Пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічним об’єктам

Пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічним об'єктам, який містить аварійний вимикач, магнітні пускачі, групи некерованих насосних установок, датчик води в контрольній точці, який відрізняється тим, що кожна група насосних установок включає некеровані насосні установки і не менш як одну керовану насосну установку, причому одна або кілька груп насосних установок може складатися тільки з керованих насосних установок, кожна керована насосна установка обладнана задатчиком, який електрично зв'язаний з обчислювачем і перетворювачем частоти, а також перетворювачем частоти, який електрично зв'язаний з асинхронним двигуном нестаціонарної насосної установки, ланцюжком RC, який електрично зв'язаний з задатчиком і перетворювачем частоти, причому кількість ланцюжків RC дорівнює кількості керованих насосних установок, пристрій також включає нижню шафу комутації, яка електрично зв'язана з задатчиками і верхньою шафою комутації і включає вузол контролю, електрично зв'язаний з обчислювачем, реле вибору режимів, які електрично зв'язані з обчислювачем, причому кількість реле вибору режиму дорівнює кількості керованих насосних установок, тумблери "зад. авт." вибору режимів роботи керованих насосних установок, які електрично зв'язані з обчислювачем, причому кількість тумблерів "зад. - авт." дорівнює кількості керованих насосних установок, вольтметри, які електрично зв'язані з задатчиками, причому кількість вольтметрів дорівнює кількості керованих насосних установок, верхню шафу комутації, яка також електрично зв'язана і з пристроєм зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, пристрій зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, який також електрично зв'язаний і з обчислювачем, датчики тиску води на виходах груп насосних 2 (19) 1 3 42765 4 тоти, з шостим входом нижньої шафи комутації і з входом ланцюжка RC, вихід ланцюжка RC з'єднаний з входом першого перетворювача частоти, вхід другого задатчика з'єднаний з першим виходом нижньої шафи комутації, а його вихід з'єднаний з входом другого перетворювача частоти, з п'ятим входом нижньої шафи комутації і з входом ланцюжка RC, вихід ланцюжка RC з'єднаний з входом другого перетворювача частоти, третій вихід нижньої шафи комутації з'єднаний з п'ятим входом верхньої шафи комутації, а її п'ятий вихід з'єднаний з п'ятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його п'ятий вихід з'єднаний з першим входом обчислювача, четвертий вихід нижньої шафи комутації з'єднаний з шостим входом верхньої шафи комутації, а її шостий вихід з'єднаний з шостим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його шостий вихід з'єднаний з другим входом обчислювача, перший вихід обчислювача з'єднаний з першим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його перший вихід з'єднаний з першим входом верхньої шафи комутації, а її перший вихід з'єднаний з першим входом нижньої шафи комутації, другий вихід обчислювача з'єднаний з другим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його другий вихід з'єднаний з другим входом верхньої шафи комутації, а її другий вихід з'єднаний з другим входом нижньої шафи комутації, третій вихід обчислювача з'єднаний з третім входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його третій вихід з'єднаний з третім входом верхньої шафи комутації, а її третій вихід з'єднаний з третім входом нижньої шафи комутації, а її третій вхід з'єднаний з реле вибору режиму, четвертий вихід обчислювача з'єднаний з четвертим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його четвертий вихід з'єднаний з четвертим входом верхньої шафи комутації, а її четвертий вихід з'єднаний з четвертим входом нижньої шафи комутації, а її четвертий вхід з'єднаний з реле вибору режиму, п'ятий вихід обчислювача з'єднаний з сьомим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його сьомий вихід з'єднаний з сьомим входом верхньої шафи комутації, а її сьомий вихід з'єднаний з сьомим входом нижньої шафи комутації, а її сьомий вхід з'єднаний з входом вузла контролю, тумблер "зад. - авт." ви бору режиму роботи першої керованої насосної установки з'єднаний з п'ятим виходом нижньої шафи комутації, а її п'ятий вихід з'єднаний з восьмим входом верхньої шафи комутації, а її восьмий вихід з'єднаний з восьмим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його восьмий вихід з'єднаний з третім входом обчислювача, тумблер "зад. - авт." вибору режиму роботи другої керованої насосної установки з'єднаний з шостим виходом нижньої шафи комутації, а її шостий вихід з'єднаний з дев'ятим входом верхньої шафи комутації, а її дев'ятий вихід з'єднаний з дев'ятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дев'ятий вихід з'єднаний з четвертим входом обчислювача, датчик тиску води на виході першої групи насосних установок з'єднаний з десятим входом верхньої шафи комутації, а її десятий вихід з'єднаний з десятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його десятий вихід з'єднаний з п'ятим входом обчислювача, лічильник витрати води на виході першої групи насосних установок з'єднаний з одинадцятим входом верхньої шафи комутації, а її одинадцятий вихід з'єднаний з одинадцятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його одинадцятий вихід з'єднаний з шостим входом обчислювача, датчик тиску води в контрольній точці з'єднаний з дванадцятим входом верхньої шафи комутації, а її дванадцятий вихід з'єднаний з дванадцятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дванадцятий вихід з'єднаний з сьомим входом обчислювача, датчик тиску води на виході другої групи насосних установок з'єднаний з тринадцятим входом верхньої шафи комутації, а її тринадцятий вихід - з тринадцятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, його тринадцятий вихід з'єднаний з восьмим входом обчислювача, лічильник витрати води на виході другої групи насосних установок з'єднаний з чотирнадцятим входом верхньої шафи комутації, а її чотирнадцятий вихід з'єднаний з чотирнадцятим входом пристрою зв'язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його чотирнадцятий вихід з'єднаний з дев'ятим входом обчислювача, п'ятий вхід нижньої шафи комутації з'єднаний з вольтметром, шостий вхід нижньої шафи комутації з'єднаний з вольтметром. Пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічним об’єктам відноситься до автоматичних систем управління з асинхронними електроприводами і може бути використаний для енергозберігаючого водопостачання комунальним господарствам та промисловим об’єктам. Відомий пристрій водопостачання технологічним об’єктам Оболонь - 2, розроблений і виготов лений підприємством Тяжпромавтоматика г. Харків. Цей пристрій водопостачання технологічним об’єктам вибраний як найближчий аналог. Пристрій водопостачання найближчого аналогу включає вісім насосних установок з асинхронними двигунами з постійною швидкістю обертання. Насосні установки об’єднані в дві групи. В кожній 5 групі насосні установки працюють паралельно кожна на свій водовід. В пристрої водопостачання найближчого аналогу регулювання подачі насосних установок полягає в дроселюванні напірних ліній та зміни загального числа працюючих насосних установок по одному з технологічних параметрів: - тиску на колекторі або диктуючий точці мережі; - рівню води в прийомному або регулюючому резервуарі. Ці способи регулювання подачі води спрямовані на рішення технологічних завдань і практично не враховують енергетичні аспекти транспорту води. При дискретній зміні числа працюючих насосних установок у середньому губиться половина електроенергії, яку споживає насосна установка. В загальному випадку від 5 % до 15 %, а в деяких випадках від 25 % до 30 % електроенергії, яка споживається, губиться через створення надмірних напорів у мережі водопостачання, втрат енергії при дроселюванні, наявності витоків і непродуктивних витрат води. Гідравлічне та електротехнічне устаткування цього пристрою водопостачання вибирається по максимальним технічним параметрам. В результаті не враховується те, що мають місце добові, тижневі та сезонні коливання витрат і напорів, обумовлених зміною водоспоживання. В результаті цього режими роботи насосних установок пристрою водопостачання прототип) виявляються поза робочими зонами їхніх характеристик. Задача, що вирішується, полягає в такому удосконаленню пристрою водопостачання технологічних об’єктів, яке забезпечує регулювання робочих параметрів пристрою водопостачання, що виключає непродуктивні витрати електроенергії, забезпечує підвищення точності та ефективності технологічних критеріїв водопостачання, чим досягається зниження енергоємності процесу водопостачання. Рішення цієї задачі досягається тим, що пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічних об’єктів, який включає аварійний вимикач, магнітні пускачі, групи некерованих насосних установок, датчик тиску води в контрольній точці, згідно корисної моделі, кожна група насосних установок включає некеровані насосні установки і не менш як одну керовану насосну установку причому, одна або кілька груп насосних установок може складатися тільки з керованих насосних установок, кожна керована насосна установка обладнана задатчиком, який електрично зв’язаний з обчислювачем і перетворювачем частоти, а також перетворювачем частоти, який електрично зв’язаний з асинхронним двигуном нестаціонарної насосної установки, ланцюжком RC, який електрично зв’язаний з задатчиком і перетворювачем частоти причому, кількість ланцюжків RC дорівнює кількості керованих насосних установок, пристрій також включає нижню шафу комутації, яка електрично зв’язана з задатчиками і верхньою шафою комутації і включає вузол контролю, електрично зв’язаний з обчислювачем, реле вибору режимів, які електрично зв’язані з обчислювачем, причому, 42765 6 кількість реле вибору режиму дорівнює кількості керованих насосних установок, тумблери ‘‘зад. авт." вибору режимів роботи керованих насосних установок, які електрично зв’язані з обчислювачем, причому, кількість тумблерів "зад. - авт." дорівнює кількості керованих насосних установок, вольтметри, які електрично зв’язані з задатчиками і перетворювачами частоти, причому, кількість вольтметрів дорівнює кількості керованих насосних установок, верхню шафу комутації, яка також електрично зв’язана і з пристроєм зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, пристрій зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, який також електрично зв’язаний і з обчислювачем, датчики тиску води на виходах груп насосних установок, які електрично зв’язані з верхньою шафою комутації причому, кількість датчиків тиску води на виходах груп насосних установок дорівнює кількості груп насосних установок, лічильники витрат води на виходах груп насосних установок, які електрично зв’язані з верхньою шафою комутації причому, кількість лічильників води на виходах груп насосних установок дорівнює кількості груп насосних установок, датчик води в контрольній точці, який електрично зв’язаний з верхньою шафою комутації, обчислювач причому, аварійний вимикач з’єднаний з магнітними пускачами некерованих насосних установок, з першими магнітними пускачами керованих насосних установок, з магнітними пускачами перетворювачів частоти, магнітні пускачі некерованих насосних установок з’єднані з асинхронними двигунами некерованих насосних установок, перший магнітний пускач першої керованої насосної установки з’єднаний з асинхронним двигуном першої керованої насосної установки, перший магнітний пускач другої керованої насосної установки з’єднаний з асинхронним двигуном другої керованої насосної установки, магнітні пускачі перетворювачів частоти з’єднані з першим перетворювачем частоти і з другим перетворювачем частоти, виходи першого перетворювача частоти і другого перетворювача частоти з’єднані з другими магнітними пускачами першої керованої насосної установки і другої керованої насосної установки, другий магнітний пускач першої керованої насосної установки з’єднаний з асинхронним двигуном першої керованої насосної установки, другий магнітний пускач другої керованої насосної установки з’єднаний з асинхронним двигуном другої керованої насосної установки, вхід першого задатчика з’єднаний з другим виходом нижньої шафи комутації, а його вихід з’єднаний з входом першого перетворювача частоти, з шостим входом нижньої шафи комутації і з входом ланцюжка RC, вихід ланцюжка RC з’єднаний з входом першого перетворювача частоти, вхід другого за датчика з’єднаний з першим виходом нижньої шафи комутації, а його вихід з’єднаний з входом другого перетворювача частоти, з п’ятим входом нижньої шафи комутації і з входом ланцюжка RC, вихід ланцюжка RC з’єднаний з входом другого перетворювача частоти, третій вихід нижньої шафи комутації з’єднаний з п’ятим входом верхньої шафи комутації, а її п’ятий вихід з’єднаний з п’ятим 7 входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його п’ятий вихід з’єднаний з першим входом обчислювача, четвертий вихід нижньої шафи комутації з’єднаний з шостим входом верхньої шафи комутації, а її шостий вихід з’єднаний з шостим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його шостий вихід з’єднаний з другим входом обчислювача, перший вихід обчислювача з’єднаний з першим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його перший вихід з’єднаний з першим входом верхньої шафи комутації, а її перший вихід з’єднаний з першим входом нижньої шафи комутації, другий вихід обчислювача з’єднаний з другим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його другий вихід з’єднаний з другим входом верхньої шафи комутації, а її другий вихід з’єднаний з другим входом нижньої шафи комутації, третій вихід обчислювача з’єднаний з третім входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його третій вихід з’єднаний з третім входом верхньої шафи комутації, а її третій вихід з’єднаний з третім входом нижньої шафи комутації, а її третій вхід з’єднаний з реле вибору режиму, четвертий вихід обчислювача з’єднаний з четвертим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його четвертий вихід з’єднаний з четвертим входом верхньої шафи комутації, а її четвертий вихід з’єднаний з четвертим входом нижньої шафи комутації, а її четвертий вхід з’єднаний з реле вибору режиму, п’ятий вихід обчислювача з’єднаний з сьомим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його сьомий вихід з’єднаний з сьомим входом верхньої шафи комутації, а її сьомий вихід з’єднаний з сьомим входом нижньої шафи комутації, а її сьомий вхід з’єднаний з входом вузла контролю, тумблер "зад. - авт." вибору режиму роботи першої керованої насосної установки з’єднаний з п’ятим виходом нижньої шафи комутації, а її п’ятий вихід з’єднаний з восьмим входом верхньої шафи комутації, а її восьмий вихід з’єднаний з восьмим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його восьмий вихід з’єднаний з третім входом обчислювача, тумблер "зад. - авт." вибору режиму роботи другої керованої насосної установки з’єднаний з шостим виходом нижньої шафи комутації, а її шостий вихід з’єднаний з дев’ятим входом верхньої шафи комутації, а її дев’ятий вихід з’єднаний з дев’ятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дев’ятий вихід з’єднаний з четвертим входом обчислювача, датчик тиску води на виході першої групи насосних установок з’єднаний з десятим входом верхньої шафи комутації, а її десятий вихід з’єднаний з десятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його десятий вихід з’єднаний з п’ятим входом обчислювача, лічильник витрат води на виході першої групи насосних установок з’єднаний з одинадцятим 42765 8 входом верхньої шафи комутації, а її одинадцятий вихід з’єднаний з одинадцятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його одинадцятий вихід з’єднаний з шостим входом обчислювача, датчик тиску води в контрольній точці з’єднаний з дванадцятим входом верхньої шафи комутації, а її дванадцятий вихід з’єднаний з дванадцятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дванадцятий вихід з’єднаний з сьомим входом обчислювача, датчик тиску води на виході другої групи насосних установок з’єднаний з тринадцятим входом верхньої шафи комутації, а її тринадцятий вихід з тринадцятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, в його тринадцятий вихід з’єднаний з восьмим входом обчислювача, лічильник витрат води на виході другої групи насосних установок з’єднаний з чотирнадцятим входом верхньої шафи комутації, а її чотирнадцятий вихід з’єднаний з чотирнадцятим входом пристрою зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його чотирнадцятий вихід з’єднаний з дев’ятим входом обчислювача, п’ятий вхід нижньої шафи комутації з’єднаний з вольтметром, шостий вхід нижньої шафи комутації з’єднаний з вольтметром. Причинно - наслідковий зв’язок суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, з досягаємим технічним результатом полягає у наступному. Заощадження електроенергії пристроєм енергозберігаючого водопостачання, що заявляється, досягається шляхом установлення швидкості обертання відцентрових насосів регульованих насосних установок і оптимізації магнітного потоку асинхронних двигунів цих керованих насосних установок, які відповідають технологічним параметрам мережі водопостачання, і може досягати 30 % від номінальної у зв’язку з наступним. Насосні установки пристрою водопостачання працюють зі змінними навантаженнями, тобто споживання води може коливатись до 40 % від номінальних витрат. При зменшенні витрат води необхідно зменшувати продуктивність насосних установок, зберігаючи при цьому технологічні параметри мережі водопостачання. У якості незалежного змінного параметра при побудові характеристик насосних установок приймають величину подачі Q насосної установки, так як вона безпосередньо пов’язана з витратою рідкого середовища. Напірно - видаткова характеристика насосної установки описується залежністю H = H0-RвQ2 (1) при постійній швидкості обертання насоса насосної установки, та залежністю H = H0g-RвQ2 (2) при змінній швидкості обертання, де: Н- напір; Н0 - напір, що розвивається насосною установкою при нульовій подачі; g = w/wmaхвідносна швидкість обертання; Rв - внутрішній опір насоса, Q – продуктивність насосної установки. Насосна установка при визначеній конструкції робочого колеса насоса має на заданій швидкості обертання напірно - видаткову характеристику Н = f(Q), яка представлена на Фіг. 1 і Фіг. 2 (1). Робо 9 чою зоною насосних установок з напірно - видатковою характеристикою, яка представлена на Фіг. 1, є зона, яка розташована справа від точки А. Напір, який створюється насосною установкою, складається з двох складових: - статичного напору Нс, що йде на підйом води на висоту; - динамічного напору, необхідного для подолання гідродинамічного опору мережі водопостачання. Напірно - видаткова характеристика мережі водопостачання задається залежністю: H = Hc+RcQ2, (3) де Rс - гідродинамічний опір мережі. На пристрій енергозберігаючого водопостачання постійно надходять поточні значення витрат води Q, тиск води на входах водоводів Р1 і Р2, тиск води в контрольній точці Ркm. По напірно - видатковій характеристиці мережі водопостачання і ряду напірно - видаткових характеристик насосних установок визначають і установлюють швидкість обертання насосів насосних установок (Фіг. 2). визначають і установлюють оптимальний магнітний потік в асинхронних двигунах насосних установок і, як буде показано нижче, заощаджують електроенергію. Корисна потужність насоса дорівнює: rgQH , (4) Pкор = 1000 де: r - густина рідини; Q - подача насосної установки; Н - напір на виході насосної установки; g - прискорення вільного падіння. Як відомо, продуктивність Q насосної установки пропорційна швидкості обертання насоса: Q1 w1 = (5) Qi wi З (3) витікає, що напір Н пропорційний квадрату швидкості обертання: H1 æ w1 ö = ç ÷ (6) Hi ç wi ÷ è ø З (4) витікає, що корисна потужність насосної установки пропорційна кубу швидкості: 3 æw ö = ç 1 ÷ (7) Ркор.i ç wi ÷ è ø Оскільки корисна потужність насоса пропорційна кубу швидкості, тому і підведена до насоса потужність пропорційна кубу швидкості: Ркор.1 Р мех.1 æ w1 ö =ç ÷ Рмех.i ç wi ÷ è ø 3 (8) Тут Q1, H1, Ркор.1, Рмех.1 - подача, напір, корисна потужність, підведена потужність для даної мережі водопостачання при номінальній швидкості обертання насоса насосної установки. Qі, Hі, Ркор.і, Рмех.і - те ж при швидкості щ, відмінної від номінальної. Як видно з наведеного вище при зменшені величини подачі Q необхідний напір зменшується, а при постійній (номінальній) швидкості обертання розвиваємий насосом напір збільшується (Фіг. 2, 1). На перевищення напору DH витрачається додаткова потужність 42765 10 rgQDH . (9) 1000 Якщо насосна установка працює протягом часу t з перевищенням напору DН , то кількість електроенергії, що губиться даремно, DЕ = DРt. Тому при зменшенні водоспоживання подача й тиск (напір) повинні бути зменшені. Корисна модель пояснюється кресленнями. 1. Фіг. 1 - Напірно - видаткова характеристика насосної установки. 2. Фіг. 2 - Ряд напірно - видаткових характеристик керованої насосної установки для швидкостей обертання n1 > n2 > n3 і напірно - видаткова характеристика мережі водопостачання. 3. Функціональна схема пристрою енергозберігаючого водопостачання технологічних об’єктів. Пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічних об’єктів включає некеровані насосні установки 1 (Фіг. 3), подача води Q в яких не регулюється, тобто які працюють з постійною швидкістю обертання. В склад кожної некерованої насосної установки 1 входить асинхронний двигун 2 і відцентровий насос 3. Живлення асинхронних двигунів 2 здійснюється напругою постійної частоти. Кількість некерованих насосних установок 1 в пристрої визначається об’ємом води, який споживають технологічні об’єкти, наприклад, мережа міського водопостачання. Живлення некерованих насосних установок 1 здійснюється через аварійний вимикач 4 та магнітні пускачі 5 некерованих насосних установок, якими наділена кожна насосна установка 1. Аварійний вимикач 4 служить для одночасного вимикання напруги живлення від усього пристрою енергозберігаючого водопостачання в аварійних випадках. Магнітні пускачі 5 некерованих насосних установок дозволяють вибірково вмикати або вимикати некеровані насосні установки 1, наприклад для збільшення або зменшення подачі. В пристрій входить не менш як одна керована насосна установка 6 (дві керовані насосні установка 6 в даному прикладі реалізації пристрою - перша керована установка 6 і друга керована насосна установка 6 (Фіг. 3), в склад якої входить асинхронний двигун 2 і відцентровий насос 3. Кожна керована насосна установка 6 наділена першим перетворювачем 7 частоти і другим перетворювачем 7 частоти. Частота і напруга на виходах першого і другого перетворювачів 7 частоти визначаються рівнями сигналів першого задатчика 8 і другого задатчика 8, відповідно. Живлення першого перетворювача 7 частоти і другого перетворювача 7 частоти здійснюється через аварійний вимикач 4 і магнітні пускачі 9 перетворювачів частоти 7. З виходів першого перетворювача 7 частоти і другого перетворювача 7 частоти напруги, величини і частота яких визначаються рівнями сигналів першого і другого за датчиків 8, відповідно, на асинхронні двигуни 2 першої керованої установки 6 і другої керованої установки 6 надходять через другий пускач 10 першої керованої насосної установки і другий пускач 10 другої керованої насосної DP = 11 установки. Така схема живлення дозволяє вибірково вимикати керовані насосні установки 6 другим магнітним пускачем 10 першої некерованої насосної установки і другим магнітним пускачем 10 другої керованої насосної установки. Перша і друга керовані насосні установки 6 вибірково можуть працювати у некерованому режимі. Для цього їх живлення здійснюється через аварійний вимикач 4 і перший магнітний пускач 11 першої керованої насосної установки та перший магнітний пускач 11 другої керованої насосної установки в обхід першого і другого перетворювачів 7 частоти. Перший частотний перетворювач 7 і другий частотний перетворювач 7 ((Ильинский Н.Ф., Рожанковский Ю.В., Горнов А.О. "Энергосбережение в электроприводе", -М.: Высшая школа, 1989 г.) забезпечують на частоті живлення асинхронних двигунів 2 першої керованої установки 6 і другої керованої установки 6, відповідно, яка визначається витратою води Q по водоводу мережі водопостачання (витратами води Q1 і Q2 по двом водоводам мережі водопостачання), тиском P на вході водоводу мережі водопостачання (тисками P1 і P2 на входах двох водоводів у даному прикладі), а також тиском Ркm води у контрольній точці, мінімізацію витрат електричної енергії шляхом оптимізації величини магнітного потоку в асинхронних двигунах 2 першої і другої керованих установок 6. Перший задатчик 8 і другий задатчик 8 забезпечують установлення в ручному режимі і видачу сигналів управління U1упр.зад. і U2упр.зад. на перший і другий перетворювачі 7 частоти, відповідно, а також прийом і видачу на перший і другий перетворювачі 7 частоти сигналів управління U1упр.об. і U2упр.об., які формуються в обчислювачі 12 при роботі пристрою в автоматичному режимі. В результаті швидкість обертання і величини магнітних потоків в асинхронних двигунах 2 першої і другої керованих насосних установок будуть відповідати установленим сигналам управління. В даному прикладі реалізації пристрою керовані насосні установки 6 і некеровані насосні установки 1 об’єднані в дві групи насосних установок: перша група 13 насосних установок (Фіг. 3) і друга група насосних установок 14 (по числу водоводів мережі водопостачання). В першу групу 13 насосних установок входить перша керована насосна установка 6 і одна некерована насосна установка 1. В другу групу 14 насосних установок входить друга керована насосна установка 6 і одна некерована насосна установка 1. В загальному випадку число груп насосних установок визначається числом водоводів мережі водопостачання. В кожну групу входить не менш як одна керована насосна установка 6, а некеровані насосні установки можуть бути відсутні, тобто група насосних установок може складатися тільки з керованих насосних установок 6. В якості обчислювача 12 може використовуватись персональний комп’ютер. Обчислювач 12 по поточним значенням контрольованих технологічних параметрів: витрат Q1 і Q2 на виходах першої групи 13 і другої групи 14 насосних установок, відповідно, (по двом водоводам), тиску Р1 на виході 42765 12 першої групи 13 насосних установок (на вході першого водовода) і тиску Р2 на виході другої групи 14 насосних установок на вході другого водовода), тиску води Рк.m у контрольній точці обчислює величини сигналів управління U1упр.об. і U2упр.об. на перший перетворювач 7 частоти і другий перетворювач 7 частоти першої керованої насосної установки 6 і другої керованої насосної установки 6, відповідно, таких, що частота живлення першої і другої керованих насосних установок 6 і напруга на виходах першого і другого перетворювачів частоти 7, яка відповідає оптимальному магнітному потоку в асинхронних двигунах 2 першої і другої керованих насосних установок 6. забезпечать мінімум витрат електроенергії. Крім того, обчислювач 12 формує сигнали Uреж.1, і Upeж.2 перемикання режимів роботи першої керованої насосної установки 6 і другої керованої насосної установки 6, відповідно. Цими сигналами перша і друга керовані насосні установки 6 переводяться в режим ручного або автоматичного керування. Обчислювач 12 виробляє також сигнал контролю Uк "зависання" програми обчислювача 12 для уникнення некерованої роботи пристрою. Сигнали управління U1упр.об. і V2упр.об. на перший і другий перетворювачі 7 частоти з першого і другого виходів обчислювача 12 надходять на пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, де перетворюються в аналоговий сигнал і через верхню шафу 16 комутації, замикаючі контакти реле 18 і 19 вибору режимів нижньої шафи 17 комутації надходять на перший задатчик 8 і другий задатчик 8. З виходів першого задатчика 8 і другого задатчика 8 сигнали управління обчислювача 12 U1упр.об. і U2упр.об. надходять на перший і другий перетворювач частоти 7, відповідно. Сигнали Uреж.1 і Uреж.2 вибору режимів роботи першої і другої керованих насосних установок 6 переводять ці керовані насосні установки 6 режим автоматичного керування від обчислювача 12. Ці сигнали з третього і четвертого виходів обчислювача 12 через пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, верхню шафу 16 комутації надходять на реле 18 і 19 вибору режиму нижньої шафи 17 комутації для переводу першої керованої насосної установки 6 і другої керованої насосної установки 6 в автоматичний режим роботи від обчислювача 12. Сигнали управління U1упр.зад. і U2упр.зад. першого і другого за датчиків 8 постійно надходять на входи нижньої шафи 17 комутації і через верхню шафу 16 комутації надходять на пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами. В пристрої 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами ці сигнали перетворюються в цифровий двійковий код і з його п’ятого і шостого виходів надходять на перший і другий входи обчислювача 12, де безперервно відслідковується їх величини. При "зависанні" програми обчислювача 12 з його п’ятого виходу на пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами надходить сигнал контролю Uк. Через пристрій 15 і через верхню шафу комутації 16 надходить на 13 вузол 20 контролю, розміщений в шафі 17 комутації. Пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами (Науман і др. "Стандартные интерфейсы для измерительной техники", Мир, 1982 г.) забезпечує обмін інформацією між обчислювачем 12 і першим і другим задатчиками 8, між обчислювачем 12 і функціональними елементами нижньої шафи 17 комутації, між датчиком 21 тиску води на виході першої групи 13 насосних установок, лічильником 22 витрат води на виході цієї групи 13 насосних установок, датчиком 23 тиску води в контрольній точці і обчислювачем 12, між датчиком 24 тиску води на виході другої групи 14 насосних установок, лічильником 25 витрат води на виході цієї групи 14 насосних установок і обчислювачем 12, між обчислювачем 12 і вузлом контролю 20. Верхня шафа 16 комутації забезпечує комутацію всіх сигналів, які надходять в обчислювач 12 або виробляються в обчислювачі 12: тиск води P1 і Р2 на виходах груп 13 і 14 насосних установок, витрати води Q1 і Q2 на виходах цих груп насосних установок, тиск води в контрольній точці Pк.m., сигнали управління U1упр.зад. і U2упр.зад. від задатчиків в ручному і автоматичному режимах управління пристроєм енергозберігаючого водопостачання, сигнали управління U1упр.об. і U2упр.об. від обчислювача в автоматичному режимі управління пристроєм енергозберігаючого водопостачання, сигнали Uреж.1. і Uреж.2. вибору режимів роботи першої керованої насосної установки 6 і другої керованої насосних установок 6, сигнал Uк контролю уникнення некерованої роботи пристрою енергозберігаючого водопостачання. Нижня шафа 17 комутації забезпечує комутацію сигналів U1упр.об. і U2упр.об. управління від обчислювача 12 на перший і другий задатчики 8 першої і другої керованих насосних установок 6 при роботі пристрою в автоматичному режимі, а також сигналів управління U1упр.зад. і U2упр.зад. з першого і другого задатчиків 8 на обчислювач 12, які установлюються в першому і другому задатчиках 8 при роботі пристрою в режимі ручного управління. Реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму установлені в нижній шафі 17 комутації і забезпечують по сигналам Uреж.1 і Uреж.2 обчислювача 12 перевод пристрою енергозберігаючого водопостачання в режим автоматичного управління по сигналам U1упр.об. і U2упр.об. обчислювача 12. Вузол 20 контролю забезпечує уникнення некерованої роботи пристрою енергозберігаючого водопостачання при "зависанні" програми обчислювача 12. Вузол 20 контролю установлений в нижній шафі 17 комутації. Тумблер 21 "зад. - авт." выбору режиму роботи першої керованої насосної установки і тумблер 22 "зад. - авт." вибору режиму роботи другої керованої насосної установки забезпечують видачу в обчислювач 12 сигналу "зад." для установлення пристрою енергозберігаючого водопостачання в режим ручного управління або сигналу "авт." для установлення пристрою енергозберігаючого водопостачання в режим автоматичного управління від обчислювача 12. 42765 14 Датчик 23 тиску води на виході першої групи 13 насосних установок, лічильник 24 витрат води на виході першої групи 13 насосних установок і датчик 25 тиску води в контрольній точці забезпечують обчислення сигналу управління U1упр.об. на перший перетворювач 7 частоти першої керованої насосної установки 6. Датчик 26 тиску води на виході другої групи 14 насосних установок, лічильник 27 витрат води на виході другої групи 14 насосних установок і датчик 25 тиску води в контрольній точці забезпечують обчислення сигналу управління U2упр.об. на другий перетворювач частоти другої керованої насосної установки 6. Ланцюжок RC 28 і ланцюжок RC 29 служать для уникнення сигналів управління на вході першого перетворювача 7 частоти і на вході другого перетворювача 7 частоти при зміні режиму управління пристроєм енергозберігаючого водопостачання на час перемикання контактів реле 18 вибору режиму першої керованої насосної установки 6 і реле 19 вибору режиму другої керованої насосної установки 6. Вольтметр 30 і вольтметр 31 забезпечують постійне вимірювання рівня сигналів управління на вході першого перетворювача 7 частоти і на вході другого перетворювача 7 частоти, відповідно, незалежно від режиму роботи першої і другої керованих насосних установок 6. Вольтметр 30 і вольтметр 31 можуть бути встановлені, наприклад, в нижній шафі 17 комутації. Причому, аварійний вимикач 4 з’єднаний з магнітними пускачами 5 некерованих насосних установок 1, з першими магнітними пускачами 11 керованих насосних установок 6, з магнітними пускачами 9 перетворювачів частоти 7, магнітні пускачі 5 некерованих насосних установок 1 з’єднані з асинхронними двигунами 2 некерованих насосних установок 1, перший магнітний пускач 11 першої керованої насосної установки 6 з’єднаний з асинхронним двигуном 2 першої керованої насосної установки, перший магнітний пускач 11 другої керованої насосної установки 6 з’єднаний з асинхронним двигуном 2 другої керованої насосної установки 6. магнітні пускачі 9 перетворювачів частоти 7 з’єднані з першим перетворювачем 7частоти і з другим перетворювачем 7 частоти, виходи першого перетворювача 7 частоти і другого перетворювача 7 частоти з’єднані з другими магнітними пускачами 10 першої керованої насосної установки 6 і другої керованої насосної установки 6, другий магнітний пускач 10 першої керованої насосної установки 6 з’єднаний з асинхронним двигуном 2 першої керованої насосної установки 6, другий магнітний пускач 10 другої керованої насосної установки 6 з’єднаний з асинхронним двигуном 2 другої керованої насосної установки 6, вхід першого задатчика 8 з’єднаний з другим виходом нижньої шафи 17 комутації, а його вихід з’єднаний з входом першого перетворювача 7 частоти, з шостим входом нижньої шафи 17 комутації і з входом ланцюжка RC 28, вихід ланцюжка RC 28 з’єднаний з входом першого перетворювача 7 частоти, вхід другого за датчика 8 з’єднаний з першим виходом нижньої шафи 17 комутації, а його вихід 15 з’єднаний з входом другого перетворювача 7 частоти, з п’ятим входом нижньої шафи 17 комутації і з входом ланцюжка RC 29. вихід ланцюжка RC 29 з’єднаний з входом другого перетворювача 7 частоти, третій вихід нижньої шафи 17 комутації з’єднаний з п’ятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її п’ятий вихід з’єднаний з п’ятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його п’ятий вихід з’єднаний з першим входом обчислювача 12, четвертий вихід нижньої шафи 17 комутації з’єднаний з шостим входом верхньої шафи 16 комутації, а її шостий вихід з’єднаний з шостим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його шостий вихід з’єднаний з другим входом обчислювача 12, перший вихід обчислювача 12 з’єднаний з першим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його перший вихід з’єднаний з першим входом верхньої шафи 16 комутації, а її перший вихід з’єднаний з першим входом нижньої шафи 17 комутації, другий вихід обчислювача 12 з’єднаний з другим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його другий вихід з’єднаний з другим входом верхньої шафи 16 комутації, а її другий вихід з’єднаний з другим входом нижньої шафи 17 комутації, третій вихід обчислювача 12 з’єднаний з третім входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його третій вихід з’єднаний з третім входом верхньої шафи 16 комутації, а її третій вихід з’єднаний з третім входом нижньої шафи 17 комутації, а її третій вхід з’єднаний з реле 18 вибору режиму, четвертий вихід обчислювача 12 з’єднаний з четвертим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його четвертий вихід з’єднаний з четвертим входом верхньої шафи 16 комутації, а її четвертий вихід з’єднаний з четвертим входом нижньої шафи 17 комутації, а її четвертий вхід з’єднаний з реле 19 вибору режиму, п’ятий вихід обчислювача 12 з’єднаний з сьомим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його сьомий вихід з’єднаний з сьомим входом верхньої шафи 16 комутації, а її сьомий вихід з’єднаний з сьомим входом нижньої шафи 17 комутації, а її сьомий вхід з’єднаний з входом вузла 20 контролю, тумблер 21 "зад. - авт." вибору режиму роботи першої керованої насосної установки 6 з’єднаний з п’ятим виходом нижньої шафи 17 комутації, а її п’ятий вихід з’єднаний з восьмим входом верхньої шафи 16 комутації, а її восьмий вихід з’єднаний з восьмим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його восьмий вихід з’єднаний з третім входом обчислювача 12, тумблер 22 "зад. - авт." вибору режиму роботи другої керованої насосної установки 6 з’єднаний з шостим виходом нижньої шафи 17 комутації, а її шостий вихід з’єднаний з дев’ятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її дев’ятий вихід з’єднаний з дев’ятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дев’ятий вихід з’єднаний з четвер 42765 16 тим входом обчислювача 12, датчик 23 тиску води на виході першої групи 13 насосних установок з’єднаний з десятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її десятий вихід з’єднаний з десятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його десятий вихід з’єднаний з п’ятим входом обчислювача 12, лічильник 24 витрат води на виході першої групи 13 насосних установок з’єднаний з одинадцятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її одинадцятий вихід з’єднаний з одинадцятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його одинадцятий вихід з’єднаний з шостим входом обчислювача 12, датчик 25 тиску води в контрольній точці з’єднаний з дванадцятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її дванадцятий вихід з’єднаний з дванадцятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його дванадцятий вихід з’єднаний з сьомим входом обчислювача 12, датчик 26 тиску води на виході другої групи 14 насосних установок з’єднаний з тринадцятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її тринадцятий вихід з тринадцятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, в його тринадцятий вихід з’єднаний з восьмим входом обчислювача 12, лічильник 27 витрат води на виході другої групи 14 насосних установок з’єднаний з чотирнадцятим входом верхньої шафи 16 комутації, а її чотирнадцятий вихід з’єднаний з чотирнадцятим входом пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а його чотирнадцятий вихід з’єднаний з дев’ятим входом обчислювача 12, п’ятий вхід нижньої шафи комутації з’єднаний з вольтметром 31, шостий вхід нижньої шафи комутації з’єднаний з вольтметром 30. Пристрій енергозберігаючого водопостачання технологічних об’єктів працює у двох режимах: в автоматичному режимі управління і в режимі ручного управління. Для установлення першої і другої керованих насосних установок 6 в автоматичний режим управління тумблер 21 "зад. - авт." вибору режиму роботи першої керованої насосної установки 6 і тумблер 22 "зад. - авт." Вибору режиму роботи другої керованої насосної установки 6 установлюють в положення "авт." Сигнал тумблеру 21 "зад. авт." вибору режиму у вигляді логічної одиниці надходить на п’ятий вихід нижньої шафи 17 комутації, далі на восьмий вхід верхньої шафи 16, а з її восьмого виходу надходить на восьмий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а з його восьмого виходу надходить на третій вхід обчислювача 12. Сигнал тумблера 22 "зад. - авт." вибору режиму у вигляді логічної одиниці надходить на шостий вхід нижньої шафи 17 комутації, далі на дев’ятий вхід верхньої шафи 16, а з її дев’ятого виходу надходить на дев’ятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, а з його дев’ятого виходу надходить на четвертий вхід обчислювача 12.Обчислювач 12 постійно аналізує стан тумблера 21 "зад. - авт." і 17 стан тумблера 22 "зад. - авт." При надходженні цих сигналів обчислювач 12 перевіряє рівність рівнів сигналів управління U1упр.зад. і U2упр.зад., які встановлені в першому за датчику 8 і в другому за датчику 8 і які надходять в обчислювач 12 по ланцюгам: 1. Вихід першого за датчика 8, шостий вхід нижньої шафи 17 комутації, четвертий вихід нижньої шафи 17 комутації, шостий вхід - шостий вихід верхньої шафи 16 комутації, шостий вхід - шостий вихід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, де сигнал U1упр.зад. перетворюється у цифровий двійковий код, другий вхід обчислювача 12; 2. Вихід другого за датчика 8, п’ятий вхід нижньої шафи 17 комутації, третій вихід нижньої шафи комутації, п’ятий від - п’ятий вихід верхньої шафи 16 комутації, п’ятий вхід - п’ятий вихід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, де сигнал U2упр.зад. перетворюється в цифровий двійковий код, перший вхід обчислювача 12, і відповідних сигналів управління U1упр.об. і U2упр.об., які обчислені у обчислювачі 12.У разі їх рівності обчислювач 12 видає з третього і четвертого виходу сигнали Uреж.1 і Uреж.2 на реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму по ланцюгу: третій і четвертий виходи обчислювача 12, відповідно, третій і четвертий входи - третій і четвертий виходи пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, відповідно, де ці цифрові сигнали перетворюються в аналогові, третій і четвертий входи - третій і четвертий виходи верхньої шафи 16 комутації, відповідно, третій і четвертий входи нижньої шафи комутації, відповідно, реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму, відповідно. В результаті спрацювання реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму до першого задатчика 8 і другого задатчика 8 будуть підключені сигнали управління U1упр.об. і U2упр.об. обчислювача 12.які надходять з його першого і другого виходів, відповідно, по ланцюгу: перший і другий виходи обчислювача 12, відповідно, перші і другі входи перші і другі виходи пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, відповідно, де цифрові сигнали U1упр.зад. і U2упр.зад. перетворюються в аналогові, перші і другі входи перші і другі виходи верхньої шафи 16 комутації, відповідно, перші і другі входи - перші і другі виходи нижньої шафи 17 комутації, відповідно, другий задатчик 8 і перший задатчик 8, відповідно. Таким чином виконується безударний перехід до управління першим і другим перетворювачами 7 частоти від обчислювача 12. З виходу першого задатчика 8 і з виходу другого за датчика 8 сигнали управління U1упр.об. і U2упр.об. надходять на входи першого і другого перетворювачів 7 частоти, відповідно. У відповідності з рівнями цих сигналів на виходах першого і другого перетворювачів 7 частоти будуть установлені напруги живлення асинхронних двигунів 2 керованих насосних установок 6 такі, що їх частота і рівні будуть відповідати технологічним параметрам мережі водопостачання. Для уникнення відсутності управляючих сигналів на вході першого перетворювача 7 частоти і на вході другого перетворювача 7 частоти при 42765 18 зміні режиму управління пристроєм енергозберігаючого водопостачання на час перемикання контактів реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму до входів цих перетворювачів 7 частоти підключені ланцюжок RC 28 і ланцюжок RC 29, на входи яких з першого за датчика 8 і другого за датчика 8 надходять сигнали управління U1упр.об. і U2упр.об. і сигнали управління U1упр.зад. і U2упр.