Электропривод для автоматического удержания вала насосного агрегата

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в злёктроприводах насосных агрегатов. Целью изобретения является повьшение надежности. Указанная цель достигается за счет уменьшения тока удержания по мере уменьшения потенциального момента в напорном трубопроводе, что приводит к улучшению теплового режима обмотки статора и ротора в , период удержания и тем самым способствует повьш1ению надежности работы насосных станций. 2 ил. S со ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3798289/31-07 (22) 08.10.84 (46) 23.06.87.Бюл. У 23 (71) Научно-исследовательский институт прикладной физики Ташкентского государственного университета (72) А.Саидахмедов, А.Дадажанов, С.И.Рябов и И.К.Дуденко (53) 621.316.719 (088.8) (56) Мейстель А.М. Динамическое торможение приводов с асинхронными двигателями, N. — Ë.: Энергия, 1967, с.114, рис.43.

Авторское свидетельство СССР

Р 1029364, кл. Н 04 Р 3/24,,1983. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УДЕРЖАНИЯ ВАЛА НАСОСНОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах насосных агрегатов.

Целью изобретения является повышение надежности. Укаэанная цель достигается за счет уменьшения тока удержания по мере уменьшения потенциального момента в напорном трубопроводе, что приводит к улучшению теплового режима обмотки статора и ротора в период удержания и тем самым способствует повышению надежности работы насосных станций. 2 ил.

1 13!92

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах насосных агрегатов.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг.l изображена принципиальная схема устройства; на фиг.2 электрические схемы датчика скорости и датчика угла между статором и ротором электродвигателя.

Злектропривод для автоматического удержания вала насосного агрегата содержит трехфазный электродвигатель

1 переменного тока, контактор пуска 15 с катушкой 2, пятью замыкающими контактами 3 — 7 и одним размыкающим контактом 8, три замыкающих контакта

3 — 5 контактора пуска включены в фазы статорной обмотки 9 электродвигателя 1, кнопку 10 "Стоп, один вывод которой через кнопку 11 "Пуск", зашунтированную четвертым замыкающим контактом 6 контактора пуска, соединен с одним зажимом, предназ- 25 наченным для подключения к источнику питания, источник 1.2 постоянного тока контактор торможения с катушкой 13, первым замыкающим контактом

14 и вторым замыкающим контактом 15, 30 одни выводы которых подключены к двум фазам статорной обмотки 9 электродвигателя l и размыкающим контактом 16, одним выводом соединенным с другим выводом кнопки 10 "Стоп", a другим выводом через катушку 2 контактора пуска соединен с ppyI зажимом для подключения к источнику пита-. ния, контактор с катушкой 17, первым замыкающим контактом 18, один 40 вывод которого соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока, и вторым замыкающим контактом 19, одним вьводом соединенным с другим выводом источника 12 пцстоянного тока, а другой вывод предназначен для подключения к одному выводу роторной обмотки 20 электродвигателя.

1, реле напряжения с катушкой 21, один вьвод которой подключен к дру- 50 гому зажиму для подключения к источнику питания, а другой вывод через замыкающий контакт 7 контактора пуска соединен с другим выводом кнопки 10 "Стоп", и замыкающим контактом 22 с выдержкой времени при размыкании, реле времени с катушкой

23, один вывод которой через замыкающий контакт 22 реле напряжения

14 2 соединен с одним выводом источника

12 постоянного тока, с первым замыкающим контактом 24 и промежуточное реле с катушкой 25, первым замыкающим контактом 26, один вывод которого соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока и вторым замыкающим контактом 27, один вывод которого соединен с одним выводом катушки 25 промежуточного реле, а другой вывод которого через первый замыкающий контакт 24 реле времени .соединен с одним выводом источника

12 постоянного тока, замыкающий контакт 28 реле максимального тока подключен параллельно второму замыкающему контакту 27 промежуточного реле, датчик 29 скорости, катушка 30 дополнительного реле напряжения подключена параллельно катушке 13 контактора торможения, блок 31 управления источником 12 постоянного тока, к входным зажимам которого подключен датчик 32 узла-между статорной обмоткой 9 и роторной обмоткой 20 электродвигателя 1, датчик

29 скорости состоит из кольца 33, установленного на валу 34 электродвигателя 1 и С-образного магнитопровода 35, на котором размещены измерительные обмотки 36 и обмотка 37 возбуждения, последовательно соединенные катушки 38 индуктивности, конденсатора 39 и катушки 40 реле максимального тока, другие выводы катушки 38 индуктивности и ка— тушки 40 реле максимального тока подключены к выводам измерительной обмотки 36 датчика 29 скорости, один вывод обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости снабжен зажимом для подключения к источнику питания, другой вывод обмотки 37 возбуждения через второй замыкающий контакт

41 реле времени также снабжен зажимом для подключения к источнику питания, другой вывод первого замыкающего контакта 18 контактора соединен с одним выводом катушки 13 контактора торможения, другой вывод катушки 13 контактора торможения, другой вывод катушки 17 контактора, другой вывод катушки 23 реле времени и другой вывод катушки 26 промежуточного реле объединены и через размыкающий контакт 8 контактора пуска присоединены к другому выводу источника 12 постоянного тока, дру13192 час — с цел45

50 гой вынод второго замыкающего контакта 15 выключателя торможения соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока, датчик 32 угла между статорной обмоткой 9 и роторной обмоткой 20 электродвигателя 1 представляет собой вращающийся потенциометр с пружиной 42 для возврата в начальное положение, имеющий на неподвижной части 43 два вывода для под- 10 ключения к источнику питания и вывод от подвижной части 44, электромагнитная муфта 45, связанная с осью 46 по-тенциометра и с валом 34 электродвигателя 1, обмотка электромагнитной 5 муфты 45 одним выводом непосредственно, а другим выводом через замыкающий контакт 47 дополнительного реле напряжения с выдержкой времени при включении снабжена зажимами 20 для подключения источника питания.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном состоянии катушка 2 контактора пуска отключена от сети и электродвигатель насосного агрегата не работает, катушка 13 контактора торможения и катушка 17 контактора отключены.

При нажатии кнопки 11 "Пуск" полу- 30 чает питание катушка 2 контактора пуска. Контактор пуска срабатывает и подключает замыкающими контактами

3 — 5 электродвигатель к сети, одновременно срабатывает размыкающий кон- 35 такт 8 в цепи выключателя торможения, замыкающий контакт 6, блокируя кнонку ll "Пуск", и замыкающий контакт 7.

Реле напряжения срабатывает и замыкает контакт 22 в цепи катушки 23 40 реле времени.

При нажатии кнопки 10 "Стоп" выключатель пуска обесточивается и отключается электродвигатель от сети одновременно размыкаются контакты 6 и 7 и замыкается контакт 8, подключая катушку 23 реле времени к источнику 12 постоянного тока.

Реле времени срабатывает и замыкает контактом 25 цепь обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости, а контактом 24 — цепь катушки 26 промежуточного реле. По истечении времени выдержки контакт 22 реле напряжения отключает катушку 23 реле времени.

Под действием потенциального момента в напорном трубопроводе ско14 4 рость вращения электродвигателя 1 и датчика 29 скорости приближается к нулю. Частота наводимой ЭДС в катушке 36 изменяется пропорционально частоте вращения кольца. На околонулевой скорости вращения ротора последовательный резонансный контур иэ катушки 40 реле максимального тока, конденсатор 39 и катушки 38 индуктивности входит в резонанс. При этом срабатывает реле макисмального тока и его контакт 28 подключает катушку 25 промежуточного реле.

Промежуточное реле шунтирует своим контактом 27 контакт 28, а контактом 26 подключает катушку 17 контактора. Контактор срабатывает и замыкает контакт 18, подключая катушку

13 контактора торможения и катушку

30 дополнительного реле напряжения.

Контактор торможения срабатывает и размыкает контакт 16. Контакты 14 и 15 контактора торможения и контакт

19 контактора подключают последовательно статорную обмотку 9 и роторную обмотку 20 к источнику 12 постоянного тока. При этом электромагнитный момент, вызванный постоянным током в статорной обмотке 9 и роторной обмотке 20, удерживает вал двигателя в неподвижном состоянии. Катушка 30 реле включается и замыкающим контактом 47, имеющим выдержку времени на замыкание, подключает обмотку электромагнитной муфты сцепления. Ведомая и ведущая ти электромагнитной муфты ляются.

По мере опорожнения напорного трубопровода потенциальный момент уменьшается и при неизменном токе торможения угол сдвига между статором и ротором уменьшается. Это изменение угла между статором и ротором передается от вала 34 электродвигателя 1 электромагнитной муфты сцепления на ось 46 вращающегося потенциометра. Потенциометр подключен к блоку 31 управления источника

12 постоянного тока. При этом блок

31 управления уменьшает ток источника 12 и соответственно ток, подаваемый на обмотки статора 9 и ротора 20, при этом угол между статором и ротором стремится возвратиться в прежнее состояние. Таким образом по мере уменьшения потенциального момента в напорном трубопроводе ток удерПредлагаемый электропривод позволяет уменьшать ток удержания пО мере уменьшения потенциального момента в напорном трубопроводе, это приводит к улучшению теплового режима обмотки статора и ротора в период удержания, что способствует повышению надежности работы насосных .станций.

40

Формула изобретения

Электропривод для автоматического удержания вала насосного агрегата, . содержащий трехфазный электродвигатель переменного тока, контактор пуска с катушкой, пятью замыкающими и одним размыкающим контактами, три замыкающих контакта которого включены в фазы статорной обмотки электродвигателя, кнопку "Стоп", один вывод которой через кнопку Пуск, зашунтированную четвертым замыкающим контактом контактора пуска, соединен с одним зажимом, предназначенным для подключения к одной клемме источника питания, источник постоян5 13192 жания вала насосного агрегата непрерывно уменьшается.

