Устройство контроля и защиты углесосного агрегата Советский патент 1987 года по МПК F04D15/00 

10

15

Изобретение относится к насосострое- нию, в частности к конструкции устройств автоматического контроля и защиты угле- сосных агрегатов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности путем исключения перегрузки электродвигателя и режима интенсивной кавитации углесоса.

На чертеже схематически изображено устройство контроля и защиты углесосного агрегата.

Устройство контроля и защиты углесосного агрегата содержит датчик 1 тока, компаратор 2 тока, задатчик 3 тока, выход которого подключен к второму входу компаратора 2 тока, и блок 4 управления электродвигателем 5. Устройство снабжено датчиком 6 напряжения, блоком 7 фазового сдвига напряжения, перемножителем 8, фильтром 9 низкой частоты, блоком 10 коррекции, компаратором 11 активной мощ- 20 --- ности и задатчиком 12 эталонной активной мощности, тремя блоками 13-15 задержки, логическим элементом ИЛИ-НЕ 16 и блоком 17 сигнализации, причем датчик 1 тока соединен с первым входом компаратора 2 тока, выход которого подключен через третий блок 15 задержки к второму входу блока 17 сигнализации, выход последнего соединен с блоком 4 управления электродвигателем 5, выход которого через второй блок 14 задержки подключен к второму входу JQ логического элемента ИЛИ-НЕ 16, датчик 6 напряжения соединен через блок 7 фазового сдвига напряжения с первым входом перемножителя 8, датчик 1 тока подключен к второму входу перемножителя 8, который

25

сигнализации сигнал отсутствует. Компаратор 2 тока выключен, тогда и на втором входе блока 17 сигнализации сигнал отсутствует.

При включении углесосного агрегата устройство контролирует пусковой режим электродвигателя 5, т.е. защищает угле- сосный агрегат в случае анормального пускового режима (пуск заторможенного электродвигателя, заклинивание ротора углесоса и т.д.) и блокирует защиту по активной мощности на время выхода углесоса на рабочий (заданный) режим.

Электродвигатель 5 углесоса включен, с датчика 1 тока поступает сигнал, соответствующий фазному току электродвигателя 5, на первый вход компаратора 2 тока и на второй вход пере.множителя 8. Пусковой ток, достигающий шестикратного значения величины номинального тока электродвигателя 5, вызывает включение компаратора 2 тока, пороговое значение которого задается задатчиком 3 тока. На выходе компаратора 2 тока появляется сигнал, равный «1, который поступает на вход третьего блока 15 задержки. Последний предназначен для задержки поступления выходного сигнала компаратора 2 тока в блоки 17 н 4 сигнализации и управления электродвигателем 5 с целью предотвращения отключения углесосного аг- . регата при нормальном пуске электродвигателя 5.

Вре.мя задержки сигнала блоком 15, а также величина порога включения компаратора 2 тока устанавливаются из условия длительности пускового режима электродвигателя 5. При нормальном пуске электродвигателя 5 до истечения времени задержки

последовательно соединен с фильтром 9 35 блока 15 ток электродвигателя 5 уменьщитнизкой частоты и блоком 10 коррекции, выход последнего подключен к первому вход- ду компаратора 11 активной мощности, задатчик 12 эталонной активной мощности подсоединен к второму входу компаратора 11 активной мощности, выход которого через первый блок 13 задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИ- НЕ 16, а выход последнего подсоединен к первому входу блока 17 сигнализации.

40

ся ниже порога выключения компаратора 2 тока, что вызовет появление на его выходе сигнала, равного «О. Тогда сигнал на втором входе блока 17 сигнализации останется также равным «О.

В случае анормального пуска электродвигателя 5 по истечении времени задержки блока 15 компаратор 2 тока не выключится, так как на его входе будет сигнал выше поУстройство работает следующим обра- 45 Р° включения. Тогда сигнал на втором

входе блока 17 сигнализации будет равен «1. Блок 17 сигнализации при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего нарушение пускового 50 режима электродвигателя 5. Выходной сигнал блока 17 сигнализации, равный «1, поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение электродвигателя 5 углесоса.

