Устройство для дистанционного управления насосной установкой



Устройство для дистанционного управления насосной установкой
Устройство для дистанционного управления насосной установкой
H02J13/00 - Схемы устройств для обеспечения дистанционной индикации режимов работы сети, например одновременная регистрация (индикация) включения или отключения каждого автоматического выключателя сети; схемы устройств для обеспечения дистанционного управления средствами коммутации в сетях распределения электрической энергии, например включение или выключение тока потребителям энергии с помощью импульсных кодовых сигналов, передаваемых по сети

Владельцы патента RU 2705789:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам автоматического управления погружных электродвигателей скважинных насосов. Технический результат заключается в обеспечении возможности раздельного управления электродвигателем насоса в дневное и ночное время суток. Достигается тем, что на накопительном резервуаре устанавливаются программное реле времени и два электроконтактных манометра, один из них управляет насосом в дневное время и поддерживает уровень в нижней половине башни, а второй электроконтактный манометр управляет насосом в ночное время и поддерживает уровень в верхней половине башни. От манометров сигналы на включение и отключение передаются по одному проводу путем разделения диодами положительной и отрицательной полуволн переменного тока для управления промежуточными реле, к выходу которых подключена катушка магнитного пускателя, управляющего электродвигателем насоса. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано для автоматического управления погружным электродвигателем скважинного насоса, подающим воду потребителям и заполняющими накопительный резервуар.

Известно устройство для дистанционного управления трехфазным электродвигателем насосной установки [1], содержащее магнитный пускатель, два контакта которого включены между двух фаз трехфазной сети и двух фаз электродвигателя, а катушка подключена к третьей фазе сети через выходной контакт исполнительного органа, входом соединенного с выходом реагирующего органа, соединенные с нулевым проводом датчики верхнего и нижнего уровня жидкости через сопротивления, подключенные к третьей фазе, а на входе питающей линии установлен трансформатор тока нулевой последовательности, выходная обмотка которого связана с входом реагирующего органа.

Недостатком этого устройства является невозможность раздельного управления электродвигателем насоса в дневное и в ночное время, когда стоимость электроэнергии ниже, чем в дневное время.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является устройство управления пускателем с амплитудно-полярным избиранием [2], содержащее подключенную к фазному проводу кнопку включения, соединенную с выводом первого, пропускающего положительную полуволну тока, диода и подключенную к фазному проводу кнопку отключения, соединенную с выводом второго, пропускающего отрицательную полуволну тока, диода, вторые выводы первого и второго диода соединены между собой и с проводом, на другом конце которого подключены две цепочки, в одной из которых через третий диод, пропускающий положительную полуволну тока, подключена к нулевому проводу катушка первого промежуточного реле, зашунтированная первым конденсатором, а в другой цепочке через четвертый диод, пропускающий отрицательную полуволну тока подключена также к нулевому проводу катушка второго промежуточного реле, зашунтированная вторым конденсатором.

Недостатком этого устройства является невозможность полного заполнения резервуара в ночное время, когда стоимость электроэнергии ниже, чем в дневное время.

Указанный недостаток устраняется тем, что устройство для дистанционного управления насосной установкой, содержащее четыре диода, из которых плюсовой вывод первого, пропускающего положительную полуволну тока, диода и минусовой вывод второго, пропускающего отрицательную полуволну тока, диода, соединены между собой и с проводом, на другом конце которого подключены две цепочки, в одной из которых через третий диод, пропускающий положительную полуволну тока, подключена к нулевому проводу катушка первого промежуточного реле, зашунтированная первым конденсатором, а в другой цепочке через четвертый диод, пропускающий отрицательную полуволну тока, подключена к нулевому проводу катушка второго промежуточного реле, зашунтированная вторым конденсатором, причем на стенке накопительного резервуара установлены с размыкающим и замыкающим контактами два электроконтактных манометра, первый из которых замыкает и размыкает свои контакты при уровне воды в нижней части накопительного резервуара, а второй электроконтактный манометр замыкает и размыкает свои контакты при уровне воды в верхней части накопительного резервуара, упомянутые первый и второй диоды и подключенное на фазное напряжение программное реле времени, один контакт которого, замыкающийся в дневное время суток, соединяет фазный провод с подвижным контактом первого электроконтактного манометра, а второй контакт программного реле времени, замыкающийся в ночное время суток, соединяет фазный провод с подвижным контактом второго электроконтактного манометра, при этом контакты нижнего уровня первого и второго манометров соединены между собой и с минусовым выводом первого диода, пропускающего положительную полуволну тока, а контакты верхнего уровня манометров также соединены между собой и с плюсовым выводом второго, пропускающего отрицательную полуволну тока, диода, причем катушка магнитного пускателя подключена к фазному напряжению через размыкающий контакт теплового реле, через размыкающий контакт второго промежуточного реле и через замыкающий контакт первого промежуточного реле, который зашунтирован вспомогательным контактом магнитного пускателя, силовые контакты которого включены между фазными питающими проводами и нагревателями теплового реле, соединенными с обмоткой электродвигателя насосной установки.

На фиг. 1 представлены элементы схемы управления и их соединения. Вторичная обмотка 0,4 кВ трансформатора 1 через автоматический выключатель 2 по фазным 3, 4, 5, через силовые контакты магнитного пускателя 7.2, через нагреватели теплового реле 8.1 соединена с обмоткой электродвигателя 9 насоса, а корпус электродвигателя 9 соединен с нулевым проводом 6. На стенке накопительного резервуара установлены два электроконтактных манометра 11 и 12, программное реле времени 10, получающее питание по фазному проводу 5 и по нулевому проводу 6. Контакты 10.1 программного реле времени 10 соединены с подвижным контактом 11,3 первого электроконтактного манометра 11, а контакты 10.2 программного реле времени 10 соединены с подвижным контактом 12.3 второго электроконтактного манометра 12. Размыкающие контакты нижнего уровня воды в баке 11.1 первого электроконтактного манометра 11 соединены с контактами нижнего уровня 12.1 второго электроконтактного манометра 12 и через диод 15, пропускающий положительную полуволну тока, с проводом 14. Контакты верхнего уровня воды в баке 11.2 первого электроконтактного манометра 11 соединены с контактами верхнего уровня 12.2 второго электроконтактного манометра 12 и через диод 16, пропускающий отрицательную полуволну тока, с проводом 14. На другом конце провод 14 соединен через диод 17, пропускающий положительную полуволну тока, и через зашунтированную конденсатором 20 катушку 19 первого промежуточного реле с нулевым проводом 6, а также провод 14 соединен через диод 18, пропускающий отрицательную полуволну тока, и через зашунтированную конденсатором 22 катушку 21 второго промежуточного реле с нулевым проводом 6. Катушка 7.1 магнитного пускателя подключена между фазным проводом 5 и нулевым проводом 6 через размыкающие контакты теплового реле 8.2, через размыкающие контакты 21.1 второго промежуточного реле, через замыкающие контакты 19.1 первого промежуточного реле, зашунтированные замыкающими вспомогательными контактами 7.3 магнитного пускателя, силовые контакты 7.2 которого включены между фазными питающими проводами 3, 4, 5 и нагревателями теплового реле 8.1, соединенными с обмоткой электродвигателя 9 насосной установки.

Работает схема следующим образом. Первый электроконтактный манометр 11 регулирует уровень воды в нижней части водонапорного резервуара в дневное время, а второй электроконтактный манометр 12 регулирует уровень воды в верхней части водонапорного резервуара в ночное время. Этим достигается снижение себестоимости воды, так как ночью киловатт час электроэнергии дешевле, чем днем, поэтому за ночь запасается наибольшее количество воды в водонапорном резервуаре, чтобы расходовать ее днем.

В дневное время замыкаются контакты 10.1 программного реле времени 10. При этом пока давление воды водонапорном резервуаре не поднялось до установленного уровня контакта 11.1 первого электроконтактного манометра, ток от фазного провода 5 протекает через контакты 10.1 реле времени, через замкнутые контакты нижнего уровня 11.1 и подвижный контакт 11.3, через диод 15, пропускающий положительную полуволну тока, через провод 14, через диод 17, пропускающий положительную полуволну тока, через катушку первого промежуточного реле 19. Реле срабатывает и замыкает свои контакты 19.1 в цепи управления катушкой 7.1 магнитного пускателя. Положительной полуволной тока заряжается конденсатор 20, который в отрицательную полуволну тока разряжается на катушку 19 и не позволяет контактам реле 19.1 разомкнуться (вибрировать). Через замкнувшиеся контакты 19.1, через размыкающий контакт 21.1 второго промежуточного реле 21, через размыкающий контакт 8.2 теплового реле протекает ток через катушку 7.1 магнитного пускателя от фазного провода 5 к нулевому проводу 6. Силовые контакты 7.2 магнитного пускателя замыкаются, электродвигатель 9 запускается, а вспомогательные контакты 7.3 магнитного пускателя шунтируют замкнувшиеся контакты 19.1 первого промежуточного реле.

