Устройство для управления насосным агрегатом Советский патент 1989 года по МПК E03B11/16 

, Изобретение относится к устройствам для управления насосными агрегатами в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно в сельском хозяйстве и химической промышленности. Целью изобретения является повышение качества управления.

На чертеже представлено устройство для управления насосным агрегатом. ; Устройство содержит компаратор 1, де- л|итель 2 напряжения, диоды 3 и 4, аналого- в|ый ключ 5, интегратор 6, регулирующий резистор 7, регулирующий плавность останов- к|и насосного агрегата, аналоговый ключ 8, регулирующий резистор 9, регулирующий ппавность пуска насосного агрегата вхо- лэстую, блок 10 регулирования (например, Т ристорный преобразователь частоты ТПЧ), э| ектронасосный агрегат 11, датчик 12 дав- лЬния, установленный на напорном баке 13, 6/IOK 14 выбора режима работы, датчик 15 наличия жидкости в напорном трубопроводе (эасходомер), нормирующий усилитель 16, кзторый включает подстроечный резистор ll , компараторы 18 и 19, делитель 20 напря- ения, интегратор 21, который включает пЬдстроечный резистор 22, которым регулирует плавность пуска насосного агрегата при движении жидкости в напорном трубопроводе, и установленный в напорном трубопрово- д обратный клапан 23.

I Датчик 12 давления выполняется с гис- т резисом, т.е. включается при одном давлении и выключается при другом и может иметь как аналоговый электрический выход, так и контактный, например размыкающий контакт, который замыкается при снижении дгавления и размыкается при увеличении дав- лфния. Однако в этом случае «плюс источника питания схемы управления подается чйрез размыкающий контакт такого датчи- кан на вход А блока 14 выбора режи.ма работы. В случае применения насосного агрегата с водонапорной бащней вместо датчиков давления устанавливаются датчики уровня, обеспечивающие аналогичную функцию управления.

В качестве датчика 15 наличия жидкости в напорно.м трубопроводе используется расходомер, имеющий аналоговый электрический выход.

Устройство работает следующим образом .

Насосный агрегат 11 отключен, переключатель блока 14 выбора режима работы установлен в положении А (автоматический режим). Движение жидкости в напорном тру б(зпроводе отсутствует и на выходе датчика 1 ) наличия жидкости сигнал отсутствует. На выходе нормирующего усилителя 16 сиг- нал равен нулю. На выходе компараторов 18 и 19 присутствует сигнал отрицательной полярности, так как на их неиннертирующие входы подано

5

5

Q 0

0

5

5

5

0

отрицательное напряжение смещения. Аналоговые ключи 5 и 8 открыты. На выходе интеграторов 6 и 21 напряжение равно нулю. При снижении давления в напорном баке 13 до РКУН на выходе датчика 12 давления возникает положительное напряжение, соответствующее «I. Это напряжение поступает на инвертируюп ий вход компаратора

1.Компаратор 1 переключается и на его выходе возникает напряжение отрицательной полярности. Это напряжение через делитель

2,диод 4, открытый аналоговый ключ 8 и резистор 9 поступает на вход интегратора 6. Начинается постепенное увеличение напряжения на выходе интегратора 6, отчего блок 10 регулирования увеличивает свой выходной сигнал и электронасосный агрегат 1 плавно разгоняется. Плавность разбега агрегата устанавливается подстроечным резистором 9. После открытия обратного клапана 23 начинается движение жидкости в напорном трубопроводе. На выходе датчика 15 наличия жидкости (расходомера) напряжение начинает возрастать и на выходе нормирующего усилителя 16 возникает отрицательное напряжение, пропорциональное скорости движения жидкости в напорном трубопроводе. Это напряжение поступает на конвертирующий вход компараторов 18 и 19. Компаратор 18 переключается и на его выходе возникает напряжение положительной полярности, которое через делитель 20 напряжения поступает на вход интегратора 21, задающего требуемую интенсивность пуска при наличии расхода жидкости в трубопроводе. Требуемая интенсивность подачи жидкости задается подстроечным резистором 22 интегратора 2i. На выходе интегратора 21 напряжение отрицательной полярности начинает линейно увеличиваться. Это напряжение поступает на вход компаратора 19 и сравнивается на нем с напряжением, поступающим от нормирующего усилителя 16. Если подача жидкости в напорном трубопроводе больше установленной, то напряжение на выходе нормирующего усилителя 16 больше напряжения на выходе интегратора 21. Компаратор 19 переключается и на его выходе возникает напряжение положительной полярности. Аналоговый ключ 8 закрывается и рост напряжения на выходе интегратора 6 прекращается. Прекращается и рост частоты вращения насосного агрегата 1, следовательно, и рост подачи жидкости в напорном трубопроводе, а также рост напряжения на выходе нормирующего усилителя 16. В то же время рост напряжения на выходе интегратора 21 продолжается. Как только напряжение на выходе интегратора 21 станет больше напряжения на выходе нормирующего усилителя 16, компаратор 18 переключается м на его выходе возникает напряжение отрицательной полярности, которое поступает на

