Типы приводов и их характеристики

ТИПЫ ПРИВОДОВ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Силовым приводом называется совокупность двигателей и регулирующих их работу устройств, преобразующих тепловую или электрическую энергию в механическую, управляющих преобразованной механической энергией и передающих ее к исполнительным механизмам буровой установки (насосу, ротору, лебедке и др.). Мощность привода (на входе в трансмиссию) характеризует основные его потребительские и технические свойства и является классификационным (главным) параметром.

В зависимости от используемого первичного источника энергии приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения, и неавтономные, зависящие от системы энергоснабжения, с питанием от промышленных электрических сетей. К автономным приводам относятся двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с механической, гидравлической или электропередачей. К неавтономным приводам относятся: электродвигатели постоянного тока, питаемые от промышленных сетей переменного тока через тиристорные выпрямительные станции управления; электродвигатели переменного тока с гидравлической либо электродинамической трансмиссией или регулируемые тиристорными системами.

В соответствии с кинематикой установки привод может иметь три основных исполнения: индивидуальный, групповой и комбинированный или смешанный.

Индивидуальный привод - каждый исполнительный механизм (лебедка, насос или ротор) приводится от электродвигателей или ДВС независимо друг от друга. Более широко этот вид привода распространен с электродвигателями. При его использовании достигается высокая маневренность в компоновке и размещении бурового оборудования на основаниях при монтаже.

Групповой привод - несколько двигателей соединены суммирующей трансмиссией и приводят несколько исполнительных механизмов. Его применяют при двигателях внутреннего сгорания.

Комбинированный привод - использование индивидуального и группового приводов в одной установке. Например, насосы приводятся от индивидуальных двигателей, а лебедка и ротор от общего двигателя. Во всех случаях характеристики привода должны наиболее полно удовлетворять требуемым характеристикам исполнительных механизмов.

В зависимости от используемого первичного источника энергии приводы делятся на автономные (не зависящие от системы энергоснабжения) и неавтономные (зависящие от системы энергоснабжения, т. е. с питанием от промышленных электрических сетей). К автономным приводам относятся установки с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и с газотурбинными двигателями. К неавтономным приводам относятся установки с электродвигателями, питаемыми от сети трехфазного переменного тока. В зависимости от способа привода исполнительных механизмов силовой привод буровой установки может быть одиночным или групповым.

Характеристики группового привода одновременно должны соответствовать характеристикам различных механизмов буровой установки, а характеристика одиночного привода — характеристике только одного механизма.

Повышение универсальности и гибкости привода обычно связано с увеличением его массы или понижением к. п. д. Потребителями энергии буровой установки являются исполнительные механизмы, обладающие различными характеристиками.

Исполнительные механизмы, обеспечивающие углубление скважины:

-  ротор, предназначенный для вращения бурильной колонны с долотом, требует ступенчатого регулирования частоты вращения от 20—30 до 300 об/мин; число ступеней три—шесть, при больших глубинах скважин лучше применять бесступенчатое регулирование; крутящий момент ротора изменяется в зависимости от диаметра долота, осевой нагрузки, длины и конструкции бурильной колонны; практика роторного бурения свидетельствует о том, что при 100 об/мин ротора на вращение долота и 114-мм бурильной колонны на каждые 1000 м ее длины достаточна мощность 100 кВт, наибольший крутящий момент на роторе обычно не превышает 13 кН·м;

- насосы — главные потребители мощности; необходимая полезная мощность для обеспечения циркуляции бурового раствора зависит от подачи насоса и давления; мощность насосной установки может быть определена из эмпирической зависимости N=(1,2—1,4)D2, где D — диаметр скважин, см; подача насосной установки колеблется от 60—100 л/с в начале бурения до 10— 15 л/с в конце, когда диаметр скважины наименьший; применяется как ступенчатое изменение подачи за счет изменения числа одновременно работающих насосов и диаметров их поршней и цилиндров, так и бесступенчатое за счет изменения частоты вращения приводного вала.

Исполнительный механизм, осуществляющий спуско-подъем: лебедка — частота вращения барабана лебедки при подъеме изменяется от 30—50 до 600 об/мин; для лучшего использования мощности требуется бесступенчатое или ступенчатое регулирование частот вращения; при подъеме бурильной колонны идеальным является использование всей мощности,   т. е. N= Mω = const, где М —крутящий момент, ω — угловая скорость барабана.