зом.

В исходном состоянии (электродвигатель 5 углесоса выключен) сигнал с датчика 1 тока отсутствует, следовательно, отсутствует выходной сигнал перемножителя 8, компаратор 11 активной мощности выключен, и на первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает сигнал, равный «О. На второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает сигнал, равный «1 с блока 4 управления электродвигателем 5. Следовательно, выход- ,ной сигнал логического элемента ИЛИ-НЕ 16 равен «О, и на первом входе блока 17

сигнализации сигнал отсутствует. Компаратор 2 тока выключен, тогда и на втором входе блока 17 сигнализации сигнал отсутствует.

При включении углесосного агрегата устройство контролирует пусковой режим электродвигателя 5, т.е. защищает угле- сосный агрегат в случае анормального пускового режима (пуск заторможенного электродвигателя, заклинивание ротора углесоса и т.д.) и блокирует защиту по активной мощности на время выхода углесоса на рабочий (заданный) режим.

Электродвигатель 5 углесоса включен, с датчика 1 тока поступает сигнал, соответствующий фазному току электродвигателя 5, на первый вход компаратора 2 тока и на второй вход пере.множителя 8. Пусковой ток, достигающий шестикратного значения величины номинального тока электродвигателя 5, вызывает включение компаратора 2 тока, пороговое значение которого задается задатчиком 3 тока. На выходе компаратора 2 тока появляется сигнал, равный «1, который поступает на вход третьего блока 15 задержки. Последний предназначен для задержки поступления выходного сигнала компаратора 2 тока в блоки 17 н 4 сигнализации и управления электродвигателем 5 с целью предотвращения отключения углесосного аг- . регата при нормальном пуске электродвигателя 5.

Вре.мя задержки сигнала блоком 15, а также величина порога включения компаратора 2 тока устанавливаются из условия длительности пускового режима электродвигателя 5. При нормальном пуске электродвигателя 5 до истечения времени задержки

блока 15 ток электродвигателя 5 уменьщит0

ся ниже порога выключения компаратора 2 тока, что вызовет появление на его выходе сигнала, равного «О. Тогда сигнал на втором входе блока 17 сигнализации останется также равным «О.

В случае анормального пуска электродвигателя 5 по истечении времени задержки блока 15 компаратор 2 тока не выключится, так как на его входе будет сигнал выше по5 Р° включения. Тогда сигнал на втором

входе блока 17 сигнализации будет равен «1. Блок 17 сигнализации при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего нарушение пускового 0 режима электродвигателя 5. Выходной сигнал блока 17 сигнализации, равный «1, поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение электродвигателя 5 углесоса.

При нормальном пусковом режи.ме элект- родвигателя 5 устройство осуществляет контроль за выходом углесоса на рабочий режим следующим образом.

На вход блока 7 фазового сдвига напряжения с датчика напряжения поступает сигнал, соответствующий величине линейного напряжения питающей сети электродвигателя 5. Блок 7 фазового сдвига напряжения предназначен для сдвига фазы выходного сигнала по отнощению к входному на 30° с целью получения сигнала, соответствующего фазному напряжению питающей сети. Выходной сигнал блока 7 и датчика 1 тосоответственно его выходной сигнал при этом равен «О. На входе блока 17 сигнализации сигнал будет отсутствовать, что свидетельствует о выходе углесоса на рабочий режим. В случае невыхода углесоса на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции будет меньще значения сигнала с задатчи- ка 12 эталонной активной мощности л компаратор И активной мощности не включится. На его выходе появляется сигнал, равка поступает соответственно на первый и О ный «О, который поступает на первый вход второй входы перемножителя 8 с целью по- логического элемента ИЛИ-НЕ 16, а на

второй вход после истечения выдержки времени второго блока 14 задержки поступит

сигнал, также равный

. Это вызовет получения сигнала, соответствующего полной мощности, потребляемой электродвигателем 5 углесоса. Выходной сигнал перемножителя 8 поступает на вход фильтра 9 низкой ., явление сигнала на выходе логического эле- частоты, который выделяет сигнал, соот- мента ИЛИ-НЕ 16, равного «1, который

поступает на первый вход блока 17 сигнализации. Блок 17 сигнализации при этом осуществляет также звуковую сигнализацию и включение соответствующего светового ин- смеси), потребляемой электродвигателем 5 20 дикатора, показывающего о невыходе уг- углесоса. Выходной сигнал фильтра 9 лесоса на рабочий режим. Выходной сигнал

блока 17 сигнализации поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение углесосного агрегата.

