Низкооборотные (100-1500 Об/Мин) Двигатели для Привода Винтовых и Объемно-Роторных Насосов

Группа компаний «Новомет» выпускает погружные вентильные электродвигатели (ПВЭД), которые превосходят асинхронные аналоги по энергетической эффективности. Благодаря применению таких двигателей энергопотребление установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) снижается до 15%, а в комбинации с энергоэффективными насосами экономия электроэнергии достигает 25–30%.

Акцент на эффективность добычи
Сегодня механизированная добыча с помощью УЭЦН остаётся самым распространённым методом. Несмотря на значительные инвестиции в разведку и бурение, вопросам повышения эффективности самой добычи часто уделяется недостаточно внимания. «Новомет» видит свою задачу в разработке и внедрении решений, которые сокращают эксплуатационные затраты на этом этапе.

Ключевые преимущества

• Снижение расходов на электроэнергию за счёт высокого КПД (88–94% в зависимости от габарита и мощности).
• Возможность гибко регулировать частоту вращения, что позволяет оптимизировать работу насоса в широком диапазоне режимов.
• Меньшие габариты и металлоёмкость: при равной мощности секция вентильного двигателя вдвое короче асинхронного.

Где применяются

• УЭЦН в скважинах классической конструкции.
• Энергоэффективные установки УЭЦН.
• Малогабаритные системы для боковых стволов (технология ColibriESP, SlimLineESP).
• Установки винтовых и объёмно-роторных насосов с нижним приводом.
• Подъём геотермальных вод.

Дополнительные возможности
Вентильные двигатели эффективны там, где применение асинхронных машин затруднено:

• вязкая нефть;
• нестабильный приток (цикличная эксплуатация);
• малодебитные скважины;
• сложные условия после гидроразрыва пласта;
• высокая температура добываемой жидкости (трудноизвлекаемые запасы, геотермальные воды).

Особенности конструкции
В отличие от асинхронных, в вентильных двигателях для создания вращающего момента используются редкоземельные постоянные магниты на роторе и электронная система коммутации обмоток статора (вентили). Управление осуществляется станцией с регулируемой частотой, что позволяет гибко менять скорость вращения и полезную мощность. Такое решение исключает потери на намагничивание, характерные для асинхронных машин (около 13% потребляемой энергии уходит на нагрев).
Основные элементы: статор с трёхфазной обмоткой, ротор на постоянных магнитах, головка и основание. Статор собран из листов электротехнической стали с термостойким покрытием, обмотка выполнена теплостойким проводом по схеме «звезда». Ротор вращается на подшипниках скольжения.

Технические характеристики

*Низкооборотные модели (100–1500 об/мин) для винтовых и объёмно-роторных насосов*

• Ø 117 мм: мощность до 40 кВт при 500 об/мин.

*Вентильные двигатели на 3600 об/мин (1000–4200 об/мин) для энергоэффективных и серийных насосных систем*

• Ø 103 мм: 6–200 кВт (при 100 Гц);
• Ø 117 мм: 12–310 кВт (при 100 Гц);
• Ø 130 мм: 32–300 кВт (при 100 Гц);
• Ø 185 мм: 60–800 кВт (при 100 Гц).

*Модели на 6000 об/мин (1000–6000 об/мин)*

• Ø 55 мм: до 35 кВт (при 283 Гц);
• Ø 81 мм: 4–90 кВт (при 200 Гц);
• Ø 103 мм: 12–280 кВт (при 200 Гц);
• Ø 117 мм: 12–280 кВт (при 200 Гц);
• Ø 130 мм: 60–644 кВт (при 200 Гц).

*Секционные двигатели на 6000 об/мин*

• Ø 55 мм: до 70 кВт (при 283 Гц);
• Ø 81 мм: 100–200 кВт (при 200 Гц);
• Ø 130 мм: до 770 кВт (при 150 Гц).

Широкий диапазон скоростей
Все вентильные двигатели «Новомет» комплектуются универсальными станциями управления с частотным регулированием, что позволяет работать в широком диапазоне оборотов с неизменно высоким КПД. Заказчик может выбрать как высокооборотные версии (3000–6000 об/мин), так и низкооборотные (100–1500 об/мин) – последние оптимальны для объёмных насосов в скважинах с вязкой жидкостью или низким дебитом.

Преимущества в сравнении с асинхронными

• Экономия энергии до 15% (до 30% в паре с энергоэффективными насосами).
• Стабильный крутящий момент на валу независимо от скорости.
• Меньший нагрев и повышенный ресурс оборудования.
• Удельная мощность на одну секцию выше в два раза; во многих случаях не требуется секционное исполнение.

Типоразмеры и области применения
Вентильные двигатели выпускаются в диапазоне диаметров от 55 до 188 мм. Наиболее компактные модели идеально подходят для малогабаритных УЭЦН и мобильного комплекса ColibriESP (монтаж на грузонесущем кабеле внутри НКТ). Они также востребованы в горизонтальных скважинах и стволах со сложным профилем. Общая область применения охватывает стандартные и осложнённые скважины, широкий спектр подач и напоров, установки винтовых и объёмно-роторных насосов, а также геотермальное водоподъёмное оборудование.