Устройство для управления насосной установкой Советский патент 1982 года по МПК F04D15/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЙЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к автоматическому упрарлению насосными уста новками и может быть использовано при проектировании систем электропривода насосных установок для перекачивания жидких сред общехозяйст венного назначения. Известно устройство для автомати ческого управления насосной установки, позволяющее определить параме ры турбомеханизма с помощью эталонной настраиваемой модели 3 Недостатком известного устройства является малая эффективность. Наиболее близким к изобретению явля ется устройство для управления насосной установкой, содержащее расположенные на напорном трубопроводе насоса датчики напора и расхода, датчик мощности, связанный с преобразователем питания электродвигателя соединенные последовательно блок сравнения, подключенный к датчику .мощности и эталонной модели насоса, Iсвязанной с датчиками напора и расхода, чувствительный элемент и блок выдержки времени, и подключенный к чувствительному элементу и блоку управления блок задания 2. Недостатком известного устройства является низкий КПД. Цель изобретения - повышение КПД. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит подключенный к блокам управления и сравнения бяок нелинейности с зоной нечувствительности, соединенный с преобразователем, и подключенный параллельно последнему шунтирующий коммутирующий аппарат, связанный с блоком выдермки времени. . На чертеже изображена схема устройства. Устройство для управления насоснрй. установкой содержит располо : енные на напорном трубопроводе (условно не показан) насос 1, датчики 2 и 3 напора и расхода, датчик t мощности, 3 . с преобразователем 5 пита связанныи ния электродвигателя 6, соединенные последовательно, блок 7 сравнения, подключенный к датчику Ц мощности и эталонной модели 8 насоса 1, связан ной с датчиками 2 и 3 напора и расхода, чувствительный элемент 9 и блок 10 выдержки времени, подключенный к чувствительному элементу 9 и блоку. 11 управления блок 12 задания. Устройство дополнительно содер жит подключенный к блокам 11 и 7 управления и сравнения блок 13 нелинейности с зоной нечувствительности, соединенный с преобразователем 5, и подключенный параллельно последнему шунтирущий коммутирующи аппарат 14, связанный с блоком 10 выдержки времени. Устройство для управления насосной установкой работает следующим образом. При работе насоса 1 электродвигателем 6, питающимся от сети через преобразователь 5, потребляется мощ ность, измеряемая датчиком k мощности. При этом возникающие в напор ном трубопроводе насоса 1 давление и производительность измеряются дат чиками 2 и 3 соответственно напора и расхода. -Сигналы с выходов этих датчиков 2 и 3 поступают на вход эталонной модели 8 насоса 1, с выхода которой на вход блока 7 сравнения поступает сигнал, пропорциональный мощности, которую потреб лял бы из сети электродвигатель 6 при номинальной скорости вращения и тех же значениях напора и расхода На вход блока 7 сравнения поступает сигнал с выхода датчика k мощности ;и через блок 13 нелинейности с зоной нечувствительности сигнал с выхода блока 11 управления, которым также осуществляется управление пре рбразователем 5В зависимости от значений сигналов мощности выходной сигнал блока 7 сравнения может быть поло ; ительны или отрицательным. Если скорость двигателя 6 значительно ниже номинальной, то значени фактической мощности меньше эталонной, и сигнал с выхода блока 7 срав нения в этом случае отрицательный или нулевой, не вызывает срабатывания чувствительного элемента 9 (пол ризованного реле). При скорости вращения агрегата близкой к номинальной, фактическая мощность приближается по значению к эталонной мощности из-за того, что при питании от преобразователя 5 дополнительные потери возникают в преобразователе 5 и двигателе 6. Уже при равенстве указанных мощностей возникает положительный сигнал на выходе блока 7 сравнения, который поступает на вход чувствительного элемента 9. Чувствительный элемент 9 срабатывает и замыкает свой блокконтакт в цепи, подающей сигнал на вход блока 11 управления. Также с выхода чувствительного элемента 9 подается сигнал на вход блока 10 временной задержки (реле времени). По окончании выдержки времени, предусмотренной дляТОГО, чтобы двигатель б увеличил скорость вращения до номинальной (из-за увеличения сигнала на выходе блока 11 управления,а значит увеличения частоты преобразователя 5), с выхода блока 10 временной задержки поступает сигнал на вход коммутирующего аппарата 1, который шунтирует преобразователь 5. При этом двигатель 6 работает с постоянной номинальной скоростью вращения непосредственно от сети. При необходимости увеличения скорости выше той, которая-соответствую ет естественной характеристике, с выхода блока 11 управления с помощью блока 12 задания увеличивается сигнал, который подается на вход блока 13 нелинейности, в результате чего на вход блока 7 сравнения поступает сигнал, при котором выход его равен нулю или отрицателен, при этом отсутствует сигнал и на выходе чувствительного элемента 9. В результате размыкается контакт чувствительного элемента 9 и коммутирующий аппарат 14 размыкает контак/ы в цепи, шунтирующей преобразователь 5. Ь дальней-шем увеличение скорости двигателя до велкчины, определяемой пределами выходной частоты преобразователя 5 или механической прочности двигателя и насоса осуществляется при помощи преобразователя 5. Таким образом, устройство позволяет повысить энергетические показатели насосной установки, экономить электрическую энергию за счет исключения потерь мощности в преобразователе и двигателе, а также поэволя- , 59 ет расширить область применения эле тропривода с эталонной моделью. Формула изобретения Устройство для управления насосной установкой, содержащее расположенные на напорном трубопроводе насоса датчики напора и расхода, датчик мощности, связанный с преобразователем питания электродвигателя, сое диненные последовательно блок сравнения, подключенный к датчику мощности и эталонной модели насоса, связанной с датчиками напора и расхода, чувствительный элемент и блок выдержки времени, и подключенный к чувствительному элементу и блоку уп равления блок задания, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения КПД насосной установки, устройство содержит дополнительно подключенный к блокам управле ния и сравнения блок нелинейности с зоной нечувствительности, соединенный с преобразователем, и подключенный параллельно последнему шунтирующий коммутирующий аппарат, связанный с блоком выдержки времени. Источники информации, принятые во внимание при эспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 682672, кл. F Qi D 15/00, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке f 2913 53/25-Об, кл. F О D 15/00, апрель 1980.