СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ЛИНЕЙНЫМ ИНДУКЦИОННЫМ НАСОСОМ
CONTROL OVER CYLINDRICAL LINEAR INDUCTION PUMP

Изобретение относится к МГД-технике и может быть использовано в насосных установках для перекачивания электропроводных жидкостей.
Известен способ регулирования режима работы индукционного насоса (Авторское свидетельство СССР №275329, B22D 27/02, 1969 г.), заключающийся в регулировании амплитуды и в изменении угла сдвига фаз напряжения питания.
Недостатком данного способа является низкая точность, обусловленная осуществлением регулирования в разомкнутой системе, а также недостаточная эффективность вследствие отсутствия регулирования частоты напряжения питания.
Наиболее близким к заявляемому способу является «Способ управления током разомкнутого контура для обмоток линейного асинхронного двигателя» (Патент РФ №2101225, B66B 1/06,1995 г.), принятый за прототип, заключающийся в регулировании амплитуды и частоты напряжения питания.
Недостаток указанного способа объясняется невозможностью обеспечения требуемой точности управления в разомкнутой системе.
Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении точности управления цилиндрическим линейным индукционным насосом.
Технический результат достигается тем, что в способе управления цилиндрическим линейным индукционным насосом, заключающемся в регулировании амплитуды и частоты напряжения питания, устанавливают период регулирования подачи электропроводной жидкости потребителю, измеряют э.д.с, наводимую в электропроводной жидкости бегущим электромагнитным полем в перпендикулярном относительно оси цилиндрического линейного индукционного насоса направлении, вычисляют расход электропроводной жидкости и стабилизируют расход электропроводной жидкости посредством коррекции амплитуды и/или частоты напряжения питания, а подачу электропроводной жидкости потребителю осуществляют с постоянным расходом в каждом периоде в форме импульса, длительностью меньшей или равной периоду регулирования подачи электропроводной жидкости.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ управления цилиндрическим линейным индукционным насосом.
Устройство содержит цилиндрический линейный индукционный насос 1, включающий обмотку 2, обечайку 3 и внутренний магнитопровод 4. В кольцевом канале, образованном обечайкой 3 и внутренним магнитопроводом 4, размещены электроды 5, ориентированные в перпендикулярном оси цилиндрического линейного индукционного насоса 1 направлении.
Система управления цилиндрическим линейным индукционным насосом 1 содержит блок управления 6, подключенный первым выходом к входу цилиндрического линейного индукционного насоса 1. К первому входу блока управления 6 подсоединен первый выход блока задания расхода и объема 7 перекачиваемой электропроводной жидкости (не показана на чертеже). Ко второму входу блока управления 6 подключен блок коррекции импульса 8 подачи электропроводной жидкости потребителю. Третий вход блока управления 6 через блок вычисления расхода 9 перекачиваемой электропроводной жидкости связан с выходом измерителя э.д.с. 10, к соответствующим входам которого подсоединены электроды 5. Выход блока вычисления расхода 9, ко второму входу которого подключен второй выход блока управления 6, через блок вычисления объема 11 перекачиваемой электропроводной жидкости соединен с первым входом блока коррекции импульса 8, ко второму входу которого подключен второй выход блока задания расхода и объема 7 перекачиваемой электропроводной жидкости.
Способ осуществляется следующим образом.
В начале каждого периода регулирования подачи электропроводной жидкости потребителю блок управления 6 подает на обмотку 2 цилиндрического линейного индукционного насоса 1 напряжение питания с необходимой амплитудой и частотой. При этом в кольцевом канале, образованном обечайкой 3 и внутренним магнитопроводом 4, образуется бегущее магнитное поле, под воздействием которого возникают кольцевые токи и появляется осевое электромагнитное усилие, перемещающее электропроводную жидкость от входа к выходу цилиндрического линейного индукционного насоса 1.
Возникающая в движущейся в магнитном поле электропроводной жидкости э.д.с. контролируется измерителем э.д.с. 10 с помощью электродов 5.
Блок вычисления расхода 9 на основе информации о наведенной в электропроводной жидкости э.д.с. производит расчет мгновенного значения расхода электропроводной жидкости, которое сравнивается в блоке управления 6 с заданным значением расхода, определяемого блоком задания расхода и объема 7 перекачиваемой электропроводной жидкости, а блок управления 6, корректируя амплитуду и/или частоту напряжения питания, обеспечивает стабилизацию расхода электропроводной жидкости.
Блок вычисления объема 11 контролирует объем перекачиваемой электропроводной жидкости, при достижении которым заданного блоком задания расхода и объема 7 значения блок коррекции импульса 8 инициирует прекращение подачи блоком управления 6 на обмотку 2 цилиндрического линейного индукционного насоса 1 напряжения питания.
При этом блок управления 6 сохраняет в памяти установившиеся значения амплитуды и частоты напряжения питания, блокирует расчет мгновенного значения расхода электропроводной жидкости до начала следующего периода регулирования подачи электропроводной жидкости потребителю, после чего процесс управления возобновляется. Одновременно блок управления 6 переходит в режим контроля э.д.с. и производит реверс бегущего магнитного поля для полного останова движения перекачиваемой электропроводной жидкости.
В стационарном режиме длительность импульсов подаваемой потребителю электропроводной жидкости постоянна и не может превышать длительность периода регулирования подачи электропроводной жидкости потребителю, а при необходимости слежения за технологическими параметрами (например, за температурой воздуха в помещении, где цилиндрический линейный индукционный насос 1 может функционировать, как циркуляционный насос системы отопления) длительность импульсов изменяется при постоянном периоде регулирования. В результате потребителю подается электропроводная жидкость со стабильным расходом и в требуемом объеме.
Контроль технологических параметров может осуществляться с помощью блока задания расхода и объема 7.
Таким образом, реализация предложенного способа позволяет обеспечить высокую точность и надежность управления цилиндрическим линейным индукционным насосом.