Устройства, обеспечивающие приготовление и очистку бурового раствора, и вспомогательные механизмы: компрессоры, шламовый и водяной насосы, механизированные ключи и др.; мощность, потребляемая этими механизмами, составляет 10—15 % общей мощности.

Основные требования, предъявляемые к силовому приводу: соответствие мощности и гибкости характеристики (т. е. изменение крутящего момента и частоты вращения в зависимости от условий работы исполнительных механизмов), достаточная надежность, долговечность, небольшая масса и экономическая эффективность.

Мощность силового привода — это номинальная установленная мощность всех двигателей N=∑Ni, где Ni — номинальная мощность двигателя, кВт.

Гибкость характеристик — способность силового привода автоматически или при участии оператора в процессе работы быстро приспосабливаться к изменениям нагрузок и частот вращения исполнительных механизмов. Гибкость характеристики зависит от коэффициента приспособляемости, диапазона регулирования частоты вращения валов силового привода и приемистости двигателя. 

Коэффициент гибкости характеристики определяется отношением изменения частоты вращения к вызванному им отклонению момента нагрузки kг=∆n/∆M. Он пропорционален передаточному отношению u21 и обратно пропорционален коэффициенту перегрузки kп, т. е. kг=u21/kп. Для гибких приводов kг =2-4, а для жестких kг= 1-2. Иногда применяют понятие коэффициент жесткости kж=l/kг, т. е. величина kж является обратной величине коэффициента гибкости.

Приемистостью называется интенсивность осуществления переходных процессов, т. е. время, в течение которого двигатель и силовой привод реагируют на изменение нагрузки и изменяют частоту вращения.

Приспособляемость — свойство силового привода изменять крутящий момент и частоту вращения в зависимости от момента сопротивления. Собственная приспособляемость — свойство двигателя приспособляться к внешней нагрузке. Искусственная приспособляемость — свойство трансмиссий приспосабливать характеристику двигателя к изменению внешней нагрузки.

Коэффициентом приспособляемости или перегрузки kп называется отношение Мmax/Мн, где Мmax и Мн — наибольший и номинальный крутящие моменты.

Диапазон регулирования частоты вращения R — это отношение максимальной частоты вращения nmах к номинальной nн.

Если в силовой привод входят средства искусственной приспособляемости, то kп = kпдkпт, а диапазон регулирования частот вращения R=RдRт, где kпд и Rд — соответственно коэффициент приспособляемости и диапазон собственного регулирования двигателя в пределах устойчивых режимов работы; kпт и Rт— то же, для средств искусственной приспособляемости, входящих в силовой привод.

Коэффициент kпд и Rд зависят от типа двигателя и вида используемой энергии. Если значения kпд и Rд меньше требуемых по условиям эксплуатации приводного исполнительного механизма, то в кинематической цепи предусматривают средства искусственной приспособляемости, т. е. устанавливают между двигателями и исполнительным механизмом промежуточные гидравлические или электродинамические муфты скольжения, турботрансформаторы и коробки передач.

Ниже приведены значения kпд и Rд для различных двигателей.

 Относительная масса двигателя или масса, приходящаяся на 1 кВт, влияет на мобильность буровой установки. Относительная масса двигателей колеблется от 2 до 15 кг/кВт. Практикой бурения установлено, что для таежных и мощных буровых установок наиболее подходят двигатели с относительной массой 6—12 кг/кВт.

Экономическую эффективность силовых приводов буровых установок с двигателями различных типов определяют на основании данных эксплуатации или опыта промышленных испытаний установок. Экономическая эффективность зависит от расхода энергии, смазочных материалов, их стоимости, коэффициента использования мощности первичных двигателей, затрат на уход и обслуживание, транспортировку, монтаж и демонтаж силовых приводов в буровой установке.

Мощность, тип и число двигателей, способ передачи энергии и схему компоновки силового привода выбирают с учетом характера и предела изменения рабочих нагрузок. Использование мощности исполнительными механизмами в процессе проходки скважины, характеристики двигателей и средств искусственной приспособляемости зависят от способа и технологии бурения. В процессе проходки скважины необходимая мощность, частота вращения и крутящие моменты, как указывалось, изменяются для всех исполнительных механизмов в широких пределах. Потребляемая мощность и энергия зависят от глубины и диаметра скважины, способа бурения, типа буровой установки, режима работы, климатических условий и др. По мере углубления скважины возрастает расход энергии, затрачиваемой на каждый пробуренный метр скважины, вследствие уменьшения скорости механического бурения, увеличения гидравлического сопротивления прокачиванию жидкости и массы бурильной колонны и повышения объема СПО.

