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70D钻机直流电机控制系统稳定性影响因素研究

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秦绍印，朱红蕾，乔卫

1河南南阳油田钻井公司，473132

2河南南阳油田钻井公司，473132

3河南南阳油田钻井公司，473132

摘要：本文介绍的是70D电动钻机直流控制系统稳定性的影响因素。全篇是以我钻井队新

增泥浆泵控制线路改造为主线，依次从司控房手轮给定信号干扰、PLC程序设计的稳定性、

直流驱动控制系统的稳定性以及通讯电缆干扰这几个方面来进行详细的论述。

关键词：手轮给定、PLC程序、直流模块、通讯电缆

Abstract:Thistextintroducestheinfluencingfactorsofthe70DelectricrigDCcontrol

systemstability。Thewholetextismydrillingteamthenewlyincreasedmudpumpcontrol

circuitsreformasthemainline，followedbythehandthrottlewheelsignalinterferenceof

thedrillersconsole、thestabilityofthePLCprogramdesign、thestabilityoftheDCdriving

controlsystemandcommunicationcableinterference，theseaspectsarediscussedin

detail。

Keywords：thehandthrottlewheel、PLCprogram、DCmodule、communicationcable

1.引言

目前，国内70D电动钻机的泥浆泵、绞车、转盘等设备都是由直流电机驱动，直流电机

的平稳安全运行，直接关系到井队的正常生产。直流电机能否平稳运行又取决于其控制系统

的稳定性，其控制系统一般包括司钻控制箱、PLC控制系统和直流控制柜3个部分。井队司

钻通过操作控制箱上的旋钮和手轮，就能够远程控制各直流电机的启停和运转速度，以完成

各种工况。

在实际工作中有时会遇见直流电机控制不稳定，转速不稳定，出现转速不能精确控制的

问题。下面我结合一次泥浆泵控制线路改造的经过，分析一下直流电机控制系统稳定性的影

响因素。我钻井队有一部70D电动钻机，2001年投入运行，属于10年前的早期电动钻机，

其直流电控房的指配功能能够驱动2台泥浆泵﹑一台直流顶驱和一台绞车，随着钻井技术和

工艺的发展，直流顶驱已经被淘汰，更换为了交流变频顶驱，它由单独的一套交流变频装置

对其驱动；现在在正常的钻井生产过程中需要2台泥浆泵同时进行工作，显然2台泥浆泵的

配置已经不能够满足钻井生产的需要，一旦其中一台泥浆泵出现问题需要维修，就会直接影

响到生产的进度，造成停等，并且现在甲方都要求井队配置3台泥浆泵来确保正常生产。于

是我们经过认真考虑决定，在原有直流顶驱控制系统的基础上，对直流电机控制线路进行改

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造，使电控房实现3台泥浆泵的指配能力，保证一台泥浆泵的备用，减少因泥浆泵维修所造

成的停等时间。该直流控制系统指配关系如图1-1所示

图1-1直流系统指配关系图