頂驅(qū)裝置變頻液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)研究.pdf

1、頂驅(qū)技術(shù)作為21世紀石油裝備非常重要的技術(shù)之一，相比較于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤鉆井有很大的優(yōu)勢，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。在國際市場中，配備頂驅(qū)裝置的鉆井機械在使用范圍、工作性能、驅(qū)動形式和傳動等方面都做出了重大改進，體現(xiàn)了很大的競爭優(yōu)勢，現(xiàn)已發(fā)展成為機電液一體化的綜合石油鉆井裝備。頂驅(qū)的驅(qū)動方式有液壓頂驅(qū)和電頂驅(qū)，目前，液壓驅(qū)動鉆機在向全液壓驅(qū)動方向發(fā)展，其功率利用率比較高。世界上多數(shù)著名的鉆井公司多采用全液壓驅(qū)動型式。
　　隨著現(xiàn)代社會

2、的快速發(fā)展，節(jié)能已經(jīng)在各個行業(yè)成為了共識，傳統(tǒng)的頂驅(qū)裝置液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)采用變量泵控馬達系統(tǒng)，本文將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在頂驅(qū)裝置液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)中實現(xiàn)了節(jié)能的目的，這是一個有益的嘗試。
　　全液壓頂驅(qū)裝置中的泵控馬達旋轉(zhuǎn)回路是頂驅(qū)驅(qū)動鉆柱旋轉(zhuǎn)的重要回路，是鉆井過程中主要動作執(zhí)行機構(gòu)非常重要的一部分，將DQ30Y型頂驅(qū)裝置的全液壓旋轉(zhuǎn)回路作為對象，并將交流變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于頂驅(qū)裝置中進行節(jié)能目標研究。
　　分析頂驅(qū)變頻液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)及其工

3、作原理;根據(jù)其工作要求，對系統(tǒng)的參數(shù)進行計算并對所涉及的各元件進行選型。在AMESim中建立頂驅(qū)裝置的開環(huán)變頻、閉環(huán)PID控制變頻以及變量泵控馬達仿真模型;在開環(huán)頂驅(qū)裝置變頻液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)下分析系統(tǒng)參數(shù)對變頻電機輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的影響;在三種不同仿真模型下，分析不同信號下馬達和電機輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速結(jié)果;并將變頻系統(tǒng)和非變頻系統(tǒng)做能量輸出對比。
　　檢驗了建立的變頻裝置仿真模型的正確性。指出開環(huán)和閉環(huán)變頻液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)了系統(tǒng)功率匹配，符