Режимы работы силовых приводов непостоянны. Различают три режима работы силового привода: пиковые с кратковременными нагрузками и использованием максимальной мощности двигателей (аварийные работы); повторно-кратковременные нагрузки в период СПО; пусковые и длительные режимы, используемые для привода ротора и насосов в процессе бурения.

Пригодность двигателя того или иного типа и необходимых средств искусственной приспособляемости для привода буровой установки определяется их характеристиками и технико-экономическими показателями. При выборе типа двигателя, способа передачи энергии к исполнительным механизмам и разработке схемы компоновки всего силового привода следует подбирать сочетание характеристик и этих показателей так, чтобы полнее удовлетворить требования бурения, монтажа и демонтажа оборудования. В зависимости от этих факторов выбирают схему и разрабатывают конструкцию всех передач, приводящих лебедку, насосы, ротор и другие агрегаты таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное их использование. Для решения этой задачи должны быть известны характеристики основных исполнительных механизмов, двигателей, трансмиссий и средств искусственной приспособляемости.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ И СИЛОВЫХ ПРИВОДОВ

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС)

Применяемые в буровых установках ДВС работают на тяжелых топливах или газе. Двигатели, работающие на легких топливах (бензине или керосине), в бурении не применяются вследствие их неэкономичности. Соответствие ДВС заданным условиям работы определяется их внешней характеристикой и конструкцией.

Внешней или механической характеристикой ДВС называется изменение мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

При нарушений равновесия между моментом сопротивлений исполнительного механизма и крутящим моментом двигателя требуется воздействие специальных регуляторов на источник энергии, которые изменяют соответственно количество подаваемого горючего и воздуха. ДВС могут работать при изменении массового соотношения количества воздуха и топлива в сравнительно небольшом диапазоне — от 15: 1 (бедная смесь) до 11:1 (богатая смесь). Этим и объясняется тот факт, что крутящий момент, развиваемый этими двигателями, почти постоянен. Если подача топлива ограничена и применяется бедная смесь, то частота вращения уменьшается, и двигатель не развивает полной мощности. Такую характеристику называют частичной.

Приемистость и приспособляемость ДВС определяются конструкцией системы подвода топлива и воздуха, а также динамическим моментом инерции вращающихся частей шатунно-поршневой группы. Шатунно-поршневую группу быстроходных двигателей облегчают, поэтому двигатели имеют большую приемистость, чем тихоходные. С увеличением коэффициента собственной приспособляемости двигателя возрастает устойчивость его работы при переменных режимах нагрузки, что особенно важно для двигателей, приводящих в движение буровые лебедки.

Рис. 1. Внешние механические характеристики ДВС.

На рис. 1 показаны внешние характеристики ДВС. Кривая 1 характеризует мощность ДВС при изменении частоты вращения вала, кривые 1′ и 1" — частные характеристики при изменении подачи топлива и воздуха. Кривая 2 показывает изменение крутящего момента на валу двигателя, а кривая 3 — удельный расход топлива.

Обычно в заводской характеристике ДВС указывают его номинальную мощность. Номинальной мощностью Nн ДВС называется мощность нового двигателя, полученная во время заводских стендовых испытаний при определенной (номинальной) частоте вращения nн (точка Б на кривой 1); при этом двигатель развивает номинальный момент (ордината точки Б' на кривой 2) при номинальном расходе топлива qн (точка Б" на кривой 3) и нормальных условиях.

Согласно нормам, для подъемного комплекса буровых установок следует использовать режим работы ДВС, при котором он развивает 80 % номинальной мощности (точка В) при меньшем расходе топлива (точка В" на кривой 3). При длительных режимах работы ДВС для привода насосов и ротора рекомендуется использовать только 60 % номинальной мощности (точка Г), что достигается уменьшением подачи топлива, обеспечивающим наиболее экономичный режим работы (точка 1" на кривой 3). При форсировании ДВС может развить и большую мощность (точка А). Однако этот режим связан с повышенным расходом топлива (точка А" на кривой 3) и снижением момента (точка А' на кривой 2) за счет увеличения внутренних потерь в двигателе. При таком режиме срок службы ДВС резко уменьшается и использование его неэкономично.

К недостаткам ДВС относится невозможность их запуска под нагрузкой. Для этого надо устанавливать в трансмиссиях фрикционные муфты. Кроме того, мощность двигателя зависит от давления, температуры и влажности окружающего воздуха. Практически принимают потерю мощности на 1 % при увеличении высоты над уровнем моря на 100 м и потерю (или увеличение) мощности на 1 % при повышении (или снижении) температуры окружающей среды на каждые 6 °С.

Тепловая энергия, потребляемая одним ДВС на буровых, составляет 40—60 МДж/ч при    к. п. д., равном 0,25-0,35 (в зависимости от конструкции и состояния двигателя), а часовой расход топлива составляет 220—300 г/(кВт× ч).

Наиболее широко распространены дизели с наддувом, однако не любой их тип можно использовать в буровой установке. ДВС должен быть приспособлен к работе на переменных режимах и к длительной работе на холостом ходу.

Как видно из рис. 1, крутящий момент ДВС изменяется в узких пределах, а частота вращения — в широком диапазоне, поэтому в тяжелых буровых установках для привода лебедок применяют двигатель со средствами искусственной приспособляемости с целью трансформации как момента, так и частоты вращения. ДВС используются непосредственно в приводах насосов, когда диапазон регулирования подачи должен быть менее 1,5.

Электродвигатели

Под внешней или механической характеристикой электродвигателя подразумевают зависимость крутящего момента от частоты вращения, напряжения, силы тока и магнитного потока в якоре. В каталогах указывают номинальные пусковые и рабочие характеристики, т. е. мощность, крутящий момент и к. п. д. двигателя при номинальном напряжении тока на клеммах двигателя и температуре окружающей среды 20 °С. Так как мощность двигателя ограничивается температурой нагрева его обмотки, то в зависимости от температуры окружающей среды, условий охлаждения и длительности действия нагрузки электродвигатель может развивать мощность и момент, отличающиеся от указанных в каталоге. 

В буровых установках для привода главных и вспомогательных исполнительных механизмов применяют электродвигатели следующих типов: асинхронные трехфазного переменного тока с короткозамкнутым или фазным ротором; синхронные трехфазного переменного тока; постоянного тока с различными схемами возбуждения.

На рис. 2 приведены механические характеристики электродвигателей. Различают три вида характеристик:

абсолютно жесткая (линия 1)—частота вращения при изменении момента постоянна; такой характеристикой обладают синхронные электродвигатели;

жесткая (кривая 2) — с увеличением момента частота вращения уменьшается незначительно; такой характеристикой обладают асинхронные двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока параллельного и независимого возбуждения; 

 гибкая (кривая 3)—при большом изменении момента значительно изменяется частота вращения; такой характеристикой обладают двигатели постоянного тока  последовательного возбуждения.

 При длительных  режимах работы электродвигатели  используются в пределах номинального  крутящего момента (точки А и A1), при кратковременных перегрузках двигатели могут развивать большие характеристики электромоменты (точка В).

Рис. 2. Внешние механические характеристики электродвигателей

 Частота  вращения электродвигателя и  развиваемый им момент могут  изменяться до определенного  предела автоматически без воздействия  каких-либо внешних регуляторов. В этом случае автоматическим регулятором является противоэлектродвижущая сила самого двигателя, которая увеличивается по мере возрастания нагрузки. Такую характеристику будем называть естественной. Естественные характеристики электродвигателей можно изменять при помощи регулирующих устройств, на которые воздействует оператор; такие характеристики называют искусственными.

Для правильного выбора двигателя силового привода важно знать, как будут изменяться его основные параметры, т. е. крутящий момент М, частота вращения п и мощность N, в зависимости от нагрузки и изменения напряжения и частоты тока в питающей сети. Электродвигатели, применяемые в буровых установках, работают на открытом воздухе и защищены от попадания газа, влаги, пыли и грязи, а иногда, например в морских буровых установках, требуется взрывобезопасное исполнение. 

Для асинхронных электродвигателей переменного трехфазного тока определяют номинальное скольжение

S=(nс –nн)/ nс , где nс = 60f/z — синхронная частота вращения, об/мин; f — частота тока, для промышленных сетей f=50 Гц; z — число пар полюсов; nн — номинальная частота вращения, об/мин.

