Станция управления погружным насосом

Станция управления погружным насосом
Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве станции управления погружным насосом с регулируемым приводом.
Известна станция управления погружным насосом, содержащая устройство защиты, устройство управления, приборы для измерения потребляемого тока и электронасосный агрегат 1, Данная станция нашла широкое применение в системах водоснабжения, однако в ней реализован только прямой пуск двигателя электронасоса.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является станция управления погружным насосом, содержащая последовательно соединенные устройство защиты, тиристорный преобразователь частоты и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, систему регулирования, подключенную к датчику скорости, установленному на валу двигателя, к датчику потока, размещенному на статоре двигателя, к датчику тока, включенному в разрыв одной из фаз статора двигателя, к датчику напряжения, включенному на линейное напряжение между тиристорным преобразователем частоты и двигателем, при этом указанная система регулирования соединена с устройством защиты и схемой управления тиристорами, сигналы которой поступают в тиристорный преобразователь частоты 2. Данная система управления погружным насосом нашла широкое применение в регулируемом электроприводе, однако в ней не предусмотрен контроль температуры двигателя при работе электронасоса.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности электронасоса за счет применения датчика температуры, размещенного на статоре электродвигателя,
МПК Н 02 Н 7/06
Поставленный технический результат достигается тем, что в станцию управления погружным насосом, содержащую последовательно соединенные зажимы для подключения сети, шкаф ввода, тиристорный преобразователь частоты и асинхронный двигатель с короткозамкн)ггым ротором, кроме того, систему регулирования, соответствующие выводы которой соединены с выходом датчика напряжения, вход которого соединен с выводами для подключения линейного напряжения выхода тиристорного преобразователя частоты, с выходом датчика тока, включенного входом последовательно в цепь одной из фаз между выходом тиристорного преобразователя частоты и входом асинхронного двигателя, с выходом датчика магнитного потока, размещенным на статоре асинхронного двигателя, и с выходом датчика скорости, размещенного на валу асинхронного двигателя, соответствующие выходы системы регулирования соединены с входом системы управления и с входом управления шкафа ввода, выходы системы управления соединены с соответствующими входами управления тиристорного преобразователя частоты, введен датчик температуры, размещенный на статоре асинхронного двигателя, выход которого соединен с дополнительным входом системы регулирования.
На чертеже представлена стр)пктурная схема станции управленя погружным насосом.
Станция управления погружным насосом содержит зажимы 1 для подключения сети, шкаф ввода 2, тиристорный преобразователь частоты 3 со схемой управления 4, асинхронный двигатель 5 с короткозамкнутым ротором, систему регулирования 6, датчик напряжения 7, датчик тока 8, датчик температуры 9, датчик магнитного потока 10 и датчик скорости 11. Зажимы 1 для подключения сети, шкаф ввода 2, тиристорный преобразователь частоты 3, подключенный к схеме управления 4, и асинхронный двигатель 5 с короткозамкнутым ротором соединены последовательно. Выводы датчиков напряжения 7, тока 8, температуры 9, магнитного потока 10 и скорости 11 подключены к соответствующим
выводам системы регулирования 6, при этом вход датчика напряжения 7 включен к выводам линейного напряжения на выходе тиристорного преобразователя частоты 3, а датчик тока 8 включен в разрыв одной из фаз выходного напряжения преобразователя частоты 3. Датчики температуры 9 и магнитного потока 10 размещены на статоре асинхронного двигателя 5, датчик скорости 11 установлен на валу з сазанного двигателя 5, а к выходам системы регулирования 6 подключены входы схемы 4 управления тиристорами, выходы которой подключены ко входам управления преобразователя частоты 3, и вход управления шкафа ввода 2. В качестве шкафа ввода 2 может быть использован шкаф любого типа, который снабжен, например, двух- и трехполюсными автоматическими выключателями, обеспечиваюш;ими заш;иту от коротких замыканий. Питание двигателя 5 осуш;ествляется через тиристорный преобразователь частоты 3 какого-либо типа, у которого частота и амплитуда выходного напряжения поддерживаются на заданном уровне с помощью схемы управления тиристорами 4, которая формирует импульсы управления тиристорами отдельных узлов тиристорного преобразователя частоты 3 и обеспечивает раздельное регулирование амплитуды и частоты напряжения. Система регулирования 6 формирует заданные статические и динамические характеристики регулируемого электропривода, для чего она получает информацию о текущем значении переменных, снимаемых с датчиков напряжения 7, тока 8, температуры 9, магнитного потока 10 и скорости 11. Ввиду того, что температура статора двигателя 5 является интегральным значением, то введение датчика температуры 9 позволяет оперативно контролировать состояние двигателя 5.
Станция управления погружным насосом работает следующим образом. В статическом режиме при наличии напряжения на зажимах 1 для подключения сети и включенных автоматических выключателях шкафа ввода 2 напряжение сети подводится к тиристорному преобразователю частоты 3, в котором осуществляется его преобразование по амплитуде и
частоте таким образом, чтобы характеристики двигателя 5, работающего в качестве электронасоса, соответствовали заданным значениям, при этом информация с датчиков 7. 8, 10 и 11 обеспечивает корректировку уровней напряжения и частоты выходного напряжения тиристорного преобразователя частоты 3. При получении напряжения от преобразователя 3 двигатель 5 начинает работу, и она продолжается до тех пор, пока температура статора соответствует расчетной. В динамическом режиме, когда температура статора превышает допустимое значение, датчик температуры 9 выдает сигнал в систему регулирования 6, сигнал которой обеспечивает срабатывание автоматических выключателей в шкафу ввода 2, и станция обесточивается. Сформировать сигнал на отключение станции система регулирования 6 может также в случаях, когда пропала одна из фаз выходного напряжения (например, вторая), и датчик напряжения 7 сработал, а также когда ток в фазе указанного преобразователя 3 внезапно возрос, и сработал датчик 8 тока, кроме того, когда частота вращения вала двигателя 5 превысила допустимое значение, и сработал датчик скорости 11.
Таким образом, использование датчика температуры позволяет повысить надежность станции управления за счет исключения случаев перегрева статора двигателя.
Источники, принятые во внимание:
1 Счастливый Г.Г., Семак В.Г., Федоренко Г.И., Погружные асинхронные электродвигатели. Энергоатомиздат, 1983, с.6, рис.1.1а.
2 Тиристорные преобразователи частоты в электроприводах.. Под ред. Р.С. Сарбатова, М., Энергия, 1980, с.48, рис.48.
Авторы: . Яковлев Ю.И.
Середа А.П.  Иванов Г.А.