[实用新型]石油钻机用恒频恒压发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻机用发电机组，具体涉及一种石油钻机用恒频恒压发电机组。

背景技术

目前，应用在石油行业中的钻机属于大型设备，其动力由一台或多台柴油发动机来提供。柴油发动机通过并车箱将动力汇聚，然后驱动钻机的泥浆泵等钻井设备进行工作。

在石油钻机的工作过程中，柴油发动机大部分时间都处于负荷比较低下的工作状态，这样直接导致了燃油效率低下，能源浪费严重等一系列问题的产生。因此，行业中目前大都采用配备直流励磁的同步发电机作为节能发电机，通过节能发电机将发动机多余的机械能转化为电能，供给钻机的辅助用电设备或井场其他用电设备，从而实现石油钻机的节能运行。

但采用直流励磁的同步发电机，存在以下缺点：

直流励磁发电机电压的频率与电机转速具有固定的关系，频率不可调，石油钻机钻进过程由于负荷的变化会引起发动机转速的波动，转速波动必然导致发电机电压频率的变化，这会影响其它感性负载的用电设备不能稳定运行。

直流励磁发电机电压的频率不稳定，使得直流励磁发电机和其他电网不能并网，导致柴油发动机的功率利用率低下，能量浪费严重，在实际的使用过程中无法正常使用，设备大都处在闲置状态，无法满足井场对恒频恒压的电力需求，并未达到真正意义上的节能效果。

发明内容

本实用新型提供一种石油钻机用恒频恒压发电机组，主要解决现有技术中石油钻机用节能发电机组频率不可控、节能效率低的问题。

本实用新型的技术解决方案如下：

该石油钻机用恒频恒压发电机组包括与发动机1依次串联的并车箱4、发电机2和用电系统3，发电机2连接有提供励磁并控制发电机2恒频恒压的控制装置5，发电机2是交流励磁发电机。

以上所述的控制装置5由数字信号处理器51、逆变器52和整流器53构成。

以上所述的控制装置5连接在发电机2的励磁绕阻21上。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型提供的石油钻机用恒频恒压发电机组，采用交流励磁发电机结构和控制方式，通过采集发电机发出电的频率、电压及发电机转速等量，反馈至控制装置来调节发电机励磁电流的频率和幅值大小及相位，实现了电能的恒频及恒压。

2、本实用新型提供的石油钻机用恒频恒压发电机组，可以运行于不同的有功、无功组合，以调节功率因数，同时，实现节能发电机和其他电网的并网功能。

3、本实用新型提供的石油钻机用恒频恒压发电机组，有效地利用了发动机的功率，提高了能量的利用率，降低生产成本，降低系统故障率，真正实现石油钻机节能的目的。

附图说明

图1是恒频恒压的石油钻机用节能发电机组的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详述：

该石油钻机用恒频恒压发电机组包括与发动机1依次串联的并车箱4、发电机2和用电系统3，并车箱4与发电机2之间的连接可以是刚性连接或弹性连接，刚性连接可以是同轴连接，弹性连接可以是皮带连接。发电机2是交流励磁发电机，发电机2连接有提供励磁并控制发电机2恒频恒压的控制装置5，控制装置5由数字信号处理器51、逆变器52和整流器53构成，控制装置5连接在发电机2的励磁绕阻21上。

工作过程中，并车箱4将发动机1输出的动力汇聚，然后将一部分动力通过输出轴驱动钻机的泥浆泵等钻井设备，剩余动力输送至交流励磁发电机2，用于控制发电机2的控制装置5实时监视井场的负荷变化，通过数字信号处理器51、逆变器52和整流器53，调节发电机2励磁电流的频率和幅值来实现对发电机输出电能的恒频恒压控制，通过调节励磁电流的大小和相位控制发电机输出的有功功率与无功功率大小，从而实现节能发电机与其它电网的并网功能。