一種石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及并車系統(tǒng)，特別是涉及一種石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展和石油鉆井行業(yè)對節(jié)能減排，節(jié)約生產(chǎn)成本意識的提高，越來越多的以三臺柴油機(jī)為原動機(jī)，通過離合器連接到傳動箱，并車驅(qū)動泥漿泵、絞車、轉(zhuǎn)盤的機(jī)械鉆機(jī)，逐漸變?yōu)橛呻娋W(wǎng)供電，以電動機(jī)作為原動機(jī)，通過離合器連接到傳動箱，并車驅(qū)動泥漿泵、絞車、轉(zhuǎn)盤的電動鉆機(jī)。為了防止電網(wǎng)停電對鉆井的影響，鉆機(jī)使用者只允許將以前三臺柴油機(jī)中的兩臺變?yōu)殡妱訖C(jī)，另一臺柴油機(jī)作為電網(wǎng)停電時的應(yīng)急使用。但是當(dāng)某口高難度井的鉆井工藝需要泥漿大排量，特別是遇到鉆井工藝中的倒劃眼和起鉆遇阻時，兩臺電動機(jī)的功率并不能滿足現(xiàn)場鉆井的需要，這時就會給鉆井生產(chǎn)帶來麻煩甚至重大損失。以前那些柴油機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)的鉆機(jī)中，由于速度不同步的原因，柴油機(jī)并不能和其它兩臺電動機(jī)通過傳動箱并車。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)和柴油機(jī)并機(jī)，達(dá)到機(jī)電混合驅(qū)動的目的。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)，它包括PLC控制子系統(tǒng)、司鉆控制器、頻率電流轉(zhuǎn)換模塊、防爆接近開關(guān)、防爆編碼器、電動機(jī)調(diào)速器、電動機(jī)和柴油機(jī)，防爆接近開關(guān)安裝在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，防爆編碼器安裝在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，PLC控制子系統(tǒng)的輸入分別與司鉆控制器和頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接，頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入與防爆接近開關(guān)的輸出連接，PLC控制子系統(tǒng)的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，電動機(jī)調(diào)速器的輸入還與防爆編碼器的輸出連接。
[0005]所述的PLC控制子系統(tǒng)包括PLC主站和PLC從站，PLC主站的輸入與頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接，PLC主站的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，PLC主站與PLC從站連接，PLC從站的輸入與司鉆控制器的輸出連接。
[0006]所述的PLC主站包括CPU模塊和模擬量輸入模塊，CPU模塊分別與從站模塊和模擬量輸入模塊連接，CPU模塊的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，模擬量輸入模塊與頻率電流轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0007]所述的CPU 模塊為 315-2H114-0AB0 型。
[0008]所述的PLC 從站為 6ES7 153-1AA03-0XA1 型。
[0009]所述的模擬量輸入模塊為6ES7 331-7KF02-4AB1型。
[0010]所述的頻率電流轉(zhuǎn)換模塊為KFU8-FSSP-1.D頻率電流轉(zhuǎn)換模塊。
[0011]所述的防爆接近開關(guān)為NJ15-30GK-SN系列防爆接近開關(guān)。
[0012]所述的電動機(jī)調(diào)速器為6RA80或S120型。
[0013]所述的防爆接近開關(guān)安裝在距離柴油機(jī)的轉(zhuǎn)軸上小于15mm的位置。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:(1)實(shí)現(xiàn)電動機(jī)和柴油機(jī)并機(jī)，克服了目前網(wǎng)電所用鉆機(jī)遇到高難度井會遇到動力不足的缺點(diǎn)；(2)采用防爆接近開關(guān)檢測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以在不改變柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下達(dá)到準(zhǔn)確測量柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的目的；(3)將柴油機(jī)的速度作為電動機(jī)的給定速度，將電動機(jī)編碼器測量的速度作為電動機(jī)的實(shí)際速度，采用速度反饋控制，使電動機(jī)具有反應(yīng)速度快、穩(wěn)速精度高和始終跟隨柴油機(jī)的速度的特點(diǎn)；(4)結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、容易維護(hù)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0018]如圖1所不，一種石油鉆機(jī)的柴油機(jī)與電動機(jī)的并車系統(tǒng)，它包括PLC控制子系統(tǒng)、司鉆控制器、頻率電流轉(zhuǎn)換模塊、防爆接近開關(guān)、防爆編碼器、電動機(jī)調(diào)速器、電動機(jī)和柴油機(jī)，防爆接近開關(guān)安裝在柴油機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，防爆編碼器安裝在電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，PLC控制子系統(tǒng)的輸入分別與司鉆控制器和頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接，頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸入與防爆接近開關(guān)的輸出連接，PLC控制子系統(tǒng)的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，電動機(jī)調(diào)速器的輸入還與防爆編碼器的輸出連接，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)和柴油機(jī)并機(jī)，克服了目前網(wǎng)電所用鉆機(jī)遇到高難度井會遇到動力不足的缺點(diǎn)。
[0019]所述的PLC控制子系統(tǒng)包括PLC主站和PLC從站，PLC主站的輸入與頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的輸出連接，PLC主站的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，PLC主站與PLC從站連接，PLC從站的輸入與司鉆控制器的輸出連接。
[0020]所述的PLC主站包括CPU模塊和模擬量輸入模塊，CPU模塊分別與從站模塊和模擬量輸入模塊連接，CPU模塊的輸出與電動機(jī)調(diào)速器的輸入連接，模擬量輸入模塊與頻率電流轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0021]所述的CPU模塊選用西門子公司的315-2EH14-0AB0型，用于數(shù)據(jù)處理和邏輯控制，將模擬量輸入模塊接收到的OmA — 20mA的電流信號進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換成柴油機(jī)實(shí)際速度對應(yīng)的數(shù)值，作為電動機(jī)的給定速度分別發(fā)送給電動機(jī)調(diào)速器。
[0022]所述的PLC從站選用西門子公司的6ES7 153-1AA03-0XA1型。
[0023]所述的模擬量輸入模塊選用西門子公司的6ES7 331-7KF02-4AB1型，用于接收頻率電流轉(zhuǎn)換模塊輸出的OmA — 20mA的電流信號。
[0024]所述的頻率電流轉(zhuǎn)換模塊選用倍加福公司的KFU8-FSSP-1.D型頻率電流轉(zhuǎn)換模塊，頻率電流轉(zhuǎn)換模塊的控制器根據(jù)所選的測量范圍來計算出與輸入頻率成比例的電流，并通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器來產(chǎn)生電流。所述的頻率電流轉(zhuǎn)換模塊將柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速對應(yīng)的OmA—20mA的電流信號傳輸給PLC控制子系統(tǒng)的模擬量輸入模塊。
[0025]所述的防爆接近開關(guān)選用倍加福公司的NJ15-30GK-SN系列防爆接近開關(guān)，用于檢測柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，然后產(chǎn)生脈沖頻率信號傳送給頻率電流轉(zhuǎn)換模塊。防爆接近開關(guān)具有防爆、防震、防水的特性，工作溫度在-40°C—100°C，測量范圍為O — 100HZ，特別適合在密閉、難以進(jìn)入的空間和惡劣環(huán)境中測量速度。
[0026]所述的電動機(jī)調(diào)速器選用西門子公司的6RA80或S120型，電動機(jī)調(diào)速器和將接收到的PLC控制子系統(tǒng)的CPU模塊發(fā)來的給定速度和防爆編碼器的反饋速度進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個速度偏差，通過電動機(jī)調(diào)速器的速度P