Система водоснабжения для орошения Советский патент 1987 года по МПК A01G25/16 

статора приводного электродвигателя при превышении током номинальной величины, Это позволяет сохранить все преимущества системы регулирования давления с повьшенным быстродействием, стаби-пизируя КПД электронасосного

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к стационарным оросительным системам и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1243653.

Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижение электропотребления путем ограничения тока статора его электродвигателя.

На фиг.1 представлена блок-схема системы; на фиг.2 - графики зависимости (H) (характеристики гидравлической сети и насоса системы водоснабжения) .

Система, водоснабжения содержит последовательно соединенные регулирующее устройство 1, источник 2 переменного тока регулируемой частоты, электронасос 3, гидравлическую поливную сеть 4 и датчик 5 давления, выход которого соединен с первым входом сумматора 6, к второму входу которого подключен задатчик 7 давления. Регулирующее устройство связано с ключом 8. Выход сумматора 6 соединен с входами инвертора 9, первого выпрямительного устройства 10 и с общей точкой резисторов 11 и 12.

Выход инвертора 9 соединен с входом второго выпрямительного устройства 13, выход которого соединен с выходом первого выпрямительного устройства 10 и с первъм входом сравнивающего устройства 14. К второму входу последнего подключен выход задатчика 7, а к выходу - управляющий вкод ключа 8 . К первому и второму входам ключа 8 подключены резисторы 12 и 13, а к выходу - вход регулирующего устройства 1..

агрегата и ограничивая, ток статора двигателя в случае произвольного из- менения нагрузочной характеристики гидравлической сети, избегая усложнения алгоритма управления насосной станцией, 2 ил.

Система содержит также датчик 15 тока, вход которого соединен с выходом источника 2 переменного тока ре- гулируемой частоты, а выход - с входом второго ключа 16. Управляющий

вход второго ключа 16 соединен с вы- ходом дополнительного сравнивающего устройства 17, а выход - с третьим, входом сумматора 6, причем система водоснабжения для орошения работает следующим образом.

Надежность и экономичность работы напорной оросительной системы зависят от правильного согласования Q - Н-характеристик насоса HQ -Н-характе- ристик гидравлической сети (фиг,2), т.е. от правильного выбора рабочей точки насоса на пересечении его характеристики (естественной или регулировочной) с Q - Н-характеристикой гидравлической сети (фиг.2). При этом характеристика пустого трубопровода (кривая 2) существенно отличается от характеристики полного (кривая 1), вследствие чего точка Б находится за пределами рабочей зоны насоса.

Работа на естественной характеристике обусловлена большим рассогласованием на выходе сумматора 6 вследствие малого сигнала датчика 5 давления. Работа электронасоса С номинальной частотой при расходах, существенно превьш1ающих номинальную величину, приводит к повьш ению тока статора приводного электродвигателя. При превьш1ении током статора номинальной величины, соответствующей выходу источника 18 опорного напряжения, срабатывает дополнительное срав- нивающее устройство 17, перебрасьшая ключ в положение 1, соответствующее соединению выхода датчика тока 15 с третьим входом сумматора 6, т.е. замьжанию отрицательной обратной связи по току.

Сигнал этой обратной связи снижает величину напряжения рассогласования на выходе сумматора 6, переводя на- сое на регулировочную характеристику с пониженной частотой вращения. Это происходит до тех пор, пока насос не перейдет на характеристику, точка (в) пересечения которой с характеристи- кой пустого трубопровода (2) будет находиться в пределах рабочей зоны насоса. Величина тока статора снизится до номинального значения. При этом произойдет обратное срабатьгоание (с некоторым запаздыванием) на величину гистерезиса дополнительного сравнивающего устройства 17, в результате чего ключ 16 будет переброшен в положение О и цепь обратной связи по току окажется разорванной.

Таким образом, ток в течение всего периода заполнения трубопровода (режим работы насоса) будет поддерживаться близким к номинальному, что обеспечивает наименьшее возможное время заполнения. По мере заполнения трубопровода (кривые 4,3,2,5,1) насос переходит в рабочую точку, соответствующую заданию Н по давлению. Система начинает работать в режиме стабилизации давления с ускоренной отработкой больщих рассогласований путем изменения коэффициента усиления регулирующего устройства.

В процессе заполнения трубопровода противоречие между увеличением коэффициента усиления регулирующего устройства и необходимостью уменьшения сигнала на его выходе устраняется за счет подачи сигнала обратной связи по току на вход сумматора. При соответствующей настройке датчика тока

0 5 0

5 0 5

0

величина рассогласования уменьшится под действием отрицательной обратной связи по току настолько, что переключения сравнивающего устройства 14 не произойдет.

Устройство реализуется на элементах УБСР-АИ. Увеличения количества ячеек не требуется.

Использование изобретения дает возможность автоматизировать заполнение трубопровода, повысить надежность вследствие исключения ситуаций, приводящих к срабатьгоанию защит (максимальной или тепловой) серийного источника переменного тока регулируемой частоты.

По сравнению с основным устройством повьш1ены степень автоматизации, надежность, стабилизирован КПД установки и тем самым снижена электропотребность системы.

Формула изобретения

Система водоснабжения для орошения по авт.ев, № 1243653, отличаю - щ а я с я тем, что, с целью повьщ1е- ния надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижения потребления электроэнергии путем ограничения тока статора, его электродвигателя, система снабжена дополнительным сравниваюпщм устройством, источником опорного напряжения, подключенным к первому входу дополнительного сравнивающего устройства, вторым ключом, соединенным между выходом последнего и третьим входом сумматора, и датчиком тока, связанным с выходом источника переменного тока регулируемой частоты и подключенным к входам дополнительного сравнивающего устройства и второго ключ а,

Редактор П.Гереши

Составитель Г.Параев

Техред М.Дидык. Корректор С. Шекмар

Заказ 4537/2Тираж 627Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Фиг. 2

Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижение потребления электроэнергии путем ограничения тока статора и его электродвигателя. Система включает регулирующее устройство 1, источник 2 переменного тока регулируемой частоты, электронасос 3, поливную сеть 4, датчик 5 давления, задатчик 7 давления. Управление регулирующим устройством 1 осуществляется через сумматор 6, резисторы 11 и 12. и ключ 8 с помощью инвертора 9, двух выпрямительных устройств 10 и 13 и сравнивающего устройства 14. Цель обратной связи включает датчик 15 тока, источник 18 опорного напряжения , дополнительное сравнивающее устройство 17 и второй ключ 16. В системе реализован режим автоматизированного заполнения гидравлической сети на пониженных частотах вращения насоса с повьшением частоты по мере заполнения трубопровода, чем достигается адаптация системы стабилизации давления (в том числе и с улучшенными динамическими свойствами) к изменениям нагрузочной характеристики трубопровода. Переход на необходимую регулировочную характеристику при слабом сигнале обратной связи по давлению осуществляется за счет замыкания отрицательной обратной связи по току i (Л N