После выхода углесоса на рабочий режим устройство осуществляет защиту углесосного агрегата от анормальных режимов (под- бутовка межлопастного канала рабочего колеса углесоса, забутовка пульповода, вход углесоса в режим неинтенсивной кавитаго устанавливается задатчиком 12 эталон- зо Ции по нижнему уровню откачки) следую- ной активной мощности. При выходе угле- щим образом.

При нарущении рабочего режима углесоса, например подбутовка межлопастного канала рабочего колеса углесоса, выходной

ветствующий активной мощности (сумма потерь активной мощности в электродвигателе 5, углесосе и активной ,мощности, затрачиваемой на транспортирование гидронизкой частоты поступает в блок 10 коррекции.

Блок 10 коррекции предназначен для выделения сигнала, соответствующего активной мощности, затрачиваемой только на транспортирование гидросмеси. Это позволяет уменьщить погрещность и улучщить четкость включения компаратора 11 активной мощности, порог включения которо25

сигнал блока 11 коррекции уменьшается и

coca на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции превыщает сигнал задатчика эталонной активной мощности 12, и компаратор 11 активной мощности включается. Выходной сигнал компаратора 11, равный 35 достигает порогового значения ко.мпарато- «1, поступает на первый вход логического ра 11 активной мопности, который выключа- элемента ИЛИ-НЕ 16 (первый блок 13 ется, и на вход первого блока 13 задержки задержки задерживает поступление выход- поступает сигнал, равный «О. Первый блок ного сигнала компаратора 11 активной мощ-13 задержки предназначен для задержки

ности на первый вход логического элемен- . поступления выходного сиглала компарато- та ИЛИ-НЕ 16 лищь в случае отключения ра 11 активной мощности (при его выключе- компаратора И, т.е. при переходе его из нии) на первый вход логического элемента состояния «1 в состояние «О. На второй ИЛИ-НЕ 16 с целью предотвращения воз- вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 можности поступления ложного выходного поступает выходной сигнал второго блока 14 сигнала компаратора 11 активной мощности, задержки. Второй блок 14 задержки предназ- 45 Этот сигнал может возникнуть в результате начен для блокировки сигнала, поступаю- кратковременного нарушения рабочего режима углесоса (например, попадание в перекачиваемую гидросмесь негабаритных кусков твердого материала), не влияющего на нормальный режим транспортирования гидросмеси.

Если отключение компаратора 11 активной мощности не вызвано кратковременным нарушением рабочего режима углесоса, то его выходной сигнал, равный «О, по истечении времени задержки блока 13 поступает на первый вход логического элемента ИЛИщего на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16, на время выхода углесоса на рабочий режим. Поэтому в течение времени выхода углесоса на рабочий режим выходной сигнал блока 14 будет равен «1, а входной

50

После истечения заданного времени выхода углесоса на рабочий режим (выдержка времени второго блока 14 задержки) на втором входе логического элемента ИЛИ- НЕ 16 появится сигнал, равный «О. Сигнал на первом входе логического элемента ИЛИ-НЕ 16 равен «1, а на втором «О,

55

НЕ 16. На второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 с второго блока 14 задержсоответственно его выходной сигнал при этом равен «О. На входе блока 17 сигнализации сигнал будет отсутствовать, что свидетельствует о выходе углесоса на рабочий режим. В случае невыхода углесоса на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции будет меньще значения сигнала с задатчи- ка 12 эталонной активной мощности л компаратор И активной мощности не включится. На его выходе появляется сигнал, рав ный «О, который поступает на первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16, а на

