CN204357416U - 一种用于顶部驱动装置的电传控制*** - Google Patents

一种用于顶部驱动装置的电传控制*** Download PDF

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王亮
车明者
谢伟
王晓龙
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Abstract

本实用新型公开了一种用于顶部驱动装置的电传控制***，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制***，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。本实用新型实现了对交流变频电机顶驱的操作和控制，精确可靠、操作简单，并实时监控和故障报警，方便维修。

Description

一种用于顶部驱动装置的电传控制***
技术领域
本实用新型涉及顶部驱动钻井***的控制***，特别是一种用于顶部驱动装置的电传控制***。
背景技术
顶部驱动钻井***是20世纪末期，美国、法国、挪威等国家研制应用的一种新型的钻井***。现在已成为石油钻井行业的标准产品。它适用性极广，从2000米到9000米的井深都可以使用顶部驱动钻井***；从世界钻井机械的发展趋势上看，它符合21世纪钻井自动化的历史潮流。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应变能力强、控制精确可靠和操作简单的用于交流变频电机顶驱的电传控制***，实现对交流变频电机顶驱的操作和控制。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于顶部驱动装置的电传控制***，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制***，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。
所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却***、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。
所述的整流单元用于为逆变装置提供直流电源，逆变单元用于为交流变频电机提供变频电源，制动单元用于完成能耗制动功能，所述的MCC单元用于为辅助设备和辅助电机提供电源，所述PLC单元用于实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制。
所述的PLC单元和司钻操作PLC控制***均采用西门子S7-300PLC***。
本实用新型的有益效果是：（1）实现数控变频、全数字化操作控制***、零转速输出最大转矩；（2）采用全数字控制技术，通过现场总线技术使电控房与司钻控制箱实现控制信号、诊断信息、相应参数的全数字传输；（3）可实时监控，对出现的故障及时进行指示、报警和保护；（4）实现顶驱钻井参数的实时监测；（5）本实用新型拆卸及安装方便快捷，以减少维修时间，降低***停机率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种用于顶部驱动装置的电传控制***，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述PLC单元能够实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制；同时，能通过模拟显示仪表实时检测顶驱扭矩、转速变化；所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，把600V交流电整流成为840V直流电，为逆变装置提供直流电源；逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，为交流变频电机提供变频电源，精确控制电机速度；制动单元与制动电阻连接，与制动电阻一起组成能耗制动装置，用于消耗直流母线上的所有逆变装置产生的回馈能量，完成能耗制动功能；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接，为其提供电源；所述司钻控制箱上设置有PLC控制***，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。
所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却***、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。
所述的PLC单元和司钻操作PLC控制***均采用西门子S7-300PLC***。

Claims (4)

1.一种用于顶部驱动装置的电传控制***，其特征在于：它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制***，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制***，其特征在于：所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却***、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制***，其特征在于：所述的整流单元用于为逆变装置提供直流电源，逆变单元用于为交流变频电机提供变频电源，制动单元用于完成能耗制动功能；所述的MCC单元用于为辅助设备和辅助电机提供电源，所述的PLC单元用于实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制。
4.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制***，其特征在于：所述的PLC单元和司钻操作PLC控制***均采用西门子S7-300PLC***。
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