ПЭД (Погружной электрический двигатель)— Погружные двигатели являются приводом ЭЦН, преобразующим электрическую энергию, которая подается по силовому трехжильному кабелю сверху в зону подвески установки, в механическую энергию вращения насосов.
ПЭД входит в состав погружной части установки электро-погружного насоса используемых для откачки пластовой жидкости из нефтедобывающих скважин.
Благодаря изобретению погружного электродвигателя стало возможным изобретение погружного электроцентробежного насоса.
Первый погружной электродвигатель был изобретен в Екатеринославе во время Первой мировой войны, первые ПЭД использовались в качестве привода бура для нужд армии.
Изготовление погружного электродвигателя велось по идее выпускника Петроградского политехнического института Армаиса Арутюнова
После Октябрьской революции 1917 г. Арутюнов Эмигрировал в Австрию, где на одном из насосных заводов начал работать над применением русского патента в качестве привода к погружным насосам для водоотлива в шахтах и на кораблях, для водоподъема из дренажных скважин. А затем переехав в США, Арутюнов организовал в штате Калифорния небольшую мастерскую по изготовлению по выданному в 1926 г. ему патенту погружных электронасосов для добычи нефти. В 1927 г. нефтяная компания Филипс Петролиум, заинтересовавшись новой технологией подъёма жидкости из скважины, построила завод и создала фирму REDA Pumps Co (аббревиатура от Russian Electrical Dynamo of Arutunoff) в г. Бартлсвилле (штат Оклахома), руководство которой было поручено А. С. Арутюнову. Первый погружной электродвигатель в составе установки погружного центробежного насоса был спущен в скважину в 1928 г.
В нашей стране работа по созданию погружных электроприводов для электробуров и погружных электронасосов было возобновлено в начале 30-х годов в Бюро глубоководных электрических машин Гормашинпроэкта группой специалистов (А. П. Островским, Н. Г. Григоряном, И. В. Александровым, А. А. Богдановым и др.) Однако Великая Отечественная война 1941—1945 гг. не позволила довести работы до промышленного внедрения. И лишь после окончания Великой Отечественной войны в специально созданном в 1950 г. особом конструкторском бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (ОКБ БН) удалось широко развернуть научно-исследовательские, конструкторские и другие работы по разработке, организации производства и внедрению погружных центробежных установок для добычи нефти, горнорудной промышленности и сельского водоснабжения. Основателем ОКБ БН был Богданов Александр Антонович. Армарис Арутюнов оказал большую помощь советским специалистам при создании ОКБ БН. Но применение ПЭД в составе УЭЦН в нефтедобывающей промышленности СССР началось во время Великой Отечественной войны в 1943 г., когда из США по лендлизу были получены 53 установки фирмы REDA. А первый отечественный погружной двигатель в составе УЭЦН был спущен 20 марта 1951 г. в скважину № 18/11 треста «Октябрьнефть» объединения «Грознефть». В настоящее время отечественными производителями погружных электродвигателей являются: «Лысьванефтемаш», «Новомет»-Пермь, «Алмаз»-Радужный, ООО «АЛНАС», БЭНЗ-Бугульма, Тюменские насосы Шлюмберже, РЭПН. Зарубежем крупнейшими производителями ПЭД являются: REDA, BAKER HUGHES, WG ESP.
Двигатель выполнен, как правило, в виде трёхфазных, асинхронных двух, четырёх, шести полюсных электродвигателей с короткозамкнутым ротором маслонаполненный и герметичный, предназначен для продолжительного режима работы от сети переменного тока частотой 50Гц. Напряжение питания промысловой сети, подводимое на скважину, может быть 380, 6000 и 10000В в зависимости от наземного оборудования. При использовании регулятора частот допускается работа двигателя при частоте переменного тока от 40 до 60Гц. Рабочее направление вращение вала — по часовой стрелке, если смотреть со стороны головки.
Асинхронный электродвигатель состоит из неподвижной части — статора. Во внутренней части статора расположена вращающаяся часть — ротор. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы статора и ротора набирают из тонких (0,5 мм) листов электротехнической стали изолированных друг от друга лаком. В пазы статора уложена обмотка статора (три катушки, сдвинутых на 120°). В пазах ротора короткозамкнутая обмотка. При включении обмотки статора в трехфазную сеть возникает вращающееся магнитное поле статора, частота вращения которого n1. вращающееся поле статора наводит в обмотке ротора ЭДС. Наведенная ЭДС создает токи в обмотке ротора. Взаимодействие этих токов с полем статора создает вращающий момент и ротор вращается в сторону вращения поля статора с частотой n2. Вращение ротора посредством вала передается исполнительному механизму. Направление вращения магнитного поля статора, следовательно, и вращение ротора зависят от порядка чередования фаз напряжения подводимого к обмотке статора. Частота вращения ротора n2, называемая асинхронной, всегда меньше частоты вращения поля n1 так как только в этом случае происходит наведение ЭДС в обмотке ротора асинхронного двигателя. Разность вращения n1 и n2 называется скольжением и обозначается буквой S=(n1-n2)/n1 * 100 %. Скольжение зависит от нагрузки двигателя. В момент пуска S=1. С уменьшением нагрузки скольжение уменьшается. При n1=n2 S=0 и вращающего момента не будет. У большинства электродвигателей S = до 6 %. В процессе работы двигателя циркуляция масла обеспечивается либо специальной турбинкой, установленной в верхней части ротора, либо пятой, которая имеет радиальные отверстия. Масло поднимается снизу вверх по центральному каналу вала, через радиальные отверстия в валу поступает для смазки подшипников и разбрасывается турбинкой в верхней лобовой части статора. Затем по зазору между ротором и статором опускается в основание и через фильтр обратно в центральный канал вала. Для нормальной работы турбинки необходимо чтобы в верхний торец вала был установлен специальный винт, перекрывающий внутренний канал вала.
Статор — это корпус из специальной трубы, в который запрессован магнитопровод из листовой электротехнической стали. В пазы статора уложена трехфазная обмотка, соединенная в звезду.
Ротор представляет собой набор пакетов, разделенных между собой промежуточными подшипниками и последовательно надетыми на вал. Вал ротора выполнен пустотелым для обеспечения циркуляции масла. Пакеты ротора набраны из электротехнической стали, в пазы ротора уложены медные стержни сваренные по торцам с медными кольцами.
Головка ПЭД — это сборочная единица, расположенная в верхней части двигателя, в которой помещен узел упорного подшипника, состоящий из пяты и подпятника, крайних радиальных подшипников ротора, узлов токоввода и пробки, через которую производится закачка масла в двигатель при монтаже.
Расположено в нижней части двигателя, в котором размещен фильтр для очистки масла, обратный клапан для закачки масла в двигатель, перепускной клапан и магниты для улавливания продуктов износа. Нижнее основание также является узлом к которому стыкуется дополнительное подвесное оборудование УЭЦН для этого нижняя часть основания выполнена в виде фланца или имеет внутреннюю резьбу диаметром 60 мм.
ПЭД мощностью более 100 кВт производятся в двух- и трехсекционном исполнении. По сути это 2 или 3 двигателя, фазы которых соединены последовательно, в связи с чем напряжение секций складывается, а ток остаётся общим для всех секций. Все секции в сборе плюс гидрозащита представляют собой герметичную систему, заполненную маслом, циркулирующим по всему двигателю.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .