Описание

Одним из наиболее эффективных способов снижения себестоимости механизированной нефтедобычи является замена асинхронного электродвигателя с многоступенчатым редуктором привода станка-качалки на синхронный электропривод с уменьшением редукции на 2 или более ступеней. Такой «апгрейд» станка-качалки обеспечивает следующие ключевые преимущества для нефтедобывающей компании:

• существенное снижение эксплуатационных затрат за счёт более высокого КПД и надёжности электропривода, а также отсутствия высоких пусковых токов;

• расширение рабочего диапазона регулирования частоты вращения насоса и

• уменьшение масса-габаритов и стоимости монтажа станка-качалки.

Экспериментальные решения по «апгрейду» станков-качалок с асинхронных на синхронные электроприводы уже начали появляться, однако, применяемые для этих целей синхронные электродвигатели обладают слишком низким удельным крутящим моментом (как правило, менее 4 Н·м/кг), что кардинально не решает проблему чрезмерных масса-габаритов. Из-за большой материалоёмкости сохраняется высокая стоимость электропривода и его монтажа, а коэффициент редукции не удаётся снизить более чем на 2 ступени.

Электроприводы на базе высокомоментных синхронных модульных электродвигателей iEM-IIL-50 обладают предельными удельными силовыми характеристиками в своём классе, превосходя в 3-4 раза аналогичные синхронные электродвигатели и позволяя использовать всего одно- или двух-ступенчатый редуктор станков-качалок! Это обеспечивает кардинальное увеличение ресурса и надёжности системы.

Сравнение приводов станка-качалки: справа — классический асинхронный мотор-редуктор с ременной передачей и многоступенчатым редуктором; слева — синхронный электропривод iEM-IIL-50 с одно- или двух-ступенчатым редуктором.

Модульность iEM-IIL-50 позволяет при желании не только масштабировать электропривод по мощности и крутящему моменту для применения в станках-качалках различной производительности, но и обеспечивать повышенную надёжности и бесперебойности работы насоса путём дублирования электроприводов.

В отличие от аналогов, все синхронные электродвигатели семейства iEM имеют одинаковое количество полюсов статора и ротора, что обеспечивает электроприводу не только высокие удельные силовые характеристики, но и прекрасную управляемость во всём рабочем диапазоне вращений.

Модули iEM-IIL-50 могут управляться специализированными частотными преобразователями, предназначенными для многополюсных синхронных электродвигателей.

В отличие от стандартной версии, улучшенные модули iEM-IIL-50 используют специальные импортные материалы и комплектующие, которые пока не позволяют обеспечивать полное  импортозамещение для заказчиков в РФ. По той же причине стоимость электроприводов на базе iEM-IIL-50 в несколько раз выше стандартных приводов на базе модулей iEM-II-50.

При комплектации внешним энкодером, электропривод на базе iEM-IIL-50 превращается в высокомоментный сервопривод для промышленных роботизированных систем.

Ключевые преимущества синхронных электродвигателей iEM-IIL-50 относительно асинхронных электромоторов:

• постоянный высокий крутящий момент во всём рабочем диапазоне вращений (от 0 до номинальных);
• в 6-8 раз меньшие масса-габариты по сравнению с асинхронным мотор-редуктором той же мощности обеспечивает высокую компактность и мобильность системы, а также снижает стоимость монтажных работ;
• модульность конструкции с полым валом позволяет легко масштабировать электроприводы по мощности и крутящему моменту;
• устойчивость к перегрузкам позволяет кратковременно развивать крутящий момент, в 2-3 раза превосходящий номинальный;
• отсутствие сверхтоков при разгоне электродвигателя;
• хорошая управляемость во всём рабочем диапазоне вращений
• малая инерционность ротора обеспечивает высокое быстродействие в режиме сервопривода;
• малые эксплуатационные расходы на периодическое обслуживание и длительные межсервисные интервалы.