Крутящий момент М пропорционален квадрату питающего напряжения, поэтому рассматриваемый привод весьма чувствителен к колебаниям напряжения в сетях. Крутящий момент обратно пропорционален квадрату частоты тока сети.

Для силовых приводов буровых установок с питанием от общепромышленных сетей переменного тока при допускаемом колебании напряжения от +5 до —10% максимальный момент может уменьшаться до 0,8 номинального, указанного в каталогах. При пуске электродвигателей сила тока увеличивается, напряжение в сети падает иногда ниже допустимых пределов. В связи с этим асинхронные двигатели должны обладать высокой перегрузочной способностью даже в период падения напряжения и возрастания пусковых моментов сопротивления. При относительно небольшой силе пускового тока эти двигатели должны развивать необходимый крутящий момент.

Рис. 3. Внешние характеристики асинхронных двигателей                                    переменного трехфазного тока

На рис. 3 приведены внешние характеристики асинхронных электродвигателей переменного трехфазного тока. Кривая 1 соответствует изменению силы потребляемого тока, кривая 2— изменению крутящего момента асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и номинальным моментом (точка А).

Электродвигатель с фазным ротором имеет контактные кольца, что позволяет при пуске вводить ступенчато в цепь ротора добавочные сопротивления, определяющие искусственные характеристики (кривые 3, 3', 3" и 3′" ). При введении добавочного активного сопротивления увеличивается полное сопротивление роторной цепи, благодаря чему снижаются пусковой момент и частота вращения. Максимальные моменты остаются неизменными (точки Б, Б1, Б2). Активное сопротивление в реостате роторной цепи регулируют так, чтобы переключение с одной реостатной характеристики на другую происходило при расчетных значениях моментов переключения. По окончании пуска сопротивление в цепи ротора уменьшают, и двигатель далее работает при параметрах, соответствующих двигателю с короткозамкнутым ротором (кривая 2).

Существуют конструкции электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором и повышенным скольжением, в которых номинальный крутящий момент развивается при несколько большем скольжении (кривая 4, точка А1). Однако эти двигатели имеют низкий к. п. д. и требуют системы охлаждения. Их пусковая характеристика мало отличается от пусковой характеристики обычных короткозамкнутых двигателей. По этим причинам электродвигатели этого типа для привода главных исполнительных механизмов буровых установок не применяют.

Улучшение пусковых и рабочих характеристик, т. е. повышение диапазона регулирования частоты вращения асинхронных электродвигателей переменного тока, представляет собой сложную задачу и связано с необходимостью включать в цепь ротора различные устройства, которые либо поглощают много энергии (сопротивления, при которых к. п. д. снижается пропорционально скольжению), либо требуют сложной регулирующей аппаратуры, удорожающей силовой привод и снижающей его надежность. При повторно-кратковременном режиме работы эти двигатели ухудшают коэффициент мощности в сетях электроснабжения.

Синхронный электродвигатель отличается от асинхронного тем, что он снабжен генератором постоянного тока, служащим для намагничивания ротора. В связи с этим ротор вращается синхронно с частотой вращения, пропорциональной частоте тока и обратно пропорциональной числу пар полюсов. Частоту вращения можно регулировать только изменением частоты питающего напряжения. Момент, развиваемый двигателем, пропорционален первой степени напряжения. Перегрузочную способность двигателя можно повысить увеличением тока возбуждения.

Ротор синхронного двигателя снабжен короткозамкнутой обмоткой, и его пусковые характеристики определяются пусковой характеристикой этой обмотки, которая придает синхронному двигателю в начальный момент пуска свойства асинхронного короткозамкнутого двигателя. Для того чтобы этот двигатель начал работать как синхронный, частота вращения его ротора должна достичь частоты тока, что возможно только, если момент сопротивления трансмиссии незначителен, обычно менее 0,6 Мн. После того как ротор двигателя достигнет синхронной частоты вращения, двигатель приобретает синхронную характеристику. По этим причинам двигатель этого типа не может работать в приводах главных исполнительных механизмов буровых установок без соответствующих средств искусственной приспособляемости в трансмиссиях.

Большой недостаток синхронных электродвигателей — невозможность работы параллельно двух двигателей на один вал, что не только снижает надежность системы, но и увеличивает динамические нагрузки в трансмиссии, так как динамический момент ротора одного двигателя намного больше момента двух двигателей такой же суммарной мощностью.

К недостаткам этих двигателей относится большой динамический момент ротора, что при постоянной частоте вращения вызывает дополнительные динамические нагрузки в трансмиссии и при отсутствии амортизирующих упругих устройств в трансмиссии сильно сокращает срок ее службы. Кроме того, большая сила пускового тока, требующая мощных промысловых сетей для обеспечения прямого пуска, также является недостатком синхронных двигателей. Единственное эксплуатационное преимущество синхронного двигателя — его способность отдавать в сеть реактивную мощность, необходимую для повышения коэффициента мощности.

Электродвигатели постоянного тока обладают гибкой характеристикой, обеспечивающей глубокое и плавное регулирование частоты вращения и крутящего момента, плавность разгона при пусках и торможения при остановках. Благодаря этим свойствам значительно упрощаются трансмиссии и уменьшаются динамические нагрузки в них. Недостатком этих двигателей является необходимость иметь выпрямители переменного тока при питании их от промышленных сетей или иметь на буровой генераторную станцию постоянного тока.

Частоту вращения двигателей постоянного тока регулируют изменением напряжения в якоре или силы тока возбуждения двигателя. Поскольку для изменения напряжения на зажимах якоря электродвигателя необходимо изменять силу тока возбуждения, управление двигателем постоянного тока осуществляется в цепях возбуждения, т. е. в цепях сравнительно малой мощности, что упрощает пусковую аппаратуру и повышает надежность системы.

Характеристики двигателей постоянного тока зависят от способа возбуждения. Различают три основных способа возбуждения: параллельное, последовательное и комбинированное (смешанное).

На рис. 4 приведены механические характеристики электродвигателей постоянного тока при различных способах возбуждения и к. п. д. двигателя с последовательным возбуждением (кривая 4). При параллельном возбуждении (кривая 1) с изменением нагрузки магнитный поток не изменяется, поэтому пределы регулирования момента определяются сопротивлением цепи якоря. При последовательном возбуждении (кривая 2) магнитный поток зависит от силы тока при нагрузке; в этом случае на механическую характеристику влияют магнитный поток и сопротивление в цепи якоря. При смешанном возбуждении (кривая 3) суммарный магнитный поток, действующий в электродвигателе, определяется двумя составляющими: постоянной, создаваемой обмоткой параллельного возбуждения, и переменной, создаваемой обмоткой последовательного возбуждения.

Рис. 4. Характеристики электродвигателей постоянного тока с                                                  различными способами возбуждения:

А1, А2 и Аз — рабочие диапазоны регулирования частоты вращения электродвигателей соответственно с параллельным, смешанным и последовательным возбуждением

В буровых установках применяют электродвигатели с последовательным или смешанным возбуждением, которые должны обладать диапазонами регулирования частоты вращения и крутящего момента: для привода лебедки и ротора Rд=2-3, для привода насосов Rд =2,5-4,5. Мощность одного двигателя для привода лебёдки и насосов должна быть 300—1000 кВт, для ротора — 200—700 кВт. Диапазон регулирования крутящего момента двигателей постоянного тока ограничивается температурой нагрева обмотки, которая зависит от величины тока, конструкции двигателя, его системы охлаждения и длительности режима нагружения. Поэтому приведенные диапазоны являются ориентировочными. Двигатели постоянного тока могут работать в повторно-кратковременном режиме, развивая наибольший крутящий момент.

  На рис. 5, а приведена заводская характеристика двигателя постоянного тока номинальной мощностью 660 кВт при длительной работе, развивающего крутящий момент 5,8 кН • м при 1100 об/мин. При одних и тех же условиях охлаждения (рис.5, б) этот двигатель развивает различную мощность в зависимости от режима нагружения и времени действия нагрузки.

Рис. 5. Характеристики бурового двигателя постоянного тока с воздушным охлаждением:

а — зависимости крутящего момента М от частоты вращения n, силы тока I и напряжения возбуждения В: б — допустимое время действия различных нагрузок

Преимущества электродвигателей переменного тока в приводе буровых установок перед ДВС заключаются в том, что значительно упрощается конструкция трансмиссий и оснований установки и нет необходимости подвоза топлива.