Электропривод для автоматического удержания вала насосного агрегата Советский патент 1987 года по МПК H02P3/24 

11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах насосных агрегатов, Цель изобретения - повьшение надежности.

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

Электропривод для автоматического удержания вала насосного агрегата содержит трехфазный электродвигатель 1 переменного тока, контактор пуска с к тупжой 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, за- шунтированную четвертым замыкающим контактом 6 контактора пуска, . соединен с одним зажимом, предназначенным для подключения к источнику питания, источник 12 постоянного тока контакто р торможения- с катушкой 13, первым замыкающим контактом 14 и вторым замыкающим контактом 15, одни выводы которых подключены к двум фазам статорнсй обмотки 9 электродвигателя 1, и размыкающим контактом 16, одним выводом соединенным с другим выводом кнопки 10 Стоп, а другим выводом через катушку 2 контактора пуска соединен с другим зажимом для подключения к источнику питания, контактор с катушкой 17, первым замыкающим контактом 18, один вывод которого соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока, и вторым замыкающим контактом 19, одним выводом соединенным с другим выводом источника I2 постоянного тока, а другой вьшод предназначен для подключения к одному вьтоду ро- .торной обмотки 20 электродвигателя. 1, реле напряжения с катушкой 21,. один вьшод которой подключен к другому зажиму для подключения к источнику питания, а другой вывод через замыкающий контакт 7 контактора пуска соединен с другим вьшодом кнопки 10 Стоп, и замыкающим контактом 22 с вьщержкой времени при размыкании, реле времени с катушкой 23, один вывод которой через замыкающий контакт 22 реле напряжения

92142

соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока, с первым замыкающим контактом 24 и промежуточное реле с кату1пкой 25, первым замыкай- щим 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

O катушки 25 промежуточного реле, а другой вывод которого через первый замыкающий контакт 24 реле времени соединен с одним выводом источника 12 постоянного тока, замыкающий кон15 такт 28 реле максимального тока подключен параллельно второму замыкающему контакту 27 промежуточного реле, датчик 29 скорости, катушка 30 дополнительного реле напряжения

0 подключена параллельно катушке 13 контактора торможения, блок 31 управления источником 12 постоянного тока, к входным зажимам которого подключен датчик 32 узла- между ста5 торной обмоткой 9 и роторной обмоткой 20 электродвигателя 1, датчик 29 скорости состоит из кольца 33, установленного на валу 34 электродвигателя 1 и С-образного магнитопро0 вода 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 вьшодам измерительной обмотки 36 датчика 29

0 скорости, один вывод обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости снабжен зажимом для подключе- . ния к источнику питания, другой вывод обмотки 37 возбуждения

5 через второй замыкающий контакт 41 реле времени также снабжен зажимом для подключения к источнику питания, другой вывод первого замыкающего контакта 18 контактора

0 соединен с одним выводом катушки 13 контактора торможения, другой вывод катушки 13 контактора торможения, другой вывод катушки 17 контактора, другой вывод катушки 23 реле време5 ни и другой вьшод катушки 26 промежуточного реле объединены и через размыкающий контакт 8 контактора пуска присоединены к другому выводу источника 12 постоянного тока, дру313

го.н вывод второго замыкающего контакта 5 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 вьшода для подключения к источнику питания и вывод от подвижной части 44, электромагнитная муфта 45, связанная с осью 46 потенциометра и с валом 34 электродвиг теля 1, обмотка электромагнитной муфты 45 одним выводом непосредственно, а другим выводом через замыкающий контакт 47 дополнительного реле напряжения с вьщержкой времени при включении снабжена зажимами 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 1I Пуск получает питание катушка 2 контактора пуска, Контактор пуска срабатывает и подключает замыкающими контактами 3-5 электродвигатель к сети, одновременно срабатьшает размыкающий контакт 8 в цепи выключателя торможения замыкающий контакт 6, блокируя кнопку 1 Пуск, и замьпсающий контакт 7 Реле напряжения срабатьшает и замыкает контакт 22 в цепи катушки 23 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 срабатьшает и замыкает контактом 25 цепь обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости, а контактом 24 - .цепь катушки 26 промежуточного реле. По истечении времени вьщержки контакт 22 реле напряжения отключает катушку 23 реле времени.

Под действием потенциального момента в напорном трубопроводе ско44

рость вращения электродвигателя 1 и датчика 2.9 скорости приближается к нулю. Частота наводимой ЭДС в катушке 36 изменяется пропорционально

частоте вращения кольца. На околонулевой скорости вращения ротора последовательньв резонансный контур из катушки 40 реле максимального тока, конденсатор 39 и катушки 38 индуктивности входит в резонанс. При этом срабатывает реле макисмаль- ного 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 I4 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. Ка- тутпка 30 реле включается и замыкающим контактом 47, имеющим вьщержку времени на, замыкание, подключает

обмотку электромагнитной муфты сцепления. Ведомая и ведущая час- - ти электромагнитной муфты сцеп- ляются.