По мере заполнения водонапорного резервуара водой увеличивающееся давление столба жидкости в резервуаре приводит к движению подвижного контакта 11.3 вправо. Контакты нижнего уровня 11.1 и подвижный контакт 11.3 первого манометра 11 размыкаются, но магнитный пускатель остается в сработавшем состоянии, так как ток через его катушку 7.1 протекает через его вспомогательный контакт 7.3 (магнитный пускатель самоудерживается в сработавшем состоянии). При заполнении водонапорного резервуара водой подвижный контакт 11.3 замыкается с контактом верхнего уровня 11.2 протекает ток через диод 16, пропускающий отрицательную полуволну тока, через провод 14, через диод 18, пропускающий отрицательную полуволну тока, через катушку 21 второго промежуточного реле. Отрицательной полуволной тока заряжается конденсатор 20, который в положительную полуволну тока разряжается на катушку 21, это не позволяет контактам реле вибрировать. Реле срабатывает, его контакты 21.1 размыкаются и разрывают цепь питания катушки 7.1 магнитного пускателя, тогда размыкаются силовые контакты 7.2 и электродвигатель 9 останавливается.

При расходе воды потребителями из водонапорного резервуара давление воды, подведенной к манометру 11, снижается и подвижный контакт 11.3 замыкается с контактом нижнего уровня 11.1, что приводит к протеканию положительной полуволны тока через катушку промежуточного реле 19. Его контакты в цепи катушки 7.1 магнитного пускателя замыкаются, магнитный пускатель срабатывает, его контакты 7.2 замыкаются и электродвигатель 9 с насосом запускается. Такое включение и отключение электродвигателя насоса происходит пока замкнут контакт 10.1 программного реле времени 10 в дневное время.

В ночное время замыкаются контакты 10.2 программного реле времени 10. При этом пока давление столба жидкости в водонапорном резервуаре не поднялось до уровня, установленного контактом 12.1, второго электроконтактного манометра 12, ток от фазного провода 5 протекает через контакты 10.2 реле времени, через замкнутые контакты нижнего уровня 12.1 и подвижный контакт 12.3, через диод 15, пропускающий положительную полуволну тока, через провод 14, через диод 17, пропускающий положительную полуволну тока, через катушку первого промежуточного реле 19. Реле срабатывает и замыкает свои контакты 19.1 в цепи управления катушкой 7.1 магнитного пускателя. Положительной полуволной тока заряжается конденсатор 20, который в отрицательную полуволну тока разряжается на катушку 19 и не позволяет контактам реле 19.1 вибрировать. Через замкнувшиеся контакты 19.1, через размыкающий контакт 21.1 второго промежуточного реле 21, через размыкающий контакт 8.2 теплового реле ток протекает через катушку 7.1 магнитного пускателя от фазного провода 5 к нулевому проводу 6. Силовые контакты 7.2 магнитного пускателя замыкаются, электродвигатель 9 с насосом запускается, а вспомогательные контакты 7.3 магнитного пускателя шунтируют замкнувшиеся контакты 19.1 первого промежуточного реле 19.

По мере заполнения водонапорного резервуара водой контакты нижнего уровня 12.1 и подвижный контакт 12.3 второго манометра 12 размыкаются, но магнитный пускатель остается в сработавшем состоянии, так как ток через его катушку 7.1 протекает через его вспомогательный контакт 7.3 (магнитный пускатель самоудерживается в сработавшем состоянии). При заполнении водонапорного резервуара водой подвижный контакт 11.3 замыкается с контактом верхнего уровня 11.2, протекает ток через диод 16, пропускающий отрицательную полуволну тока, через провод 14, через диод 18, пропускающий отрицательную полуволну тока, через катушку 21 второго промежуточного реле. Отрицательной полуволной тока заряжается конденсатор 22, который в положительную полуволну тока разряжается на катушку 21 и не позволяет контактам реле 21.1 вибрировать. Контакты 21.1 размыкаются и разрывают цепь питания катушки 7.1 магнитного пускателя, его силовые контакты 7.2 размыкаются и электродвигатель 9 останавливается.

