Устройство для защиты электропривода глубинных штанговых насосов от анормальных режимов Советский патент 1978 года по МПК H02H7/08 

ходам распределителя, выходы элементов И подключены через элемент ИЛИ ко входу счетчика, выход которого соединен со входом блока управления электроприводом и входом установки в нуль триггера пуска, а установочиый вход счетчика соединен с выходом другого счетчика, вход которого подключен к одному из выходов распределителя, входы установки в нуль триггеров формирования временных интервалов соединены с выходами распределителя, вход которого соединен с выходом элемента И, один из входов которого подключен к генератору частоты, а другой - к прямому выходу триггера пуска, вход установки в единицу которого соединен с выходом одного из формирователей импульсов, вход установки в нуль соединен с выходом второго счетчика, а выходы элементов И соединены со входами элементов памятн, к выходам которых подключены элементы нидикации и телесигнализации.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 (а-в) - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 мощности, включенный в силовую цепь питания электропривода 2; пороговые элементы 3, 4, подключенные через формирователи 5, 6 импульсов ко входам установки в единицу триггеров 7, 8 формирования временных ннтервалов; прямые и инверсные выходы триггеров 7 и 8 подключены ко входам логических элементов И 9-12, вторые входы которых соединены с соответствующнми выходами распределителя 13, а выходы элементов И через элемент ИЛИ 14 подключеиы ко входу счетчика 15 и дополннтельно каждый - ко входу элементов 16-19 памяти (триггеров); на выходе элементов памяти подключены элементы 20-23 нидикации и элемент 24 телесигнализации. Выход счетчика 15 соединен со входом блока 25 управления электроприводом. Выходы установки в нуль триггера 26 пуска п элементов 16-19 памяти и установочный вход счетчика 15 соединены с выходом второго счетчика 27, соединенного по входу с одним из выходов распределителя 13. Вход распределителя соединен с выходом логического элемента И 28, один из входов которого соединен с прямым выходом триггера 26 пуска. Выход установки в единицу триггера 26 пуска соединен с выходом одного из формирователей 5 импульсов. Второй вход элемента 28 соединен с выходом генератора 29 частоты. Входы установки в нуль триггеров 7 и 8 соединены с выходами распределителей 13. Пороговый элемент 30 через формирователь 31 соединен непосредственно с одним из входов элемента ИЛИ 14 (или непосредственно с входом блока 25 управления).

Устройство работает следующим образом.

Ири нормальном режиме работы устанавливаются пороги срабатывания точки PI и Р и соответствующие этим порогам допустимые

отклонения точек срабатывания (временные интервалы) а , а и Ь, Ь, отклонение за пределы которых при изменении кривой мощности считается недопустимым. В соответствии с точками а , а н Ь, Ь на распределителе устанавливают выходы II, IV, VII и IX (номера указаны условно) таким образом, чтобы они располагались во времени как показано на фиг. 2 в, т. е. зоны а-а и Ь-Ь находились во времени между и.мпульсами II-IV и VII-IX при начале хода раснределителя в точке В.

Схема в исходное состоянне устанавливается при нуске устройства по шине «Уст. О, при этом все триггеры, счетчики 15, 27 и распределитель 13 устанавливаются в исходное состояние. На счетчике 15 установлено число недопустимых отклонений кривой мощности за количество периодов, установленное на счетчике 27. При превышении установленного числа отклонений кривой мощности за время, меньшее заданного числа периодов, устаиовленного на счетчике 27, происходит отключение привода.

После запуска, при ходе подвески вверх, срабатывает пороговый элемент 3 в точке Pt, через формирователь 5 опрокидываются триггеры 7 и 26, через логический элемент И 28 запускается распределитель 13. Если режим работы иасоса нормальный, то на выходе II распределителя возникает импульс раньше, чем срабатывает пороговое устройство, а на выходе IV - позже, т. е. точка срабатывания PZ находится в зоне а-а, на логических элементах И 11 и 12 импульсы не совпадают во времени и не проходят через них.

При срабатывании порогового устройства 4 (Pz) раньще, чем прищел импульс на выход II распределителя (отклонение точки срабатывания из зоны а-а от установленного значения), на прямом выходе триггера 8 уже имеется сигнал к моменту прихода импульса с выхода II, при этом через элемент И 11 проходит импульс, который записывается на счетчик 15 через элемент ИЛИ 14 и запоминается на триггере 18, в результате чего загорается индикатор элемента 22, и импульс проходит в элемент 24 телесигнализации.

Если пороговое устройство 4 срабатывает за пределами уставки ti max, триггер 8 на время прихода импульса с выхода IV распределителя 13 находится в исходном состоянии и на его инверсном выходе имеется сигнал, разрещающий прохождение через логический элемент И 12 сигнала, который записывается на счетчике 15 через элемент 14 и запоминается на триггере 19, в результате чего загорается индикатор элемента 23, и импульс приходит в элемент 24 телесигнализации.

При дальнейщем ходе распределителя 13 (выход VI) триггер 7 сбрасывается в исходное состояние, т. е. приходит в состояние готовности к приему сигнала по порогу Pj в зоне .

Контроль изменения мощности по уставкам t-2 min и /2 max в зоне b-b осуществляется аналогппио. При срабатывании порогового элемента 3 вне зоны Ь-Ъ запись сигналов в счетчик 15, их запоминание триггерами 16 или 17 с индикацией и выдачей сигналов в элемент 24 телесигнализации происходят через элемент ИЛИ 9 (при выходе мощности за уставку 4 min), или через элемент ИЛИ 10 (при выходе за уставку 4 max).

В положении X распределителя 13 триггер 8 сбрасывается, и он готов к приему сигналов по порогу PZ в зоне а-а.

Цикл продолжается до заполнения одного из счетчиков 15 или 27. В нормальном режиме счетчик 27 заиолняется раньше, чем счетчик 15. Выходной сигнал счетчика 27 обнуляет счетчик 15, сбрасывает триггеры 26, 7, 8, 16-19, и цикл контроля начинается сначала.

Если режим ненормальный (недопустимый), то счетчик 15 заполняется раньше, чем счетчик 27, и выдает сигнал на вход блока 25 управления электроприводом. Привод отключается, схема останавливается, а триггеры 16-19 остаются в возбужденном положенин, и по элемента.м 20-23 индикации можно определить причину отключения.

Предлагаемо,е устройство позволяет гибко настраивать защиту электропривода при различных недопустимых режимах работы насоса и производить местный и дистанционный контроль работы иасоса с запоминанием причины отклонения от нормы, что расширяет функциональные возможности устройства. Схему его можно выполнить на цифровых интегральных микросхемах, что значительно повышает наделсность устройства.

Формула изобретения

Устройство для защиты электропривода глубииных штанговых насосов от анормальных режимов, содержащее преобразователь мощности, подключенный через пороговые элементы и элемент ИЛИ ко входу блока vnрлвл(М1ня электронр11во; ом, о i л п ч ;i ю июf-с я тем, что, с целью расширения (рункционлльных возможностей н повышения надежностн, в него дополнительно введены формирователи импульсов, триггеры формироваиня временных интервалов, триггер пуска, распределитель импульсов, генератор частоты, элементы И, счетчики импульсов, элементы памятн, элементы индикации, причем выходы пороговых элементов нодключены через формирователи импульсов ко входам устаиовки в еднннцу триггеров формирования временных интервалов, прямые и инверсные выходы которых подключены к соответствующим входам элементов И, вторые входы которых подключены к соответствуюнцш выходам расиределнтеля, вы.ходы элементов И подключены через элемент ИЛИ ко входу счетчика, выход которого соединен со входом блока управлении электроприводом и входом установкн в нуль трнггера нуска, а установочный вход счетчика соедпнен с выходом другого счетчика, вход которого подключен к одному нз выходов раснределителя, входы устаиовки в )1уль триггеров формирования временных интерпалов соединены с выходами расиределнтеля, вход которого соедииеи с выходом элемента И, однн из входов которого подключен к генератору частоты, а другой - к прямому ВЫХОД} триггера пуска, вход усraiioBKi; в едипицу которого соединен с выходом одного из формирователей импульсов, вход установкн в соединен с выходом второго счетчика, а выходы элементов И соединены со входами элементов памятн, к выходам которых подключены элементы нндикации и телесигнализации.

Источники информацнн, принятые во внимапие при экспертизе

1.Иваиков П. А. Автоматизация глубиннонасосных установок. М. Гостонтехиздат, 1960, с. 27-34.

2.Авторское свндетельетво СССР Хд 148556, кл. Е 21В 47/06, 1961.