случае он

будет вырабатывать дополнительное тепло. Почему так происходит?
Слайд 8

Характеристики двигателя В стандартных применениях напряжение на поверхности фиксировано, а сила

Характеристики двигателя

В стандартных применениях напряжение на поверхности фиксировано, а сила тока

меняется вместе с нагрузкой двигателя.
На самом деле мы используем эту информацию в форме токовой диаграммы, чтобы увидеть, что происходит с двигателем в скважине.
Слайд 9

Характеристики двигателя Мы можем легко предугадать это соотношение, просто используя уравнение

Характеристики двигателя

Мы можем легко предугадать это соотношение, просто используя уравнение мощности

мотора.
Двигатель ЛС= Volts x Amps x 1.732 x Eff x P.F
746
Слайд 10

Характеристики двигателя На самом деле это соотношение не линейное, так как

Характеристики двигателя

На самом деле это соотношение не линейное, так как коэффициент

мощности двигателя и производительность не постоянны, и чем больше они изменяются, тем сильнее будет изменение в силе тока.
Слайд 11

Характеристики двигателя Volts x Amps x 1.732 x Eff. x P.F. Motor Hp = ------------------------------------------------- Constant

Характеристики двигателя

Volts x Amps x 1.732 x Eff. x P.F.


Motor Hp = -------------------------------------------------
Constant
Слайд 12

Характеристики двигателя Слишком сильное увеличение силы тока может привести к потерям

Характеристики двигателя

Слишком сильное увеличение силы тока может привести к потерям напряженя

в обмотке двигателя, что отрицательно скажется на эффективности.
Слайд 13

Характеристики двигателя Итак, каким образом можно свести это к минимуму?

Характеристики двигателя

Итак, каким образом можно свести это к минимуму?

Слайд 14

Характеристики двигателя Увеличивая напряжение вместе с увеличением мощности, мы можем контролировать увеличение силы тока.

Характеристики двигателя

Увеличивая напряжение вместе с увеличением мощности, мы можем контролировать увеличение

силы тока.
Слайд 15

Характеристики двигателя Здесь показано, как могут выглядеть линии электрической индукции для

Характеристики двигателя

Здесь показано, как могут выглядеть линии электрической индукции для однофазной

обмотки при средней нагрузке двигателя.
Слайд 16

Характеристики двигателя Если мы сильнее нагрузим этот же двигатель, то мы

Характеристики двигателя

Если мы сильнее нагрузим этот же двигатель, то мы получим

намного больше линий электрической индукции, требуемых для создания необходимой мощности.
Слайд 17

Характеристики двигателя Другая номинальная характеристика двигателя – скорость. Для компенсации мощности

Характеристики двигателя

Другая номинальная характеристика двигателя – скорость. Для компенсации мощности двигателя, лучше

снизить его нагрузку, чем увеличивать силу тока. Если скорость слишком низкая, мы потеряем рабочие характеристики двигателя, поэтому нужно установить мощность на том уровне, на котором приемлима эта скорость.
Слайд 18

0 20% 40% 60% 80% 100% 120% Вращение Скорость (% от

0

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Вращение

Скорость (% от скорости без нагрузки )

Начало вращения

Скорость – вращение типичного

двигателя REDA
Слайд 19

0 20% 40% 60% 80% 100% 120% Вращение Скорость (% от

0

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Вращение

Скорость (% от скорости без нагрузки )

Начало вращения

Скорость – вращение типичного

двигателя REDA

Pump Torque

Слайд 20

0 20% 40% 60% 80% 100% 120% Вращение Скорость (% от

0

20%

40%

60%

80%

100%

120%

Вращение

Скорость (% от скорости без нагрузки )

Начало вращения

Скорость – вращение типичного

двигателя REDA

Larger Pump

Слайд 21

Характеристики двигателя Одна из наиболее важных характеристик двигателя – температура.Тепло вырабатывается

Характеристики двигателя

Одна из наиболее важных характеристик двигателя – температура.Тепло вырабатывается обмотками,

и оно должно рассеиваться жидкостью, которая протекает с внешней стороны мотора.
Слайд 22

Внутрен. диам. обсадной колонны Поток обшивка двигате-ля Обмотка статора Потенц. участок

Внутрен. диам. обсадной колонны

Поток

обшивка двигате-ля

Обмотка статора

Потенц. участок перегрева

Tf

Ts

Tw

Th

Типичные параметры температуры двигателя

Слайд 23

Характеристики двигателя Еще один ограничивающий фактор – это температурный дифференциал. Кода

Характеристики двигателя

Еще один ограничивающий фактор – это температурный дифференциал. Кода двигатель

нагревается, его составляющие расширяются, и они увеличиваются в размерах по-разному, так как не все материалы одинаковы. Даже если бы весь двигатель был изготовлен из одного материала, расширение все равно бы варьировалось, так как в самом двигателе температура тоже изменяется.
Слайд 24

Характеристики двигателя Двигатель разработан специально для того, чтобы переносить эти термальные

Характеристики двигателя

Двигатель разработан специально для того, чтобы переносить эти термальные расширения.

Если происходит слишком сильное расширение материалов (например при перегреве), то это может преодолеть порог терпимости, что привести к поломке подшипника или к другим повреждениям.
Слайд 25

Характеристики двигателя Большинство двигателей Reda снабжены «оптимизироваными» обмотками. Это означает, что

Характеристики двигателя

Большинство двигателей Reda снабжены «оптимизироваными» обмотками. Это означает, что такой

двигатель был протестирован на разнообразных напряжениях для того, чтобы определить, при каком напряжении он наиболее производителен и задать данное напряжение.
Слайд 26

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Выбор и применение двигателя

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц
Выбор и
применение
двигателя

Слайд 27

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Двигатель 60Гц работает на мощности

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Двигатель 60Гц работает на мощности 60Гц.

Двигатель 50Гц работает на мощности 50Гц
Другими словами, разницы нет. Мощность 50Гц просто выдает меньше энергии, чем мощность 60 Гц, поэтому выходная мощность двигателя другая.
Фактически, она снижается в 5/6 раза
Слайд 28

Частота Например, 456 серийный двигатель 60Гц 120 Лс – 2480В -

Частота

Например, 456 серийный двигатель 60Гц 120 Лс – 2480В - 30.5

amp имел бы при 50 Гц следующие характеристики: 100 Лс – 2066В - 30.5 amp Сила тока не изменяется.
2480 В x 5/6 = 2066 В
120 Лс x 5/6 = 100 Лс
Но сила тока остается постоянной
Слайд 29

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Предположим, что у нас есть

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Предположим, что у нас есть двигатель

с частотой 50 Гц, от которого требуестя мощность 157Лс
Но в нашем распоряжении только двигатель 60Гц.
Мы хотим использовать промежуточный двигатель 540, но не знаем, какой именно. Что нам делать?
Слайд 30

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Мы легко можем определить мощность,

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Мы легко можем определить мощность, эквивалентную


60 Гц следующим образом:
Теперь мы можем идти на поиски двигателя, у которого мощность больше, чем 188.4 Лс. Похоже, нам нужен двигатель 200Лс. Давайте возьмем двигатель 2194 В,
55.5 амп. Каковы будут его характеристики при 50 Гц?
Слайд 31

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц При 50 Гц будут следующие характеристики:

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

При 50 Гц будут следующие характеристики:

Слайд 32

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Эти характеристики не будут изменяться

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Эти характеристики не будут изменяться в

зависимости от того, при какой частоте работает двигатель. Они будут изменяться только при 50 и 60 Гц. Что произойдет, если этот же мотор будет эксплуатироваться на генераторной установке, которая работает при 65 Гц?
Каковы будут характеристики этого двигателя?
Слайд 33

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Характеристики при частоте 65Гц:

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Характеристики при частоте 65Гц:

Слайд 34

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц При частоте 65Гц двигатель способен

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

При частоте 65Гц двигатель способен работать

более мощно. Если нагрузка нашего насоса только 157Лс, (такого бы не было, но не это сейчас важно), мы бы недогрузили двигатель. Мы знаем, что это не проблема, и что двигатели будут даже более надежными при малых нагрузках (так как уменьшается возможность внутреннего перегрева).
Слайд 35

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц Проблема в том, что мы

Типы двигателей, комбинации 60 и 50Гц

Проблема в том, что мы «недонапрягаем»

наш двигатель если мы только обеспечиваем его паспотрные данные напряжения в 2194В, вместо необходимых 2377В при частоте 65Гц. Нам мужно как замедлить работу генератора, так и изменить отпайки трансформатора.
При более высокой частоте, двигателю потребуется более высокое напряжение и, если его не обеспечить, двигатель будет использовать больше электрического тока для компенсации и нагреваться.
Слайд 36

Применение двигателей REDA Выбор и применение двигателя

Применение двигателей REDA
Выбор и
применение
двигателя

Слайд 37

Применение двигателей REDA REDA производит двигатели пяти различных серий - 375,

Применение двигателей REDA

REDA производит двигатели пяти различных серий - 375, 456,

540, 562 и 738 для обсадных колонн различных размеров.
Слайд 38

Reda 60 Hz Motor Range Свяжитесь с проектировщиками REDA для получения

Reda 60 Hz Motor Range

Свяжитесь с проектировщиками REDA для получения информации


по применению двигателей 562 более 750ЛС.

Ser

.

375

456

540

562

738

Diam

.

3.75"

4.56"

5.13"

5.62"

7.38"

Type

SK, SX

SK, SX

PK, PX

MK, MX

SK, SX

PK, PX

MK, MX

Dominator

738E

Single

HP Range

Tandem

HP Range

Tandem

Max. HP


Tandem

Max Sections

5

2

2

2

3

3

3

3

3

127

300

240

240

750

600

600

1200

1170

30-127

175-300

140-240

140-240

300-750

240-600

240-600

300-750

400-750

7-26

12-150

10-120

10-120

25-250

20-200

20-200

30-450

200-333

400-1000

300-1170

1000

1170

Слайд 39

Диапозон двигателя 50 Гц Ser . 375 456 540 562 738

Диапозон двигателя 50 Гц

Ser

.

375

456

540

562

738

Diam

.

3.75"

4.56"

5.13"

5.62"

7.38"

Type

SK, SX

SK, SX

PK, PX

MK, MX

SK, SX

PK, PX

MK, MX

Dominator

738E

Single

HP Range

Tandem

HP Range

Tandem

Max. HP

5

2

2

2

3

3

3

3

3

106

250

200

200

625

500

500

1000

975

25-106

146-250

117-200

117-200

250-625

200-500

200-500

250-625

333-648

6-21

10-125

8-100

8-100

21-208

17-167

17-167

25-375

167-278

Свяжитесь с проектировщиками REDA для получения информации
по применению двигателей 562 более 625ЛС.

Диапозон двигателя Reda 50 Гц

Слайд 40

Применение двигателей REDA Со всем этим ассортиментом, какой двигатель нам выбрать для данного применения?

Применение двигателей REDA

Со всем этим ассортиментом, какой двигатель нам выбрать для

данного применения?
Слайд 41

Пошажный выбор

Пошажный выбор

Слайд 42

Продумайте : I. Серию двигателя II. Тип двигателя III. Конфигурацию, напряжение

Продумайте :

I. Серию двигателя
II. Тип двигателя
III. Конфигурацию, напряжение и силу тока

двигателя
IV. Эксплуатационные характеристики двигателя и рабочую темперетуру и сопоставьте с максимальной темперетурой в скважине
V. Выберите другой двигатель, если необходимо
Слайд 43

Серийность двигателей В общем, так же как в насосах, чем больше,

Серийность двигателей

В общем, так же как в насосах, чем больше, тем

лучше.
Двигатели с большими диаметрами дешевле при покупке, также можно увеличить их мощность не прибегая к тандемным соединениям, – простые системы лучше.
Слайд 44

Серийность двигателей Единственное исключение из этого – двигатель 738. Двигатель 738