При расходе воды потребителями из водонапорного резервуара давление воды, подведенной к манометру 12, снижается и подвижный контакт 12.3 замыкается с контактом нижнего уровня 12.1, что приводит к протеканию положительной полуволны тока через катушку 19 первого промежуточного реле 19, его контакты 19.1 в цепи катушки 7.1 магнитного пускателя замыкаются. Магнитный пускатель срабатывает, его силовые контакты 7.2 замыкаются и электродвигатель 9 с насосом запускаются. Такое включение и отключение электродвигателя происходит пока замкнут контакт 10.2 программного реле времени 10 в ночное время.

Таким образом обеспечивается регулирование уровня воды в дневное время в нижней части водонапорного резервуара, а в ночное время водонапорный резервуар заполнятся полностью и в нем запасается наибольшее количество воды, которое расходуется в дневное время, что снижает себестоимость воды, так как ночной киловатт час электроэнергии в ночное время дешевле, чем дневной киловатт час.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1064375 «Устройство для дистанционного управления трехфазным электродвигателем насосной установки». H02J 13/00. Опубликовано 30.12.83. Бюллетень №48.

2. Ганкин М.З. Автоматизация и телемеханизация производственных процессов / М.З. Ганкин. - М.: Колос, 1977. - 336 с. (рис.VIII-9, стр. 258).

Устройство для дистанционного управления насосной установкой, содержащее четыре диода, из которых плюсовой вывод первого пропускающего положительную полуволну тока диода и минусовой вывод второго пропускающего отрицательную полуволну тока диода соединены между собой и с проводом, на другом конце которого подключены две цепочки, в одной из которых через третий диод, пропускающий положительную полуволну тока, подключена к нулевому проводу катушка первого промежуточного реле, зашунтированная первым конденсатором, а в другой цепочке через четвертый диод, пропускающий отрицательную полуволну тока, подключена к нулевому проводу катушка второго промежуточного реле, зашунтированная вторым конденсатором, отличающееся тем, что на стенке накопительного резервуара установлены с размыкающим и замыкающим контактами два электроконтактных манометра, первый из которых замыкает и размыкает свои контакты при уровне воды в нижней части накопительного резервуара, а второй электроконтактный манометр замыкает и размыкает свои контакты при уровне воды в верхней части накопительного резервуара, упомянутые первый и второй диоды и подключенное на фазное напряжение программное реле времени, один контакт которого, замыкающийся в дневное время суток, соединяет фазный провод с подвижным контактом первого электроконтактного манометра, а второй контакт программного реле времени, замыкающийся в ночное время суток, соединяет фазный провод с подвижным контактом второго электроконтактного манометра, при этом контакты нижнего уровня первого и второго манометров соединены между собой и с минусовым выводом первого диода, пропускающего положительную полуволну тока, а контакты верхнего уровня первого и второго манометров также соединены между собой и с плюсовым выводом второго пропускающего отрицательную полуволну тока диода, причем катушка магнитного пускателя подключена к фазному напряжению через размыкающий контакт теплового реле, через размыкающий контакт второго промежуточного реле и через замыкающий контакт первого промежуточного реле, зашунтированный вспомогательным контактом магнитного пускателя, силовые контакты которого включены между фазными питающими проводами и нагревателями теплового реле, соединенными с обмоткой электродвигателя насосной установки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя. Техническим результатом является уменьшение величины пусковых токов, повышение надежности и долговечности силового полупроводникового блока управления и увеличение срока службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышения надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.

Группа изобретений относится к системе и способу управления открыванием и закрыванием закрывающей панели транспортного средства. Система включает в себя силовой привод, имеющий двигатель, для открывания и закрывания закрывающей панели.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к хирургической двигательной системе, устройству управления приводом для упомянутой хирургической системы и способу управления электродвигателем упомянутой хирургической двигательной системы.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к следящему электроприводу. Следящий электропривод содержит блок 1 задания, интегральный регулятор 2, пропорциональный регулятор 3, пропорционально-дифференциальный регулятор 4, силовой преобразователь 5, электродвигатель 6 с исполнительным механизмом 7, датчик 8 положения, блок 9 дифференцирования, пропорциональное звено 10, сумматор 11, сумматор-вычитатель 12, блоки 13 и 14 сравнения и мультиплексор 15.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах широкого класса изделий в качестве электропривода постоянного тока при автономном источнике электроэнергии ограниченной мощности, например, в служебных системах космических аппаратов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электродвигателем вентилятора, имеющего большой момент инерции. Технический результат заключается в уменьшении потребления электроэнергии из сети за счет использования энергии инерционных масс вентилятора.

