АВТОМАТИЧЕСКАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1969 года по МПК F04D15/00 

Известны ветроэлектронасосные установки, состоящие из ветроэлектродвигателя с синхронным самовозбуждающимся генератором, насоса с приводным электродвигателем, постоянно подключенным к генератору, коммутирующих элементов в цепи возбуждения генератора, резервного бака для воды, датчиков уровня воды.

В известных установках нормальные условия работы электродвигателя насоса обеспечиваются при помощи контактных реле, коммутирующих цепь возбуждения генератора. Из-за наличия контактов надежность этих установок значительно снижается.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что параллельно потенциометру возбуждения включен переключающий диод и датчик нижнего уровня воды, а параллельно потенциометру развозбуждения включен датчик верхнего уровня воды. Это повышает надежность работы установки.

Отличие состоит также в том, что с целью иовыщения точности уставки заданной величины скорости вращения генератора, при которой происходит его возбуждение, последовательно со вторичной обмоткой согласующего трансформатора включен конденсатор.

Генератор выполнен с двумя статорньщи обмотками. Основная статорная обмотка 1 генератора включена через первичные обмотки трансформаторов 2 то-ка и автоматическийвыключатель 5 на электродвигатель 4 насоса. Дополнительная статорная обмотка 5 генератора через вторичные обмотки трансформатора 2 тока включена на выпрямитель 6, от которого питается обмотка 7 возбуждения генератора. В цепь обмотки 7 возбуждения включен мощный транзистор 8. Первичная обмотка согласующего трансформатора 9 включена на линейное напряжение генератора, а вторичная - через конденсатор W на выпрямитель //. С выпрямителя // напряжение подается на вход триггера 12 Шмидта по двум цепям: первая - сопротивление 13, потенциометр 14 возбуждения, диод 15; вторая - сопротивление 16, потенциометр 17 развозбуждения, диод 18. Параллельно потенциометру 14 возбуждения включены переключающий диод 19 и бесконтактный датчик 20 нижнего уровня воды в резервном баке. Параллельно потенциометру 17 развозбуждения включен

бесконтактный датчик 21 верхнего уровня воды в резервном баке.

При низкой скорости вращения генератор развозбужден (исходное состояние), и на зажимах основной 1 и дополнительной 5 обмовыпрямителей 6 и 11 имеется напряжение, обусловленное остаточным магнитным потоком генератора. При этом напряжение, поступающее с потенциометра 14 возбуждения на вход триггера 12 Шмидта является недостаточным для его переключения, триггер находится в исходном состоянии. В этом случае транзистор 8, включенный в цепь обмотки 7 возбуждения генератора, закрыт. Поэтому ток в обмотке возбуждения, определяемый напряжением на выпрямителе 6 и сопротивлением закрытого транзистора, практически отсутствует.

При повышении скорости вращения ветродвигателя и генератора остаточное напряжение, а следовательно, и напряжение на потенциометре 14 возбуждения возрастает. При определенной (заданной) скорости вращения, величииа которой определяется уставкой, зависящей от положения движка потенциометра 14 возбуждения, наиряжение на входе триггера 12 становится достаточным для его переключения. В результате переключения триггера транзистор 8 открывается, в цепи обмотки 7 возбуждения начинает протекать ток, и происходит самовозбуждение генератора с одновременным пуском электродвигателя 4 насоса. Компаундирующие трансформаторы тока 2 облегчают пуск электродвигателя соизмеримой с геиератором мощности. Повышение точности уставки заданной скорости вращения генератора, при которой происходит его самовозбуждение, достигается благодаря конденсатору 10, обеспечивающему резкое изменение напряжения на потенциометре 14 возбуждения при измепении скорости вращения (частоты) генератора. Разброс по скорости вращения генератора в зависимости от разброса напряжения срабатывания триггера уменьшается в два раза.

После окончания пуска электродвигателя 4 напряжение на зажимах обмотки 1 генератора возрастает примерно на порядок. При этом переключающий диод 19 включается и шунтирует потенциометр 14 возбуждения, что необходимо для обеспечения возможности развозбуждения генератора при снижении его напряжения ниже определенного заданного уровня. Включенное состояние триггера 12 в этом случае обеспечивается поступающ.им на его вход напряжением с потенциометра 17 развозбуждения, движок которого установлен в таком положении, чтобы снимаемое с него напряжение было достаточным для поддержания трпггера во включенном состоянии при снижении напряжения генератора до определенного заданного уровня. При сни}кении напряжения ниже заданного уровня, определяемого опасностью опрокидывания электродвигателя 4 насоса, нанряжение, снимаемое с потенциометра 17 развозбуждения, сиижается

до напряжения отпускания триггера 12. Последний возвращается в исходное состояние, в результате чего транзистор 8 закрывается и разрывает этим цень обмотки возбуждения генератора, генератор развозбуждается. При

этом переключающий диод 19 тоже возвращается в исходное состояние, т. е. восстанавливает свои запирающие свойства в прямом направлении. Повторное возбуждение генератора обеспечивается в том случае, если скорость вращения генератора снова возрастает до скорости уставки на возбуждение, и при условии, что датчик 20 нижнего уровня воды в резервном баке находится в «разомкнутом состоянии.

Если во время работы насоса уровень воды в резервном баке достигнет верхней отметки, то датчик 21 верхнего уровня «замкнется и зашунтирует потенциометр 17 развозбуждения, что нрнведет к развозбуждению генератора. Во избежание частых пусков электродвигателя насоса повторное возбуждение генератора будет возможно только при понижении уровня воды в резервном баке до нижней отметки, когда датчик нижнего уровня воды

«разомкнется.

Предмет изобретения

1.Автоматическая ветроэлектронасосная установка, состоящая из ветроэлектродвигателя,

синхронного генератора, работающего в режиме переменной скорости вращения и самовозбуждающегося прн заданной скорости вращения, нодключенного к нему электродвигателя насоса, триггера Шмидта, входные цепи которого содержат согласующий трансформатор, выпрямитель и нотенциометры возбуждения и развозбул дения бесконтактных датчиков уровня воды в резервном баке, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, нараллельно потенциометру возбуждения включен переключающий диод и датчик нижнего уровня воды, а нараллельно потенциометру развозбуждения включен датчик верхнего уровня воды.

2.Устройство но п. 1. отличающееся тем, что, с целью новышения точности уставки заданной величины скорости вращения генератора, при которой происходит его возбуждение, последовательно со вторичной обмоткой согласующего трансформатора включен конденсатор.