сигнал, также равный

. Это вызовет по явление сигнала на выходе логического эле- мента ИЛИ-НЕ 16, равного «1, который

сигнал блока 11 коррекции уменьшается и

достигает порогового значения ко.мпарато- ра 11 активной мопности, который выключа- ется, и на вход первого блока 13 задержки поступает сигнал, равный «О. Первый блок 13 задержки предназначен для задержки

НЕ 16. На второй вход логического элемента ИЛИ-НЕ 16 с второго блока 14 задержки поступает сигнал, также равный «О, вызывая появление на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 16 сигнала, равного «1, который поступает на первый вход блока 17 сигнализации. Последний при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего о нарушении рабочего режима откачки гидросмеси углесосом. Выходной сигнал блока 17 сигнализасосного агрегата.

ции поступает в блок 4 управления элект- 10 ления электродвигателем, выход которого родвигателем 5, вызывая отключение угле- через второй блок задержки подключен к

второму входу логического элемента ИЛИ- НЕ, датчик напряжения соединен через блок фазового сдвига напряжения с первым входом перемножителя, датчик тока подключён ; к второму входу перемножителя, который последовательно соединен с

Формула изобретения

Устройство контроля и защиты углесос- ного агрегата, содержащее датчик тока, компаратор тока, задатчик тока, выход которого подключен к второму входу компаратора тока, и блок управления элект15

фильтром низкой частоты и блоком коррекции, выход последнего подключен к первому входу компаратора активной мощности.

родвигателем, отличающееся тем, что, с це- 20 задатчик эталонной активной мощности подлью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем исключения перегрузки электродвигателя и режима интенсивной кавитации углесоса, устройство снабжено датчиком напряжения,

соединен к второму входу компаратора активной мощности, выход которого через первый блок задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, а выход последнего подсоединен к первому

блоком фазового сдвига напряжения, пере- входу блока сигнализации.

множителем, фильтром низкой частоты, блоком коррекции, компаратором активной мощности, задатчиком эталонной активной мощности, тремя блоками, задержки, логическим элементом ИЛИ-НЕ и блоком сигнализации, причем датчик тока соединен с первым входом компаратора тока, выход которого подключен через третий блок задержки к второму входу блока сигнализации, выход последнего соединен с блоком управфильтром низкой частоты и блоком коррекции, выход последнего подключен к первому входу компаратора активной мощности.

соединен к второму входу компаратора активной мощности, выход которого через первый блок задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, а выход последнего подсоединен к первому

входу блока сигнализации.

Изобретение относится к на- сосостроения и позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность устр-ва путем исключения перегрузки электродвигателя. Датчик 1 тока соединен с первым входом компаратора 2 тока, выход к-рого подключен через третий блок задержки (БЗ) 15 к второму входу блока сигнализации (БС) 17. Выход БС 17 соединен с блоком 4 управления электродвигателем 5. Выход блока 4 через второй БЗ 14 подключен к второму входу логического элемента (ЛЭ) 16 ИЛИ-НЕ. Датчик 6 напряжения соединен с первым входом перемножителя 8 через блок 7 фазового сдвига напряжения, а датчик 1 тока подключен к второму входу перемножителя 8, к-рый соединен последовательно с фильтром 9 низкой частоты и блоком 10 коррекции. Выход блока 10 подключен к первому входу компаратора 11 активной мощности, к его второму входу подключен задатчик 12 эталонной активной мощности, а выход его через первый БЗ 13 соединен с первым входом ЛЭ 16. Выход ЛЭ 16 подсоединен к первому входу БС 17. В результате уменьщаются составляющие погрешности, обусловленные влиянием колебаний напряжения питающей сети и изменениями загрузки приводного электродвигателя. Осуществляемый контроль и защита от аномальных режимов работы позволяют сократить возможность возникновения аварийных ситуаций. 1 ил. Ф (Л Уг/rfcacПульпооод /f ffffo, го оо сд