Изобретение относится к устройству инвертора, которое принимает DC мощность из общей шины (15) DC и возбуждает нагрузку. Конфигурация является такой, что переключающий элемент (SW1) размещен в первом пути тока, в котором ток протекает через DC вывод (P) положительной стороны при подаче питания, обратно подключенный диод D1 размещен во втором пути тока, в котором ток протекает через DC вывод (P1) положительной стороны при рекуперации.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и бесщеточного возбуждения синхронных бесконтактных электрических машин специального назначения, не обладающих самозапуском, например, в бортовых системах переменного тока постоянной частоты 400 Гц.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования скорости вращения двухскоростного трехфазного электродвигателя. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электроэнергии в автономной системе генерирования. .

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат − расширение эксплуатационных возможностей электроустановки, повышение надежности электрической системы.

Изобретение относится к области электротехники. Предложен способ агрегированного управления пространственно распределенной электрической нагрузкой, выполняемый на базе аппаратно-программного комплекса (АПК) и обеспечивающий поддержание баланса генерируемой и потребляемой активной мощности; планирование загрузки генерирующих мощностей с учетом резерва по разгрузке потребителей; вторичного и первичного регулирования частоты; управление стоимостью электрической энергии (мощности) для потребителя, снижение объема покупки электрической энергии (мощности) в часы ее максимальной стоимости.

Изобретение относится к оборудованию телеуправления для подстанций. Технический результат – обеспечение возможности управлять оборудованием подстанций.

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение риска выхода системы постоянного тока из строя по причине отказов тиристорных ступеней.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении оперативности и надежности АВР с целью снижения времени восстановления технологического режима предприятия при потере питания от основного источника электроснабжения.

Использование: в области электротехники. Технический результат - улучшение способности предотвращения неправильного срабатывания защитного устройства и обеспечение того, что устройство не сможет вызвать неправильное срабатывание первичного устройства вследствие неизвестных сбоев, когда случается отказ аппаратного устройства или одиночный отказ (SEU).

Изобретение относится к системе распределенного электропитания. Техническим результатом является обеспечение безопасного ввода в эксплуатацию местного генерирующего источника питания, согласования нагрузки с мощностью местного генерирующего источника питания, и обеспечение безопасного восстановления сетевого питания при восстановлении энергоснабжения.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматике электрических сетей, и предназначено для отключения АВР при восстановлении нормального режима работы сети.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматике электрических сетей. Технический результат заключается в повышении функциональных возможностей и области применения способа запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение достоверности мониторинга и снижение нагрузки на трафик передачи интегрированной информации.

Группа изобретений касается технологии для применений управления насосом. Устройство для управления насосом имеет процессор или модуль обработки сигналов, сконфигурированный для приема сигнализации, содержащей информацию о режиме холостого хода насоса при отсутствии потока (NFI), когда насос работает на частоте вращения холостого хода насоса; и определения, основанного на принятой сигнализации, соответствующей сигнализации, содержащей информацию о том, должен ли насос остаться в режиме остановки по отсутствию потока (NFSD) или в режиме NFI.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам автоматического управления погружных электродвигателей скважинных насосов. Технический результат заключается в обеспечении возможности раздельного управления электродвигателем насоса в дневное и ночное время суток. Достигается тем, что на накопительном резервуаре устанавливаются программное реле времени и два электроконтактных манометра, один из них управляет насосом в дневное время и поддерживает уровень в нижней половине башни, а второй электроконтактный манометр управляет насосом в ночное время и поддерживает уровень в верхней половине башни. От манометров сигналы на включение и отключение передаются по одному проводу путем разделения диодами положительной и отрицательной полуволн переменного тока для управления промежуточными реле, к выходу которых подключена катушка магнитного пускателя, управляющего электродвигателем насоса. 1 ил.

Наверх