В установившемся режиме скорость подачи долота равна скорости проходки.

Если скорость подачи долота превосходит скорость проходки, то нагрузка на забой растет, что может повлечь за собой искривление ствола скважины или поломку бурильных труб.

Если же скорость подачи долота ниже скорости проходки, то нагрузка на забой уменьшается, что приводит к уменьшению скорости проходки.

Регуляторы типа РПДЭ-3 имеют ряд недостатков:

• низкий КПД;

• малая надежность электромашинного агрегата “приводной асинхронный двигатель - генератор – двигатель постоянного тока”;

• большая масса (материалоемкость);

• большие габариты;

• низкая скорость подачи долота.

Эти недостатки послужили для усовершенствования и дальнейшей разработки автоматических регуляторов подачи долота по системе “тиристорный преобразователь – двигатель”.

Разработаны регуляторы РПДЭ-6, РПДЭ-7, РПДЭ-8 и другие, которые обладают:

• высоким быстродействием;

• повышенным КПД;

• имеют меньшую массу и габариты,

• а так же - более экономичны, вследствие уменьшения числа электрических машин на буровой.

Наибольшее распространение получил регулятор подачи долота РПДЭ 7.

На структурной схеме РПДЭ – 7:

1 - долото; 2 - колонна бурильных труб; 3 - талевая система; 4 - датчик веса; 5 - буровая вышка; 6 - приводной электродвигатель постоянного тока; 7 - силовой узел (редуктор); 8 - цепная передача; 9 - барабан лебедки; 10 - блок возбуждения.

Схема построена по принципу подчиненного регулирования параметров.

На структурной схеме РПДЭ – 7:

1 - долото; 2 - колонна бурильных труб; 3 - талевая система; 4 - датчик веса; 5 - буровая вышка; 6 - приводной электродвигатель постоянного тока; 7 - силовой узел (редуктор); 8 - цепная передача; 9 - барабан лебедки; 10 - блок возбуждения.

Схема построена по принципу подчиненного регулирования параметров.

На схеме показаны следующие блоки и устройства:

М - приводной электродвигатель 6; ТП - тиристорный преобразователь; СИФУ - система импульсно-фазового управления; РТ - регулятор тока якоря электродвигателя 6; ДТ - датчик тока якоря электродвигателя 6; [ РТ и ДТ ] - контур регулирования тока якоря электродвигателя 6; РС - регулятор скорости; ДЭ - датчик ЭДС; ДН - датчик напряжения; [РС, ДЭ, ДН] - контур регулирования частоты вращения электродвигателя 6; РВ - регулятор веса; [РВ и 4] - контур регулирования веса для автоматической подачи долота на забой с постоянной заданной нагрузкой; АВТ - автомат включения тока; ОВ - обмотка возбуждения электродвигателя 6; КМ-контакты магнитных пускателей для реверса электродвигателя 6; ТВ - тиристорный возбудитель; РТВ - регулятор тока возбуждения электродвигателя 6; ДТВ - датчик тока возбуждения.

Принцип работы РПДЭ – 7. При бурении режим автоматической подачи долота на забой с поддержанием заданной нагрузки на долото обеспечивается регулятором веса.

Изменение усилия на крюке при бурении приводит к изменению сигнала на выходе регулятора веса, являющегося задающим сигналом для контура регулирования частоты вращения.

Благодаря этому, изменяется скорость подачи инструмента на забой, чем и обеспечивается поддержание заданной нагрузки на долото.

При столкновении долота с более крепкой породой происходит резкое уменьшение усилия на крюке.

Благодаря этому, изменяется скорость подачи инструмента на забой, чем и обеспечивается поддержание заданной нагрузки на долото.

При столкновении долота с более крепкой породой происходит резкое уменьшение усилия на крюке.

Благодаря действию обратной связи от датчика веса, сигнал на выходе регулятора веса изменяется таким образом, что электропривод приподнимает инструмент до восстановления заданной нагрузки на долото.

В случае исчезновения напряжения сети или отключения автоматов QF1 и QF2 в схеме предусмотрен режим аварийного динамического торможения, осуществляемого с помощью включенного в цепь якоря резистора R1 и тиристора VS.

Регулятор подачи долота типа РДПЭ-7, выполненный на основе силового тиристорного преобразователя, обеспечивает качественные статические и динамические характеристики; повышает надежность; увеличивает скорость подачи; сокращает число силовых агрегатов; уменьшает суммарную площадь, занимаемую электрооборудованием.