prikaz prve stranice dokumenta Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje
  Download
PDF 3.87 MB
undergraduate thesis
Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje
Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, 2018. urn:nbn:hr:235:569332
Plavac, Filip
University of Zagreb
Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture

Institutional repository: Repository of Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture University of Zagreb

Cite this document

Plavac, F. (2018). Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje (Undergraduate thesis). Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture. Retrieved from https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

Plavac, Filip. "Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, 2018. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

Plavac, Filip. "Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje." Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, 2018. https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

Plavac, F. (2018). 'Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje', Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, accessed 11 August 2024, https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

Plavac F. Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje [Undergraduate thesis]. Zagreb: University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture; 2018 [cited 2024 August 11] Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

F. Plavac, "Projektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje", Undergraduate thesis, University of Zagreb, Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, Zagreb, 2018. Available at: https://urn.nsk.hr/urn:nbn:hr:235:569332

Metadata
TitleProjektiranje vanjskog sustava prigušenja torzijskih vibracija bušaćeg vretena za istosmjerni serijski motor reguliran po brzini vrtnje
Title (english)Design of an external drill-string drive torsional vibration damping system for a speed-controlled series-excitation direct current motor
AuthorFilip Plavac
MentorDanijel Pavković (mentor)
GranterUniversity of Zagreb
Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture
Zagreb
Defense date and country2018-09-27, Croatia
Scientific / art field,
discipline and subdiscipline		TECHNICAL SCIENCES
Mechanical Engineering
Abstract
Živimo u svijetu u kojem proizvodnja energije na račun eksploatacije fosilnih goriva još uvijek nema dovoljno isplativu niti obećavajuću alternativu. Oko fosilnih goriva sagrađena je enormna industrija o kojoj nije potrebno puno govoriti, te se poput ostalih grana industrije odlikuje obiljem inženjerskih izazova. Jedan od takvih izazova je modernizacija zrelih bušaćih garnitura novim upravljačkim algoritmima koji svojim niskim troškovima i jednostavnošću primjene prevladavaju nad hardverskim rješenjima. Pametna strategija upravljanja značajno produljuje životni vijek takvih postrojenja, a ujedno rezultira i manjom potrošnjom energije u odnosu na slučaj pod-optimalnog upravljanja. Štetne pojave koje se ovakvom strategijom nastoje spriječiti su: „stick-slip“ efekt koji nastaje uslijed prirode fenomena trenja, takozvani „back-spinning“ efekt, te pojava torzijskih vibracija unutar bušaćih cijevi, na primjer uslijed nagle promjene reference brzine vrtnje. U ovom radu opisan je elektromotorni pogon naftnog bušaćeg vretena, te je prikazan i detaljno objašnjen dizajn sustava regulacije struje i brzine vrtnje istosmjernog serijskog motora. Određeni su parametri regulatora za slučaj pogona s „krutom“ vezom. Na kraju je predstavljen vanjski sustav za prigušenje torzijskih vibracija temeljen na estimaciji momenta bušaćeg vretena i korekciji reference brzine vrtnje. Sustav je spojen na istosmjerni serijski motor tvrtke General Electric GE752 AUT reguliran po brzini vrtnje, čije su karakteristike također dane u radu. Navedeni sustav ispitan je za različite dubine bušenja, te različita podešenja.
Abstract (english)
We live in a world in which energy production based on fossil fuel exploitation still neither has a sufficinetly efficient nor a promising alternative. An enormous industry has been built around fossil fuels, which requires no further introduction, and is abundant with engineering challenges as other branches of industry. One of those challenges is retrofitting of mature drilling rigs with new control algorithms characterized by low capital costs and ease-of-use, which prevail over expensive hardware-based solutions. Life span of such plants can be significantly extended using a well-thought control strategy, which in turn results in mitigated energy consumption, as opposed to the case of sub-optimal control. This control strategy is used to prevent undesirable phenomena such as: stick-slip motion, which appears due to the nature of the friction phenomenon, back-spinning effect and poorly-damped drill-pipe torsional vibrations due to the sudden changes of motor speed reference. An electrical top-drive is described in this paper, followed by the design of current and speed control systems of a series-excitation DC motor being depicted herein. Controller parameters for the case of „stiff“ coupling have been calculated. Finally, a torque estimation and speed reference correction based external torsional vibration damping system is presented herein. The system is coupled with a speed controlled series-excitation DC motor from the General Electric GE752 AUT series, whose characteristics are also given in this work. The aformentioned system has been tested for different drilling depths, as well as for different tunning of the control system.
Keywords
Keywords (english)
Languagecroatian
URN:NBNurn:nbn:hr:235:569332
Study programmeTitle: Mechanical Engineering
Study programme type: university
Study level: undergraduate
Academic / professional title: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva)
Type of resourceText
File originBorn digital
Access conditionsOpen access
Embargo expiration date: 2020-10-01
Terms of useLicence In copyright icon
Created on2019-05-22 22:49:14