управляющий вход аналогового ключа 8. Аналоговый ключ 8 открывается и происходит дальнейший рост напряжения на выходе интегратора 6, а следовательно, дальнейший разгон насосного агрегата 11. Таким образом происходит плавный разгон насосного агрегата с заданной интенсивностью при контроле подачи жидкости в напорном трубопроводе.

При достижении давления Риа-кс в баке 13 на выходе датчика 12 давления возникает уровень «О. Компаратор 1 переключается, так как на его неинвертируюпдий вход подано положительное напряжение смещения. На выходе компаратора 1 возникает напряжение положительной полярности, которое че- рез диод 3 и подстроечный резистор 7 поступает на вход интегратора 6 (аналоговый ключ 5 в этот момент закрыт, так как на его управляющем входе присутствует напряжение положительной полярности). Напряжение на выходе интегратора 6 уменьшается, уменьшается и частота вращения насосного агрегата 11. Плавность остановки насосного агрегата задается подстроечным резистором 7. Давление, развиваемое насосным агрегатом, уменьшается, обратный клапан 23 закрывается. Движение жидкости в напорном трубопроводе прекращается. Напряжение на выходе датчика 15 наличия (расходомера) жидкости и на выходе нормирующего усилителя 16 становится равным нулю. Компаратор 18 переключается и на его выходе возникает напряжение отрицательной полярности. Аналоговый ключ 5 открывается и шунтирует резистор 7. Происходит быстрое уменьшение выходного напряжения интегратора 6, а также снижение частоты вращения насосного агрегата и его самоторможения.

В режиме Р (ручное управление) положительное напряжение на вход компаратора 1 поступает от источника питания (не показан) и устройство работает аналогично описанному.

Таким образом, данным устройством возможно осуществить обратную связь по подаче жидкости и контролировать прирост

подачи жидкости в напорном трубопроводе во время пуска насосного агрегата, что приводит к повышению качества управления насосным агрегатом во время пуска.

Формула изобретения

Устройство для управления насосны.м агрегатом, содержащее датчик наличия жидкости в напорном трубопроводе, датчик давления, установ,1енный на напорном баке, который подключен к входу блока выбора режима работы, выход которого через первый компаратор подключен к входу первого делителя напряжения, выход которого соедииен с общей точкой соединения анода первого диода и катода второго диода, катод первого диода подключен к одному из выводов первого регулирующего резистора, его подвижный контакт и другой вывод подключены к входу первого интегратора, к которому подключен один из выводов и подвижный контакт второго регулирующего резистора, выход первого интегратора подключен к входу блока регулирования, выход которого подключен к электроприводу насосного агрегата, отличающееся тем, что, с целью повышения качества управления, оно снабжено вторым и третьим компараторами, вторым делителем напряжения, вторы.м интегратором, нормирующим усилителем и

двумя аналоговыми ключами, а датчик наличия жидкости выполнен в виде расходомера, который подключен к входу нормирующего усилителя, выход которого подключен к входу второго, и к одному из входов третьего компараторов, выход второго компаратора подключен к входу второго делителя напряжения и к одному из входов первого аналогового ключа, другой вход которого соединен с катодом первого диода, выход третьего компаратора подк,лючен к одному из

входов второго аналогового ключа, другой вход которого соединен с анодом второго диода, выход второго аналогового ключа соединен с другим выводом второго регулирующе- но резистора, выход второго делителя через второй интегратор соединен с другим входом

третьего компаратора.

Изобретение относится к устройствам для управления насосными агрегатами в различных отраслях народного хозяйства и позволяет повысить качество управления. Устройство содержит компаратор 1, делитель напряжения 2, диоды 3 и 4, аналоговый ключ 5, интегратор 6, регулирующий резистор 7, аналоговый ключ 8, регулирующий резистор 9, блок 10 регулирования, электронасосный агрегат 11, датчик 12 давления, установленный на напорном баке 13, блок 14 выбора режима работы, датчик 15 наличия жидкости в напорном трубопроводе (расходомер), нормирующий усилитель 16, компараторы 18 и 19, делитель напряжения 20, интегратор 21, обратный клапан 23, установленный в напорном трубопроводе. 1 ил.