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適用于石油井場的新型電機防爆控制機構

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發布時間：

2020-04-17

在石油井場鉆修井作業中，電氣自動化控制技術的應用日益廣泛，但由于設備所處環境含有大量可燃氣體，因此防爆性能一直是制造廠家和使用單位密切關注的著眼點。目前通常的做法是直接選用防爆設備，或者將設備集成做成整體防爆。因此各設備存在外形體積較大，可選型號較少等問題，其中電機的控制手柄問題尤為突出。市面上常規電機控制手柄是非防爆產品，但如果做成防爆產品，需要集成在一個密閉空間安裝防爆裝置內，整體做成防爆則外形過大，而且，若增加防爆裝置會導致裝置的復雜性顯著提高。

適用于石油井場的新型電機防爆控制機構，包括主滾筒控制閥，主氣路，輸出氣路，電控柜，第一氣壓開關，第二氣壓開關，壓力變送器，其中主滾筒控制閥的輸入端連接有主氣路，主滾筒控制閥的輸出端連接有三條輸出氣路，在三條輸出氣路上分別連接有第一氣壓開關、第二氣壓開關和壓力變送器，第一氣壓開關、第二氣壓開關和壓力變送器三者分別與電控柜通信連接。

在以上技術方案中，主滾筒控制閥為鉆修井作業中的常規氣控閥件；主氣路和輸出氣路分別用于壓縮氣向主滾筒控制閥中的輸入及輸出；第一氣壓開關用于根據氣信號輸出正轉掛合信號；第二氣壓開關用于根據氣信號輸出反轉掛合信號；壓力變送器用于根據氣信號輸出調速信號；電控柜用于根據接收到的正轉掛合信號、反轉掛合信號、調速信號對電機運行狀態進行調節。

適用于石油井場的新型電機防爆控制機構利用鉆修井作業中常規氣控閥件——主滾筒控制閥，和氣壓開關及壓力變送器組成，將主滾筒控制閥輸出的連續變化氣壓力，通過氣壓開關及壓力變送器轉化成電信號，輸入至電氣系統plc，通過其邏輯程序控制電機調速及轉向模塊，完成對電機的調速及轉向，進而完成大鉤的提升及下放。利用氣控閥件和電氣零件，組成電機操作控制回路，滿足作業需求，且防爆。以創新性的技術改進實現了良好的技術效果，其成本較低、易于實現，因而具有突出的推廣前景。

可以通過以下操作模式來使用：

操作主滾筒控制閥手柄向上方向推動10°，輸出額定的氣壓力，通過壓力開關將氣信號轉化成電信號，輸入至電氣系統plc，絞車電機正轉；繼續向上推動，主滾筒控制閥輸出連續增大的氣壓力，通過壓力變送器將氣壓力轉換成電壓力，輸入至電控系統，通過plc對電機進行轉速調節。電機轉速隨著氣閥手柄旋轉角度加大而增大，直至轉速達到最大；

操作主滾筒控制閥手柄從中位向下推動10°時，輸出額定的氣壓力，通過壓力開關將氣信號轉化成電信號，輸入至電氣系統plc，控制電機反轉；再繼續向下推動手柄，主滾筒控制閥輸出連續增大的氣壓力，通過壓力變送器將氣壓力轉換成電壓力，輸入至電控系統，通過plc對電機進行轉速調節。電機轉速隨著氣閥手柄旋轉角度加大而增大，直至轉速達到最大；

因此起下鉆時，向上方向推動主滾筒組合閥手柄10°，電機正轉；繼續向上推動手柄，加大電機轉速，主滾筒旋轉，大鉤加速上升。向下方向推動主滾筒組合閥手柄10°，電機反轉；繼續向下推動手柄，加大電機轉速。