Введение
ГЛАВА 1 Анализ современного состояния буровых снарядов на грузонесущем кабеле и существующих электромеханических систем 10
1.1 Конструкции зарубежных колонковых электромеханических буровых снарядов на грузонесущем кабеле 10
1.2 Динамически уравновешенный буровой снаряд 15
1.3 Вентильные электродвигатели. 18
1.4 Погружные электродвигатели 20
1.5 Метод управления авторезонансными колебаниями и датчик скорости и положения ротора 26
1.6 Бездатчиковые способы управления вентильными электродвигателями 29
1.7 Грузонесущий кабель и его параметры 32
1.8 Практическое применение авторезонанса 35
Выводы к первой главе 36
ГЛАВА 2 Теоретические исследования резонансного вентильного электропривода возвратно-вращательного движения с бездатчиковой системой управления 39
2.1 Предварительные замечания 39
2.2 Математическая модель динамически уравновешенного бурового снаряда 39
2.3 Определение основных параметров динамически уравновешенного бурового снаряда 41
2.4 Расчёт упругого элемента 46
2.5 Электромагнитный момент вентильного электродвигателя в авторезонансном режиме работы 49
2.6 Энергетические и режимные параметры бурового комплекса с вентильным электродвигателем ВД16-117В5 54
2.7 Обоснование бездатчиковой системы управления авторезонансными колебаниями динамически уравновешенного бурового снаряда 57
2.8 Состав и параметры электротехнического бурового комплекса для бурения донных пород подледникового озера Восток 64
Выводы ко второй главе 66
ГЛАВА 3 Имитационное моделирование процессов динамически уравновешенного бурового снаряда с бездатчиковой системой управления вентильным электроприводом 69
3.1 Имитационная модель электромеханической системы динамически уравновешенного бурового снаряда с бездатчиковой системой управления вентильным электроприводом 71
3.2 Результаты имитационного моделирования 79
Выводы к третьей главе 85
ГЛАВА 4 Лабораторные исследования режимов работы динамически уравновешенного бурового снаряда с бездатчиковой системой управления вентильным электроприводом на физическом макете 86
4.1 Основные элементы лабораторной установки 86
4.1.1 Принципиальная электрическая схема лабораторного макета динамически уравновешенного бурового снаряда 89
4.1.2 Приводной электродвигатель
4.1.2 Упругий элемент 94
4.1.3 Лабораторный автотрансформатор 96
4.1.4 Инвертирующий трансформатор 96
4.1.5 Датчик напряжения 97
4.1.6 Датчики тока 98
4.1.7 Генератор импульсов 99
4.1.8 Источник питания для схемы управления 100
4.1.9 Схема формирования импульсов управления авторезонансными колебаниями
4.1.10 Компаратор и биполярные транзисторы схемы управления 103
4.1.11 Схема бездатчикового управления 106
4.1.12 Осциллограф АСК-2065 107
4.2 Экспериментальные исследования 112
4.2.1 Исследование замкнутой системы управления с датчиком скорости и положения ротора на холостом ходу 112
4.2.2 Исследование замкнутой бездатчиковой системы управления на холостом ходу 114
4.2.3 Исследование замкнутой системы управления с датчиком скорости и положения ротора с нагрузкой на буровой коронке 118
4.2.4 Исследование замкнутой бездатчиковой системы управления с нагрузкой на буровой коронке 120
Выводы к четвёртой главе 123
Заключение 125
Список литературы 128
