Исследование устойчивости электропривода нефтепромыслового механизма на основе использования методов математического и компьютерного моделирования

Аннотация

Актуальность: Электромеханические системы широко используются в машиностроении, энергетике, при добыче полезных ископаемых, в металлургии, на транспорте и т.д. Поскольку во время функционирования электромеханических систем наблюдается значительное потребление электроэнергии, в течение многих лет интенсивно ведутся работы по улучшению их энергетических характеристик. Анализ энергопотребления при глубиннонасосной добыче нефти за последние годы показывает рост удельных расходов электроэнергии на 1 тонну добытой нефти. Это связано со спецификой условий работы нефтяного оборудования. Электропривод глубинных насосных установок, т.е. станков-качалок, работает в тяжелых условиях, обусловленных периодическими изменениями момента на его валу в широком диапазоне, а также колебаниям напряжения в низковольтных распределительных сетях. Эти колебания вызваны не только характером нагрузки электроприводов, но и резкими снижениями напряжения при самозапуске группы параллельно работающих электродвигателей или короткими замыканиями в сети. Таким образом, задачи проектирования, построения, исследования режимов, испытания и отладки электромеханических систем являются трудоемкими, а создание методов и средств эффективного их решения с помощью компьютерного моделирования представляет собой актуальную проблему, решенную далеко не в полной мере, несмотря на значительные достижения в этой области исследований.

Цель: анализ и обоснование использования методов математического и компьютерного моделирования для исследования устойчивости электропривода нефтепромыслового механизма.

Методы: методы математического и компьютерного моделирования и элементы теории автоматического управления.

Результаты: Используя метод математического моделирования с использованием программных средств компьютерного моделирования рассмотрена задача исследования устойчивости работы электропривода, что позволило сделать вывод об использовании в электрооборудовании нефтедобычи бесконтактных синхронных электродвигателей с внешними магнитопроводами и ротором с когтеобразными полюсами.