СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ, НАПРИМЕР, ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОНАСОСОВ Советский патент 1969 года по МПК F04D15/00 

Известна система управления работой, например, по;гружных электронасосов, состоящая из цепей управления « защиты, первая из которых содержит резмащенные в водонапорном резервуаре контакты датчика уровней, включающие и отключающие пусковое устройство При за,полнени-и и опорожнении резервуара, а вторая содержит подключенные к цепи электродвигателя датчики тока, отключающие через соединенное последовательно с НИМ реле времени пусковое устройство, состоящее из усилителя и магнитного пускателя.

Предлагаемая система отличается от известной тем, что, в цепь управления между контактами датчика уровней и усилителем пускового устройства включено реле уровней вьшолнеииое ло схеме несимметричного триггера, в коллекторную и базовую цепи которого включены контакты датчика уровней. В депь защиты между реле времени и усилителем .пускового устройства включено реле перегрузок, выполненное ino схеме несимметричного триггера, выход которого подключен на вход указанного усилителя. Это защищает насосы от перегрузки, упрощает систему и уменвщает ее габариты.

На чертеже изображена схема описываемой системы.

ков: блока датчиков тока /, блока логики и блока питания 2.

БЛОК тока содержит три трансформатора тока 3, включенных по схеме «звезда, трехфазный двухполупериодный выпрямитель, собранный из диодов 4, и конденсатор 3. Выход блока датчиков тока через установочное переменное солротнвление 6 включен на вход блока логики.

БлОК ЛОГИКИ содержит реле времени 7, реле перегрузок 8, реле уровней 9, и выходной усилитель 10.

Реле времени выполнено по схеме усилителя постоянного тока с задержкой сигнала

и содержит четыре транзистора (Т) 11-14 типа р-я-р. На входе .включено сопротивление 15. В качестве сопротивления пололсительного смещения транзистора 11 используется сопротивление 16. Конденсатор 17 выдержки времени включен в цепи транзистор 11 - база транзистора 12. Разрядным сопротивлением служит сопротивление/5. Зарядное сопротивление 19 включено в цепь коллектора транзистора //. Обратная связь выполнена на

диоде 20 и сопротивлении 21. Второй каскад включен по схеме составного транзистора и ,3. В качестве сопротивления смещения транзистора 13 используется сопротивление 22. Для транзистора 14 сопротивлением смедержки ложного сигнала входят сапротнвления 24 и 25 и конденсатор 26. Диод 27 включен параллельно переходу эмиттер-база транзистора 3. Диод 28 включен в цепь базы Транзнстора 14. Сопротивления включены в коллекторные цеии соответственно транзисторов 12-14. Выход реле времени включен на вход реле перегрузок. .

Реле перегрузок выполнено по схеме несимметричного триггера и содержит три транзнстора 32-34 типа р-п-р. Второй каскад выполнен по схеме составного транзистора -Гзз и Гз4. На входе в реле (перегрузок включено сопротивление 35. В качестве делителей найряжения на базах транзисторов 32 и 33 иопользуются соответственно сопротивления 36 и 37, 38 и 39. Сопротивление 40 включено в цепь положительного смещения базы транзистора 34. Коллекторными сопротивленнями транзисторов 32-34 соответственно являются сопротивления 41-43. Сигнальная ламиа 44 включена в коллекторную цепь выходного транзистора 34. Выход реле перегрузок включен на вход выходного усилителя.

Реле уровней вьшолнено по схеме несимметричного триггера и содержит три транзистора 45-47 типа р-п-р. Второй каскад выполнен :по схеме составного транзистора Г.16 и Г47. Датчики нижнего 48 и верхнего 49 уровней выключены в -коллекторную цепь транзистора 45 через сопротивление 50 и в цепь базы транзистора 46 - через сонротивление 51. В качестве делителей напряжения на базах транзисторов 45 и 46 -включены соответственно сопротивления 52 и 53, 54 и 55. Для температурной стабилизации служит сопротивление 56. Коллекторными нагрузками транзисторов 46 и 47 служат соответственно соироти вления 57 и 58. Сигнальная лампа 59 включена в коллекторную цепь выходного транзистора 47. Выход реле уровней включен на вход выходного-усилителя.

Выходной усилитель выполнен на одном мощном транзисторе 60 ти1па р-п-р с двумя диодными входами и выходом на индуктивную нагрузку. Катущка .магнитного пускателя 61 включена в цепь транзистора 60. Блок питания содержит однофазный четырехобмоточный трансформатор 62 и три выпрямителя, собранных на диодах 63.

Блок датчиков тока предназначе)) для преобразования переменного тока, -протекающего в це|Пи электродвигателя, в синусоидальное напряжение с последующим выпрямлением последнего. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором 5, регулируется неременным сопротивлением 6 и .поступает на выход.

Блок логвки Предназначен для защиты электронасоса от технологических перегрузок, неполнофазнаго режима и коротких замыканий в электродвигателе и питающем кабеле. С помощью блока логики производится также ручное и автоматическое управление (пуск

электронасоса при минимально.м уровне воды в наиорном резервуаре и останов при максимальном уровне).

С томощью реле времени выходной сигнал задерживается иа время г OJ/ isCjy. В нормальном режиме (ток электродвигателя равен поминальному) сигнал на выходе датчиков тока недостаточен для срабатывания реле времени. Напряжение на коллекторе транзистора // близко к напряжению питания, та1К как + 25 19. Напряжение базы транзистора 12 близко к нулю, траизистор 12 насыщен, а падение напряжения на переходе эмиттер-база мало. В этом случае напряжение иа обкладках ко-нденсатора близко к напряжению литания.

Нри перегрузке (то1К электродвигателя превышает номинальный) сигнал с выхода датчиков тока поступает на вход реле времени.

Транзистор // переходит в режим насыщения. На базу транзистора 12 попадает положительное наиряжение, и транзисторы 12 и 13 закрываются. Потенциал коллектора транзистора 13 принимает отрицательное значение,

и через диод 28 транзистор 14 поддерживается в насыщенном состоянии после снятия отрицатель1{ого сигнала по цепи «коллектор транзистора 11 - сопротивления 24 и 25 - база транзистора 14. Чтобы снятие отрицательного -сигнала по этой цепи не опережало появления отрицательного сигнала по цепи: коллектор транзистора 13 - диод 28 - база транзистора 14, применяется цепь задержки, состоящая из сопротивления 24, конденсатора

26 и сопротивлеиия 25. Режим отсеч-ки транзисторов 12 и 13 обеапечиваётся в течение того времени, пока емкость конде-нсатсра 17 не разрядится до нуля через сопротивление75 на источник питания. Затем емкость конденсатора начинает заряжаться напряжением обратной полярности. При нарастании на-пряжения на конденсаторе до 0,1 в нроисходит насыщение транзисторов 12 и 13. С насыщением транзистора 13 с базы транзистора 14

снимается отрицательный сигнал, и транзистор 14 запирается.

На выходе реле времеии появляется сигнал. При снятии перегрузки транзистор // запирается. Потенциал базы транзистора 12 принимает положительное значение, и транзисторы 12 и 13 за-пираются. Транзистор 14 переходит в насыщенное состояние, и сигнал на выходе снимается. Если перегрузка исчезнет до того, как истекла выдержка времени,

сигнал на выходе не появится. После снятия перегрузки с входа реле времени происходи: повторный заряд конденсатора 17 через сопротивление 19. После заряда конденсатора 17 через промежуток времени / 0,7 реле

времени готово к повторному действию.

Для обеспечения обратной зависимости времени срабатывания реле от величины тока в сило-вой цели служит цепочка отрицательной обратной связи: диод 20 - сопротивление 21.

Реле перегрузок обеспечивает усиление, запоминание и передачу сигнала перегрузки, а также включение аварийной световой -сигнализации. В нормальном режиме сигнал на входе в реле перегрузок отсутствует, транзистор 32 насыщен током щепи, состоящей из сопротивлений 57 и 42. Потенциал на коллекторе транзистора 32 близок к нулю, и делитель напряжения, о.бразованный сопротивлениями 38 и 39, создает на ,базе транзистора 33 положительный потенциал, запивающий транзистор 33. При этом потенциал коллектора транзистора 33 отрицательный, и транзистор

32поддерживается в состоянии насыщения током, проходящим через сопротивление 37.

При поступлении сигнала с выхода реле времени на вход реле перегрузок транзисторы

33и 34 открываются. Потенциал коллектора транзистора 33 близок к нулю, и отрицательное напряжение с базы транзистора 32 снимается ;по депи с сопротивлением 37. Транзистор 32 запирается, и на его коллекторе появляется отрицательный потенциал, подаерживающий отрицательным напряжением по цени с сопротивлением 38 транзисторы 33 и 34 в насыщенном состоянии. Триггер (переходит в другое устойчивое состояние, при котором транзистор 32 закрыт, а составной транзистор Тзя и Гз4 открыт. На выходе реле перегрузок появляется сигнал. Это состояние продолжается и .после снятия входного сигнала, благодаря положительной обратной связи через Ьапротивление 38. Так осуществляется запоминание сигнала перегрузки.

Усиление сигнала перегрузки и вклю-чение аварийной сигнализации обеспечивается бэльщи.м коэффициентом усиления схемы составного транзистора Гзз и Гз4Реле уровней обеспечивает автоматическое управление электронасосом, туск электронасоса при минимальном уровне воды в напорном резервуаре и останов при максимальном, а также включение световой сигнализации верхнего уровня воды в напорном резервуаре.

При отсутствии воды в напорном резервуаре контакты датчиков нижнего 48 и верхнего 49 уровней водой не смываются. При этом напряжение базы транзистора 46 равно нулю, а напряжение коллекторов транзисторов 46 и 47 близко к на1пряжению питания. Сигналы на выходе реле уровней отсутствуют. Делитель напряжения, образованный сопротивлениями 52 и 53, создает на базе транзистора 45 отрицательный потенциал, подготавливающий транзистор 45 к насыщению. Потенциал на коллекторе транзистора 45 равен нулю.

При достижении водой датчика 48 нижиего уровня на коллектор транзистора 45 поступает питание через сопротивление 50. Транзистор 45 насыщается. Потенциал на его коллекторе близок к нулю, и напряжение на базе транзистора 46 также близко к нулю. Триггер продолжает оставаться в исходном состоянии, сигнал на выходе ио-прежнему отсутствует.

При достижении водой датчика 49 нижнего уровня на базу транзистора 46 через сопротивление 5} поступает отрицательное напряжение. Транзисторы 46 и 47 насыщены, триггер занимает новое устойчивое состояние, и на выходе реле уровней появляется сипнал. Одновременно сигнальная лампа 59 в цепи

коллектора транзистора 47 сигнализирует о причине отключения электронасоса. При этом потенциал на коллекторе транзистора 46 близок к нулю, и через сопротивление 53 транзистор 45 поддерживается в закрытом состояНИИ. На коллекторе транзистора 45 напряжение близко к нанрялчению питания, и через сопротивление 54 транзистор 46 поддерживается в открытом состоянии до тех пор, пока контакты датчика 48 не освободятся от воды.

После прекращения воздействия воды на контакты датчика 48 отрицательный .потенциал с базы транзистора 46 снимается, и транзисторы 46 и 47 закрываются. Триггер переходит в исходное состояние, и сигнал на выходе реле уровней пропадает. Сигнальная лампа 59 гаснет. Далее цикл повторяется.

Выходной усилитель обеспечивает усиление поступающих от реле перегрузок И реле уровнейсигналов, включение и отключение электронасоса, а также включение световой сигнализации.

При отсутствии на входах усилителя положительных сигналов перегрузки и уровней транзистор 60 открыт отрицательным напряжением цепи, содержащей сопротивление 64. Катушка магнитного пускателя 61 включена, электронасос получает питание через контакты 65. Горит сигнальная лампа 66.

При поступлении положительного сигнала

на один из входов, транзистор 60 запирается, и электронасос отключается. Сигнальная лампа 66 гаснет. В этом состоянии усилитель продолжает оставаться до снятия со входа полоя ительного сигнала, затем цикл повторяется.

Для обеспечения ручного управления служит тумблер 67, который отключает вход выходного усилителя от выхода реле уровней. Включение и отключение электронасоса проИЗВОДЯТ1СЯ тумблером 68. При этом реле перегрузок работает так же, как и при автоматическом управлении.

Предмет изобретения

Система управления работой, например погружных электронасосов, состоящая из цепей управления и защиты, первая из которых содержит размещенные в водонапорном резервуаре контакты датчика уровней включающие и отключающне пусковое устройство при заполнении и опорожнении резервуара, вторая содержит подключенные к цени электродвигателя датчики тока, отключающие через

соединенное последовательно с ними реле времени пусковое устройство, состоящее из усилителя и малнитного пускателя отличающаяся тем, что, с целью защиты насосов от перегрузок, упрощения и уменьшения ее габаритов, в Цепь управления между контактами датчика уровней и усилителем лускового устройства включено реле уровней, выполненное ;по схеме несимметричного триггера, в коллекторную и базовую депи которого включены контакты датчика уровней, а в цепь защиты между реле времени и усилителем пускового устройства включено реле перегрузок, вышолненное по схеме Несимметричного триггера, выход которого подключен на вход указанного усилителя.