Устройство для управления погружным электронасосом Советский патент 1986 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к управлению погружными электронасосами водоподъема. Цель изобретения - повын ение надежности нутем предотвран.1ения колебательных режимов включения и Е ыключер1ия электронасоса при выходе из строя датчика нижнего уровня. На чертеже представлена принципиаль 1ая схема устройства. Устройство для управления погружным электрор1асосом содержит корпус 1, исполнительный блок 2 с размыкающим контактом 3 и соединенные с ним блок 4 регулирования уровня воды в водонапорной , снабженный двумя входами, блок 5 зап1иты электродвигателя 6 и блок 7 контроля уровня воды в скважине, а также датчики верхнего 8 и нижнего 9 уровней воды, установленные в водонапорной башне (не показана), и блок И) питания. Блок 4 регулирования уровня воды в водонапорной выполнен в виде схемы формирования входного сигнала с токовым к.почом и элементом выдержки времени, датчик 9 нижнего уровня соединен с перBi iM входом блока 4 регулирования уровня воды в водонапорной башне, а второй вход блока - с выводом отдельной обмотки 11 напряжения блока 10 питания, другой вывод которой подключен к датчику 8 верхнего уровня и размыкающему контакту 3 исполнительного блока 2, соединенного с корпусом 1 и датчиками верхнего 8 и нижнего 9 уровней. Блок И) питания содержит трансформатор 12 с обмотками И, 13-15, выпрямитель 16, транзисторы 17 и 18, конденсаторы 19-21, стабилитрон 22, сопротивления 23-25, предохранитель 26, выключатель 27. Блок 5 зап1.иты электродвигателя содержит датчики 28-30тока, трансформаторы 31-33напряжения, выпрямители 34-36, транзистор 37, диод 38, конденсаторы 39-40, сопротив;1ения 41-44, транзистор 45, диод 46, сопротивления 47 и 48 и индикаторы 49 и 50 аварийного отключения. Блок 7 контроля уровня воды в скважине содержит датчик 51 уровня воды в скважине, выпрямитель 52, реле 53 напряжения с контактом 54. Исполнительный блок 2 содержит транзистор 55, сопротивления 56, диоды 57-59 и реле 60 напряжения с замыкающим контактом 61. Блок 4 регулирования уровня воды в башне содержит диоды 62 и 63, конденсатор 64,, сопротивление 65. Токовый ключ содержит транзистор 66, диод 67 и сопротивления 68 и 69. Элемент выдержки времени содержит транзистор 70, диод 71, конденсатор 72, сопротивления 73 и 74. Устройство также содержит магнитный пускатель 75 и его катушку 76 и сопротивления 77 и 78. Устройство работает следуюш.им образом. Ири за.мыкании выключателя 27 на обмотке 14 трансформируется напряжение, которое поступает на вход выпрямителя 16, сглаживается конденсатором 19, стабилизируется транзисторами 17 и 18 и стабилитроном 22, сглаживается конденсатором 21 и подается на блок 4 регулирования уровня воды в башне, исполнительный блок 2 и блок 5 защиты электродвигателя 6. В нормальном режиме, когда электродвигатель 6 нагружен номинальным током и уровень воды в скважине выше уровня контролируемого датчиком 51, устройство работает в режиме автоматического управления и поддерживает заданный датчиками верхнего и нижнего уровней воды объем в водонапорной ба1пне в следуюш.ей последовательности. Если воды в ба1пне нет, датчики нижнего 8 и верхнего 9 уровней воды не имеют связи с заземленным корпусом устройства, а цепь заряда конденсатора 64 от обмотки 11 разъединена датчиком 9 нижнего уровня, конденсатор в этом случае не заряжается и на сопротивлении 68 отсутствует открывающее транзистор 66 постоянное напряжение. При этом напряжение питания, подаваемое на сопротивление 69 и переход сток-исток транзистора 66, приложено в основно.м к переходу этого транзистора и через диод 67, сопротивления 73 и 74 заряжает конденсатор 72, постоянная времени заряда которого регулируется сопротивлением 73. Когда напряжение на конденсаторе 72 достигает уоовня открытия транзистора 70, оь: открывается, и постоянное напряжение питания в этом случае приложено к открытому переходу этого транзистора, сопротивлению 78. диоду 58, сопротивлению 56. В данном случае напряжение распределяется в основном между равными сопротивлениями 56 и 78, образующими входной делитель напряжения транзистора 55, падение напряжения на сопротивлении 56 при этом достаточно для открытия транзистора, он открывается и подает напряжение на обмотку реле 60, которое срабатывает и включает контакто.м 61 цепь питания обмотки магнитного пускателя, а контакт 3 при этом размыкается, подготавливая схему к дальнейше.