После ис.течения времени, необходимого для опорожнения напорного трубопровода, реле времени размыкает контактом 41 цепь обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости, а контактом 24 — цепь катушки 25 промежуточного реле, промежуточное реле разшунтирует контактом 27 контакт 28, 10 а контактом 26 — цепь катушки 17 контактора. Контактор контактом 18 размыкает цепь катушки 30 дополнительного реле напряжения и катушки

13 контактора торможения. 15

Дополнительное реле напряжения, размыкая контакт 47„ обесточивает обмотку электромагнитной муфты сцепления. Электромагнитная муфта, расцепляя ведущую и ведомую части, раэь- 20 единяет ось 46 потенциометра от вала 34 электродвигателя 1. Пружина ,42 приводит потенциометр в начальное положение. Контакты 19 контактора и контакты 14 и 15 контактора тор- 25 можения размыкают статорную обмотку 9 и роторную обмотку 20, а контакт 16 выключателя 13 торможения замыкает цепь катушки 2 контактора пуска. Устройство приводится в ис- 30 ходное состояние.

14 6 ного тока, контактор торможения с катушкой, первым и вторым замыкающими контактами и размыкающим контактом, один вывод которого соединен с другим выводом кнопки "Стоп", а другим выводом через катушку контактор пуска соединен с другим зажимом, предназначенным для подключения к другой клемме источника питания, одни выводы первого и второго замыкающих контактов контактора торможения, подключены к двум фазам статорной обмотки электродвигателя, контактор с катушкой и первым и вторым замыкающими контактами, один . вывод первого замыкающего контакта контактора подключен к одному выводу источника постоянного тока, один вывод второго замыкающего контакта контактора соединен с другим выводом источника постоянного тока, другой вывод второго замыкающего контакта контактора подключен к одному выводу роторной обмотки электродвигателя, другой вывод первого замыкающего контакта контактора торможения подключен к другому выводу роторной обмотки электродвигателя, реле напряжения с катушкой и с замыкающим контактом с выдержкой времени при размыкании, один вывод катушки реле напряжения подключен к другому зажиму, предназначенному для подключения к источнику питания, а другой вывод через пятый замыкающий контакт контактора пуска соединен с другим выводом кнопки Стоп", реле времени с катушкой и с первым замыкающим контактом и вторым замыкающим контактом с выдержкой времени при размыкании, один вывод катушки реле времени через замыкающий контакт реле напряжения соединен с одним выводом источника постоянного то ка, промежуточное реле с катушкой и первым и вторым замыкающими контактами, один вывод первого замыкающего контакта промежуточного реле соединен с одним выводом катушки . контактора, а другой его вывод соединен с одним выводом источника постоянного тока, один вывод второго замыкающего контакта промежуточного реле соединен с одним выводом катушки промежуточного реле, а другой его вывод через первый замыкающий контакт реле времени соединен с одним выводом источника постоянного тока, датчик скорости, состоя13192 щий иэ кольца, установленного на валу электродвигателя и С-образного магнитопровода, на котором размещены измерительная обмотка и обмотка возбуждения, последовательно соединенные катушка индуктивности, конденсатор и катушка реле максимального тока, замыкающий контакт которого подключен параллельно второму ! замыкающему контакту промежуточного 1р реле, другие выводы катушки индуктивности и катушки реле максимального тока подключены к выводам измерительной обмотки датчика скорости, один вывод обмотки возбуждения датчика 15 скорости снабжен зажимом, предназначенным для подключения к одному выводу источника питания, другой вывод обмотки возбуждения через второй замыкающий контакт реле времени также снабжен зажимом, предназначенным для подключения к другому выводу источника питания, другой вывод первого замыкающего контакта контактора соединен с одним выводом катушки контак- 25 тора торможения, другой вывод катушки контактора торможения, другой вывод катушки контактора, другой вывод катушки реле времени и другой вывод катушки промежуточного реле 30 объединены и через размыкающий контакт контактора пуска присоединены к другому выводу источника постоянного тока, другой вывод второго замы— кающего контакта контактора торможения соединен с одним выводом ис14 8 точника постоянного тока, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительное реле напряжения с катушкой и замыкающим контактом с выдержкой времени при включении, датчик угла между статором и ротором электродвигателя, выполненный в виде вращающегося потенциометра с пружиной для возврата в начальное положение, неподвижная часть которого снабжена двумя выводами, предназначенными для подключения к источнику питания, и выводом от подвижной части, электромагнитная муфта, связанная с осью потенциометра и с валом электродвигателя, источник постоянного тока выполнен управляемым, блок управления источником постоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу источника постоянного тока, а к входным зажимам блока управления источником постоянного тока подключены датчик угла между ста— тором и ротором, катушка дополнительного реле напряжения подключена параллельно катушке контактора торможения, обмотка электромагнитной муфты одним выводом непосредственно, а другим выводом через замы— кающий контакт дополнительного реле напряжения снабжена зажимами, предназначенными для подк— лючения к счточнику питания.

1319214

Составитель E.Ïeðåìûñëoâà

Редактор А,Сабо Техред Н.Глущенко Корректор Г.Решетник

Заказ 2525/52 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4