По мере опорожнения напорного трубопровода потенциальный момент уменьшается и при неизменном токе торможения угол сдвига между статором и ротором уменьшается. Это из.менение угла между статором и ротором передается от вала 34 электродвигателя 1 электромагнитной муфты сцепления на ось 46 вращакщегося 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 удер51

жания вала насосного агрегата непре- рьшно уменьшается.

После истечения времени, необходимого для опорожнения напорного трубопровода, реле времени размыкает контактом обмотки 37 возбуждения датчика 29 скорости, а контактом 24 - цепь катушки 25 промежуточного реле, промежуточное реле раз- шунтирует контактом 27 контакт 28, а контактом 26 - цепь катушки 17 контактора. Контактор контактом 18 размыкает цепь катушки 30 дополнительного реле напряжения и катушки 13 контактора торможения.

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

Предлагаемый 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 повьш1е- нию надежности работы насосных .станций.

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, за- шунтированную четвертым замыкающим контактом контактора пуска, соединен с одним зажимом, предназначенным для подключения к одной клемме источника питания, источник постоян9214 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 подключе- . ния к другой клемме источника питаO ния, одни выводы первого и второго замыкающих контактов контактора торможения, подключены к двум фазам статорной обмотки электродвигателя, контактор с катушкой и первым и вто5 рым .замыкающими контактами, один - вьшод первого замыкающего контакта контактора подключен к одному выводу источника постоянного тока, один вывод второго замыкающего контакта

0 контактора соединен с другим выводом источника постоянного тока, другой вьшод второго замыкающего контакта контактора подключен к одному вьтоду роторной обмотки электро5 двигателя, другой вывод первого замыкающего контакта контактора торможения подключен к другому выводу роторной обмотки электродвигателя, реле напряжения с катушкой и с замы0 кающим контактом с вьщержкой времени при размыкании, один вывод катушки реле напряжения подключен к другому зажиму, предназначенному для подключения к источнику питания, а

зс 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 замыкаюQ щим контактом с вьщержкой времени при размыкании, один вывод катушки реле времени через замыкающий контакт реле напряжения соединен с одним выводом источника постоянного то

5 ка, промежуточное реле с катушкой и первым и вторым замыкающими контактами, один вывод первого замыкающего контакта промежуточного реле соединен с одним выводом катутаки

Q контактора, а другой его вывод соединен с одним вьгаодом источника постоянного тока, один вьшод второго замыкающего контакта промежуточного реле соединен с одним выводом

2 катушки промежуточного реле, а другой его вьшод через первый замыкающий контакт реле времени соединен с одним вьшодом источника постоянного тока, датчик скорости, состоя713

щий из кольца, установленного на валу электродвигателя и С-образного магнитопровода, на котором размещены измерительная обмотка и обмотка возбуждения, последовательно соеди- ненные катушка индуктивности, конденсатор и катушка реле максимального тока, замыкающий контакт которого подключен-параллельно второму замыкающему контакту промежуточного реле, другие выводы катушки индуктивности и катушки реле максимального тока подключены к вьшодам измерительной обмотки датчика скорости, один вьюод обмотки возбуждения датчика скорости снабжен зажимом, предназна- ченньм 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 вьгооду источника питания, другой вьшод первого замыкающего контакта контактора соединен с одним вьюодом катушки контак тора торможения, другой вьшод катушки контактора торможения, другой вьгоод катут1 ки контактора, другой вывод катущки реле времени и другой вьюод катушки промежуточного реле объединены и через размыкающий контакт контактора пуска присоединены к другому вьшоду источника постоянного тока, другой вьшод второго замыкающего контакта контактора тормо- жения соединен с одним вьтодом источника постоянного тока, о т л и - ча:ющийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены дополнительное реле напряжения с катушкой и замыкающим контактом с вьщержкой времени при включенииj датчик угла между статором и ротором электродвигателя, вьтолненный в виде вращающегося потенциометра с пружиной для возврата в начальное положение, неподвижная часть которого снабжена двумя вьтодами, 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 по- стоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу источника постоянного тока, а к входным зажимам блока управления источником постоянного тока подключены датчик угла между статором и ротором, катушка дополнительного реле напряжения подключена па- раллельно катушке контактора торможения, обмотка электромагнитной муфты одним выводом непосредственно, а другим вьтодом через замыкающий контакт дополнительного реле напряжейия снабжена зажимами, предназначенными для подключения к счточнику питания.

, . ,

,л-ЯГ .v-iji ,-

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

45

35

xl

J3

Z-J

Uj

fe.2

Составитель Е.Перемыслова Редактор А,Сабо . Техред Н.Глущенко Корректор Г.Решетник

Заказ 2525/52 Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретейий и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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