му действиьо. Электронасос включен и наполняет водой бап1ню. Уровень воды в башне постепенно увеличивается, вода омывает сначала датчик 9 нижнего уровня, схема остается в прежнем состоянии. Когда вода достигает датчика В верхнего уровня, конденсатор 64 заряжается однополупериодным напряжением от обмотки 11 через диод 62, датчики 8 и 9 уровней. Напряжение с заряженного конде}1сатора прикладывается к сопротивлению 68 и переходу затвор- сток транзистора 66. которое открывает транзистор. Транзистор 66 при этом шунтирует заряднуЮ цепь конденсатора 72 и он разряжается через сопротивления 73, 77 и 74. Транзистор 70 запирается, падение напряжения на сопротивлении 56 становится недостаточным для удержания транзистора 55 в проводящем состоянии. Транзистор запирается и отключает реле 60 напряжения, которое контактом 61 размыкает цепь катушки пускателя, а контактом 3 соединяет один вывод обмотки 11 трансформатора на корпус. Электродвигатель насоса отключен. При разборе воды из башни датчик 8 верхнего уровня освобождается от воды, но электронасос остается отключенным, поскольку конденсатор 64 заряжается через диод 62, датчик 9 нижнего уровня и размыкающий контакт 3 реле. При дальнейшем разборе воды датчик 9 нижнего уровня также освобождается от воды и разъединяет цепь заряда конденсатора 64, в результате этого схема переходит в первоначальное положение и т. д. При возникновении неисправности датчика нижнего уровня, обрыва провода, соединяющего его с устройством управления, увеличения переходного сопротивления контактов в цепи датчика нижнего уровня или выхода из строя элементов блока и регулирования уровня воды в башне, самопроизвольного частого включения электронасоса не происходит, так как в данном случае электронасос постоянно включен или отключен устройством управления. В случае возникновения анормального режима работы электродвигателя ток в обмотке возрастает. Напряжение, снимаемое с трансформаторов 31-33 и сглаженное конденсатором 39, увеличивается. В результате этого возрастает напряжение на конденсаторе 40. При достижении напряжения на конденсаторе уровня, при котором открывается транзистор 37, он открывается и подает напряжение на базу усилителя на транзисторе 45, с коллектора которого подается напряжение через диод 57 на вход исполнительного блока, транзистор 55 закрывается, рел« 60 напряжения отключается и контактом 61 отключает магнитный пускатель 75 электродвигателя погружного насоса. Для этого, чтобы пускатель не включился повторно, с коллектора транзистора 45 через сопротивление 47 и диод 46 напряжение подается на затвор транзистора 37, которое удерживает его в открытом состоянии. При аварийном отключении электронасоса через переход эмиттер-коллектор транзистора 45 и сопротивление 49 напряжение поступает на индикатор 50. Если при работе устройства управления уровень воды в скважине снижается, датчик 51 не омывается водой, реле 53 напряжения отключается и контактом 54 отключает электронасос. При этом он отключен до восстановления уровня воды в скважине. Формула изобретения Устройство для управления погружным электронасосом, содержащее корпус, исполнительный блок с размыкающим контактом и соединенные с ним блок регулирования уровня воды в водонапорной бащне, снабженный двумя входами, блок защиты электродвигателя и блок контроля уровня воды в скважине, а также датчики верхнего и нижнего уровней воды, установленные в водонапорной башне, и блок питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем предотвращения колебательных режимов включения и выключения электронасоса при выходе из строя датчика нижнего уровня, блок регулирования уровня воды в водонапорной башне выполнен в виде схемы формирования входного сигнала с токовым ключом и элементом выдержки времени, датчик нижнего уровня соединен с первым входом блока регулирования уровня воды в водонапорной башне, а второй вход блока - с выводом отдельной обмотки напряжения блока питания, другой в-ывод которой подключен к датчику верхнего уровня и размыкающему контакту исполнительного блока, соединенного с корпусом и датчиками верхнего и нижнего уровней.

Изобретение относится к области гидромашиностроения и позволяет повысить надежность путем предотвраш,ения колебательных режимов включения и выключения электронасоса при выходе из строя датчиJ x ка нижнего уровня. Устр-во управления включает исполнительный блок 2 с размыкаюш,им контактом 3 и соединенные с ним блоки 4, 5, 7 регулирования уровней воды в водонапорной башне, зашиты электродвигателя и контроля уровня в скважине. Блок 4 выполнен в виде схемы формирования уровня воды с боковым ключом и элементом выдержки времени. К первому входу блока 4 подключен датчик 9 нижнего уровня, а к второму - вывод отдельной обмотки напряжения блока 10 питания. Другой его вывод подключен к датчику 8 верхнего уровня и размь каюш.ему контакту блока 2, который соединен с корпусом и датчиками 8 и 9. При возникновении неисправности датчика 9 самопроизвольного с частого включения электронасоса не происходит, т. к. в данном случае он будет (Л постоянно включен или отключен устр-вом управления. 1 ил. to О5 оо 00 О5