Серийность двигателей

Единственное исключение из этого – двигатель 738.
Двигатель 738 зачастую

более дорогостоящий чем 540 из-за более глубокого применения и более дорогого инвентаря, транспортировки и хранения.
Тип двигателя – номинальные характеристики
Название типа двигателя включает две буквы:
Первая буква – это код, который содержит информацию о номинальных характеристиках двигателя:
S = Стандартная (250°F заб. темп. – фиксированная мощность)
M = Промежуточная (300°F заб. темп – умеренно фиксированная мощность )
H = Экстренная (450°F темп. вращения двигателя - фиксированная мощность)
P = Высокая эффективность (250°F заб. темп. - умеренно фиксированная мощность )
R = Оптимальный (400 °F внутренняя температура – варьируемая мощность)
Слайд 45

Тип двигателя - изоляция Вторая буква кода дает информацию о типе

Тип двигателя - изоляция

Вторая буква кода дает информацию о типе изоляции:
K

= Обычные изоляция и лак
X = Новый запатентованый материал обмотки, без лака
Слайд 46

Старая терминология Обозначения, соответствующие старой маркировке типов моторов: Старое Новое 90-0

Старая терминология

Обозначения, соответствующие старой маркировке типов моторов:
Старое Новое
90-0 SK
91 PK
90-0 Int. MK
отсутствует RK Dominator
отсутствует HX HOTLINE

Слайд 47

Применение двигателей REDA Все характеристики мощности двигателей основаны на удельной плотности

Применение двигателей REDA

Все характеристики мощности двигателей основаны на удельной плотности воды,

которая составляет 1.00
Ухудшение текучести или более высокая нефтяная фракция (изменение плотности) могут снизить эффективную характеристику мощности.
Подшипники
Здесь специальная заметка об упорных подшипниках:
Стандартный подшипник REDA – двухнаправленный, то есть двигатель может работать в любом направлении без потерь в пропускной способности подшипника.
Упорный подшипник Hi-Ex Glacier – однонаправленный и может эксплуатироваться только в одном направлении. Реверсивное использование может привести к его выходу из строя.
Конфигурация, напряжение и сила тока
После выбора серии и типа двигателя, нужно узнать, понадобиться ли одиночный или тандемный двигатель для того, чтобы соответствовать требуемой мощности насоса.
Теперь нужно проанализировать Вольты и Амперы.
Слайд 48

Применение двигателей REDA Для любой данной мощности в наличии есть несколько разновидностей напряжения и силы тока.

Применение двигателей REDA

Для любой данной мощности в наличии есть несколько разновидностей

напряжения и силы тока.
Слайд 49

Одинарная секция Верхний тандем Тройной тандем (один верхний и два центральных) w/ PSI Центральный тандем

Одинарная секция

Верхний тандем

Тройной тандем (один верхний и два центральных) w/ PSI

Центральный

тандем
Слайд 50

Применение двигателей REDA III.Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока Когда двигатели

Применение двигателей REDA

III.Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока
Когда двигатели образуют тандем,

то рекомендуется сохранять в секциях ту же мощность и напряжение с похожей силой тока.
Например, двигатель 540 с мощностью 300Лс предпочтительнее создать из двух двигателей мощностью 150 Лс, чем, например, из двигателей 200 Лс и 100 Лс. Двигатели могут на сочетаться, если размер проволоки одинаков на каждой обмотке, но этого нужно избегать и никогда не делать, не проконсультировавшись с разработчиками.
Слайд 51

Применение двигателей REDA III. Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока Итак,

Применение двигателей REDA

III. Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока
Итак, что случиться,

если мы составим два двигателя вместе?
Слайд 52

Применение двигателей REDA III. Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока При

Применение двигателей REDA

III. Конфигурация двигателя, напряжение и сила тока
При помощи двух

двигателей мы удваиваем мощность. Мы также удваиваем напряжение, а сила тока не изменяется. При помощи трех двигателей мы утраиваем мощность и напряжение, а сила тока все еще остается прежней.
Например двигатель 140 Лс, 1299В, 69.5A UT, соединенный с двигателем 140 Лс, 1299В, 69.5 CT, создал бы нам двигатель 280 Лс, 2598В, 69.5A.