зад., відповідно. Стала часу ланцюжка RC 28 і ланцюжка RC 29 дорівнює 20 мс, що більше часу спрацювання реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму. Таким чином на входах першого і другого перетворювачів 7 частоти завжди будуть присутні сигнали управління. Для уникнення некерованої роботи пристрою енергозберігаючого водопостачання при "зависанні" програми обчислювача 12 з його п’ятого виходу на сьомий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами надходить сигнал контролю Uк. В результаті замість меандра на вузол 20 контролю з сьомого виходу пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами надходить постійна напруга 0 В або 5 В по ланцюгу: сьомий вихід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, сьомий вхід - сьомий вихід верхньої шафи 16 комутації, сьомий вхід нижньої шафи 17 комутації, вузол 20 контролю. Світлодіоди вузла 20 контролю згаснуть, сигналізуючи про "зависання" програми обчислювача 12. На вхід обчислювача технологічні сигнали Р1, Р2, Рк.m., Q1, Q2 надходять по ланцюгам: Сигнал датчика 23 тиску води Р1 надходить на 10 вхід верхньої шафи 16 комутації, а з її десятого виходу - на десятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, з десятого виходу цього пристрою сигнал Р1 в цифровій формі надходить на п’ятий вхід обчислювача 12. Сигнал лічильника 24 витрат води Q1 надходить на одинадцятий верхньої шафи 16 комутації, а з її одинадцятого виходу - на одинадцятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, з одинадцятого виходу цього пристрою сигнал Q1 в цифровій формі надходить на шостий вхід обчислювача 12. Сигнал датчика 25 тиску води в контрольній точці Рк.m. надходить на дванадцятий вхід верхньої шафи 16 комутації, а з її дванадцятого виходу - на дванадцятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, з дванадцятого виходу цього пристрою сигнал Рк.m. в цифровій формі надходить на сьомий вхід обчислювача 12. Сигнал датчика 26 тиску води Р2 надходить на тринадцятий вхід верхньої шафи комутації 16, а з її тринадцятого виходу - на тринадцятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, з тринадцятого виходу цього пристрою сигнал Р2 в цифровій формі надходить на восьмий вхід обчислювача 12. Сигнал лічильника 27 витрат води Q2 надходить на чотирнадцятий вхід верхньої шафи 16 комутації, а з її чотирнадцятого виходу - на чотирнадцятий вхід пристрою 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, з чотирнадцятого виходу цього пристрою сигнал Q2 19 в цифровій формі надходить на дев’ятий вхід обчислювача 12. Визначення сигналів управління U1упр.об. і U2упр.об. обчислювача і оптимізація магнітного потоку асинхронних двигунів 2 керованих насосних установок 6 виконується наступним чином. Нехай номінальна витрата води насосної установки QA. Витраті води QA відповідає точка А на напірно видатковій мережі водопостачання (Фіг. 2, 2). Точці А відповідає напірно - видаткова характеристика керованої насосної установки на швидкості обертання n1. Реальні витрати води складають QB. Витраті води QB відповідає точка В на напірно - видатковій характеристиці мережі водопостачання. Через точку В проходить напірно - видаткова характеристика, наприклад, першої керованої насосної установка 6 на швидкості обертання n2. Отже, якщо витрати води цією керованою насосною установки зменшити на величину Q = QA-QB, перевитрат води не буде. Для цього ця керована насосна установка 6 повинна працювати з швидкістю обертання n2. Обчислювач 12 формує сигнал на перший перетворювач 7 частоти, якому відповідає частота n2 напруги живлення на виході першого перетворювача 7 частоти. Цей сигнал U1упр.об. з другого виходу обчислювача 12 через пристрій 15 зв’язку обчислювача з зовнішніми функціональними елементами, де перетворюється в аналогову форму, верхню шафу 16 комутації, нижню шафу 17 комутації, перший за датчик 8 надходить в перший перетворювач 7 частоти. Мінімізація витрат електроенергії на установленій швидкості обертання досягається при оптимізації магнітного потоку асинхронного двигуна керованої насосної установки шляхом подачі на нього оптимальної для даної частоти живлення напруги, яка відповідає оптимальному магнітному потоку, і виконується в оптимізаторах магнітного потоку перетворювачів частоти. Перетворювачі частоти характеризуються вихідними параметрами: U = KUUн, f = Kffн, (10) де Кf є зовнішнім завданням і визначає швидкість обертання, а КU обчислюється в оптиміза-торі напруги перетворювача частоти, Uн і fн - номінальні напруга і частота (Лисенков М.Г., Козлик Г.О., Гагарін П.П. "Пошукові системи енергозберігаючого керування асинхронним електроприводом", Автоматизація виробничих процесів, 2000 р, № 2). 42765 20 Оптимальна напруга визначається залежніс тю: КUopt = КfФ*opt+I*z*1, (11) де: Ф*opt = Фoрt/Фн - оптимальний потік у відносних одиницях; z*1 = z1/z1н - відносний повний опір статора асинхронного двигуна; I*1 = I1/І1н - відносний струм статора. Оптимальний потік, що відповідає мінімальним втратам, визначається залежністю: * * F opt = K мн /(K mн + К сm.нК b )I1 , (12) f Кmн=DРmн/DРåН; де: Кмн=DРмн/DРåН; Ксm.н.=DРсm.н./DРåН - відносні номінальні втрати в міді, втрати намагнічування, втрати в сталі, DРåН сумарні номінальні втрати, b = 1,2-1,5 - показник, залежний від марки сталі. Повний опір статора дорівнює: * * * z1 = (r1 )2 + (K f x1 )2 (13) * * * * де: r1 = r1 / z1н , x1 = x1 / z1н відносний активний і індуктивний опір статора. Зворотне перемикання пристрою енергозберігаючого водопостачання в режим ручного керування, тобто передача управління до ручного задатчика , здійснюється установленням тумблера 21 "зад. - авт." вибору режиму і тумблера 22 "зад. авт." вибору режиму в положення "зад.". До третього і четвертого входів обчислювача 12 замість логічної одиниці надходить логічний нуль. При надходженні цього сигналу обчислювач 12 доводить рівні сигналів U1упр.об. і U2упр.об. до рівня сигналів першого і другого задатчиків 8 U1упр.зад. і U2упр.зад. і тільки після цього виключає реле 18 вибору режиму і реле 19 вибору режиму. До першого і другого перетворювачів 7 частоти надходять сигнали управління U1упр.зад. і U2упр.зад. від першого і другого за датчиків 8, відповідно. Параметри напруги живлення асинхронних двигунів 2 будуть відповідати рівням цих сигналів. Вольтметри 30 і 31 постійно підключені до шостого і п’ятого входів нижньої шафи 17 комутації, відповідно. Отже вони постійно підключені до виходів першого і другого за датчиків 8. Відбувається постійне вимірювання сигналів управління незалежно від режиму роботи пристрою енергозберігаючого водопостачання. 21 42765 22 23 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 42765 Підписне 24 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601