Naslov
Prilagodba sustava aktivnog prigušenja torzijskih vibracija naftnog bušaćeg vretena za slučaj vršnog pogona zasnovanog na serijskom istosmjernom motoru
(Adjustment of oil-drilling drill-string torsional vibration active damping system for the case of series-excitation DC motor-based top drive)

Autori
Pavković, Danijel ; Lisac, Anton

Izvornik
Projektni izvještaj

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, elaborat/studija

Godina
2015

Ključne riječi
Aktivno prigušenje ; torzijske vibracije ; serijski DC motor
(Active damping ; torsional vibrations ; series-excitation DC motor)

Sažetak
U studiji je opisan postupak prilagodbe postojećeg sustava aktivnog prigušenja torzijskih vibracija naftnog bušaćeg vretena u svrhu implementacije na vršnom pogonu zasnovanom na serijskom istosmjernom motoru GE752AUT proizvođača General Electric. Radi prilagodbe postojećeg rješenja najprije se izvodi matematički model pogona bušaćeg vretena opremljenog serijskim motorom i odgovarajućim pretvaračem snage, a koji se potom proširuje regulatorom struje motora i estimatorom elektromotorne sile. Za vršni pogon zasnovan na serijskom istosmjernom motoru upravljanom po struji armature projektira se sustav regulacije brzine vrtnje za slučajeve kada se brzina vrtnje motora mjeri izravno (putem inkrementalnog davača impulsa), odnosno rekonstruira primjenom estimatora elektromotorne sile i poznate karakteristike magnetiziranja magnetskog kruga stroja. Pritom se regulacijski sustav okretnog momenta statički linearizira promjenom kompenzatora nelinearne statičke karakteristike okretnog momenta u funkciji struje armature. Za navedeni sustav aktivnog prigušenja također se razmatra implementacija sustava za sprječavanje naglog odvrtanja bušaćeg vretena (back-spinning). Nadalje, provodi se prilagodba postojećeg sustava automatskog podešenja (auto-tuning) PI regulatora brzine vrtnje i estimatora brzine vrtnje alata, s ciljem izbjegavanja potencijalno problematičnog režima rada u otvorenom krugu brzine vrtnje. Sve navedene modifikacije regulacijskog kruga brzine vrtnje ispituju se simulacijama na računalu za širok raspon konfiguracija bušaćeg vretena. Temeljem spoznaja dobivenih kroz simulacijsku analizu predlaže se realizacija sustava regulacije brzine vrtnje s aktivnim prigušenjem torzijskih vibracija s regulatorom brzine vrtnje implementiranim unutar pretvarača snage Sinamics DCM, te nadređenih sustava estimacije brzine vrtnje alata i anti-back-spinning intervencije unutar Simatic S7-300 programabilnog logičkog kontrolera.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA