УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОГРУЖНЫМ ЭЛЕКТРОНАСОСОМ
AUTOMATIC CONTROL DEVICE OF SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP

Изобретение относится к области автоматического управления погружным электронасосом от датчиков верхнего и нижнего уровней воды в резервуаре.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство автоматического управления погружным насосом, содержащее трубчатые датчики верхнего и нижнего уровней, реле постоянного тока, размыкающие контакты которого включены в цепь управления катушки магнитного пускателя, подключающего к электросети электронасос, понижающий трансформатор, первая обмотка которого подключена через предохранитель к электросети, а вторая обмотка трансформатора подключена к входу выпрямительного моста через цепь, выполненную в виде параллельно соединенных ветвей, одна из которых представляет собой замыкающие контакты датчика верхнего уровня, а другая - последовательно соединенные размыкающие контакты датчика нижнего уровня и замыкающие контакты реле постоянного тока, катушка которого подключена к выходу выпрямительного моста (RU 2186253 С1, 27.07.2002).
Однако, как показывает эксплуатация, надежность известного устройства недостаточна, что объясняется восприимчивостью электродных датчиков к воздействию условий окружающей среды. При этом возможны обрывы проводов, соединяющих датчики с элементами принципиальной электрической схемы. В случае обрыва провода от датчика верхнего уровня происходит, так называемый, «перелив», когда электронасос не отключается при заполнении резервуара. В случае обрыва провода от датчика нижнего уровня электронасос включается и работает до тех пор, пока вода в резервуаре не достигнет верхнего уровня (электрода датчика). Затем реле включается и своим размыкающим контактом отключает катушку магнитного пускателя. Уровень воды в резервуаре по мере ее расхода будет снижаться, контакт датчика при этом разомкнется и, поскольку, вследствие обрыва провода от датчика, он оказывается не зашунтированным цепью из последовательно соединенных замыкающих контактов реле постоянного тока и размыкающих контактов реле нижнего уровня, реле отключится, а электронасос при этом включится. Таким образом, установится режим чередования отключенного состояния электронасоса, определяемого временем снижения уровня воды по мере расхода в резервуаре от максимального (на который установлен датчик) до уровня, при котором этот датчик размыкает свои контакты и включенного состояния электронасоса, определяемого временем достижения уровня воды в резервуаре, при котором замыкаются контакты датчика верхнего уровня, начиная с момента предыдущего их размыкания при снижении уровня воды по мере ее расхода,
В результате, по причине частых пусков, это приведет к неминуемому выходу из строя обмоток электронасоса, наряду с повышенным износом силовых контактов магнитного пускателя, то есть получим аварийный режим (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Утв. Мин-вом энергетики РФ 13.01.03, ввод. в действие с 01.07.2003, Москва, пункт 2.5.12).
Задача изобретения - повышение надежности устройства автоматического управления погружных насосов за счет применения защиты электродвигателя от аварийного режима работы при обрыве контрольного провода, соединяющего датчик нижнего уровня и схему управления.
Технический результат достигается тем, что в устройство автоматического управления погружным насосом, содержащее трубчатые датчики верхнего и нижнего уровней, реле постоянного тока, размыкающие контакты которого включены в цепь управления катушки магнитного пускателя, подключающего к электросети электронасос, понижающий трансформатор, первая обмотка которого подключена через предохранитель к электросети, а вторая обмотка трансформатора подключена к входу выпрямительного моста через цепь, выполненную в виде параллельно соединенных ветвей, одна из которых представляет собой замыкающие контакты датчика верхнего уровня, а другая - последовательно соединенные размыкающие контакты датчика нижнего уровня и замыкающие контакты реле постоянного тока, катушка которого подключена к выходу выпрямительного моста, согласно изобретению дополнительно введено реле времени, катушка которого подключена параллельно катушке реле постоянного тока, а размыкающий контакт реле времени подключен к замыкающему контакту реле постоянного тока параллельно размыкающему контакту датчика нижнего уровня
Сущность изобретения поясняется электрической схемой на приведенной фигуре.
Устройство содержит магнитный пускатель 1, реле постоянного тока 2, датчик уровня 3, контакты нижнего уровня 4, контакты верхнего уровня 5, элементы цепи питания реле - понижающий трансформатор 6 с первичной и вторичной обмотками, диодный выпрямительный мост 7 и предохранитель 8, электронасос 9, размыкающий контакт 10 и замыкающий контакт 11 реле 2, реле времени 12 и его размыкающий контакт 13. Контакт реле времени 13 и контакты верхнего 5 и нижнего 4 уровней датчика 3 включены непосредственно в параллельные ветви питания катушек реле (цепи управления реле 2 и 12), а в ветвь с контактами нижнего уровня 4 и контактами 13 реле времени 12 включен замыкающий контакт 11 реле 2. Цепь питания катушек реле 2 и 12 подключена к вторичной обмотке трансформатора 6 через входную цепь (выводы переменного тока) выпрямительного моста 7, на выходе моста подключены катушки реле 2 и 12. Первичная обмотка трансформатора 6 подключена к фазе «С» через предохранитель 8.
Устройство автоматического управления погружным электронасосом работает следующим образом.
При отсутствии воды в резервуаре контакты верхнего 5 и нижнего уровней 4 датчика уровня 3 разомкнуты, реле постоянного тока 2 и реле времени 12 отключены и, следовательно, электронасос 9 включен. При достижении водой контакта верхнего уровня 5 включатся реле 2 и 12, при этом контакты 10 реле 2 отключат магнитный пускатель 1 и электронасос 9 отключится. Уровень воды в резервуаре по мере ее расхода будет снижаться. Выход из воды контактов верхнего уровня 5 датчика 3 не приведет к отключению реле 2 и 12, поскольку они удерживаются во включенном состоянии через контакты 11 реле 2. Уставка реле времени 12 выбрана меньшей по отношению ко времени, за которое (исходя из практики эксплуатации данного резервуара) уровень воды снижается до размыкания контакта 4 датчика уровня 3. Таким образом, контакт 13 размыкается раньше, нежели разомкнутся контакты 4 датчика нижнего уровня, и, в случае целости электрического провода датчика нижнего уровня 4, включенное состояние катушек реле 2 и 12 не изменится. И лишь выход из воды контакта нижнего уровня 4 приведет к разрыву цепи питания реле 2 и 12, размыкающие контакты 10 реле 2 возвращаются в исходное состояние и включают электронасос 9. В дальнейшем последовательность работы электронасоса повторяется.
Теперь рассмотрим работу устройства автоматического управления погружным насосом при наличии обрыва электрического провода от датчика нижнего уровня 4. В этом случая алгоритм работы устройства несколько изменится. При отсутствии воды в резервуаре электронасос 9 включен. При достижении водой контакта верхнего уровня 5 включаются катушки реле 2 и 12, что приводит к отключению электронасоса 9. В этом состоянии электронасос будет находиться в течение времени, равного уставке реле времени 12. По истечении этого времени происходит размыкание контакта 13. Катушки реле 2 и 12 обесточиваются, что приведет к включению электронасоса 9. В дальнейшем эта измененная (по сравнению с последовательностью без обрыва провода датчика нижнего уровня 4) последовательность работы электронасоса 9 повторяется. При этом исключается аварийный режим, поскольку исключены частые повторные пуски электронасоса и соблюдены требования, изложенные в Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей, упомянутых выше.