Система автоматизованого керування насосними агрегатами

Система автоматизованого керування насосними агрегатами, яка складається з підключеного до випрямлячів змінної напруги сигналів багатопозиційного первинного перетворювача рівня, підсилювачів постійного струму, входами з єднаних з виходами випрямлячів змінної напруги сигналів, пристрою керування, входи якого з'єднані з виходами підсилювачів постійного струму через комутатор, виходом схеми захисту насосного агрегату від "сухого ходу" та з трансформаторами струму через схему захисту електродвигуна від аварійних режимів роботи, магнітного пускача, підключеного у вихідне коло пристрою керування, яка відрізняється тим, що вихід кожного підсилювача постійного струму з'єднаний з пристроєм оптичної сигналізації, а перший і останній підсилювачі, крім того, підключені до схем сигналізації верхнього і нижнього граничних рівнів ВІДПОВІДНО, виходи схем сигналізації верхнього і нижнього граничних рівнів підключені до пристроїв оптичної і звукової сигналізації О Винахід відноситься до систем керування і призначений для автоматичного пуску і зупинки електронасоса в залежності від рівня води в резервуарі, ємкості, свердловині і т п , автоматичного відключення при пониженні рівня нижче контрольного значення (захист від "сухого ходу"), при перегрузках, коротких замиканнях і при неповнофазному режимі роботи Прототипом винаходу, що заявляється, є пристрій комплектний "Каскад", який складається (див Фіг 2) з первинних перетворювачів рівня - 1, випрямлячів змінної напруги сигналів первинних перетворювачів рівня (ВП) - 2, підсилювачів постійного струму (ППС) - 3, пристрою керування (ПУ) - 4, трансформаторів струму (ТС) - 5, схеми захисту електродвигуна від аварійних режимів роботи (ЗДА) - 6,схеми захисту насосного агрегату від "сухого ходу" (ППС-3) - 7, магнітного пускача (МП) - 8 При досягненні струмопровідною рідиною верхнього керувального первинного перетворювача рівня - ВУ, в результаті замикання електричного кола, на вході випрямляча - ВП - 1 виникає змінна напруга, яка випрямляється і подається на вхід підсилювача постійного струму - ГІПС - 1 При вияві на виході підсилювача клерувального сигналу пристрій керування видає сигнал на виключення магнітного пускача - МП, проводиться запуск електронасоса, Зменшення рівня струмопровідної рідини нижче рівня нижнього керувального первинного перетворювача рівня - НУ приводить до появи на виході підсилювача постійного струму ППС-2 сигналу, який розблоковує пристрій керування - ПУ, на його виході зникає керувальний сигнал, електронасос відключається Сигнал захисту електродвигуна від аварійних режимів роботи виробляється в пристрої ЗДА - 6, датчиками служать трансформатори струму ТС - 5 При зниженні рівня струмопровідної рідини нижче рівня первинного перетворювача рівня "сухого ходу" - СХ, підсилювачем постійного струму ППС-3 - 7 виробляється сигнал, який приводить пристрій керування в "нульовий стан", магнітний пускач обезструмлюється Система автоматики, побудована з використанням пристрою комплектного "Каскад"(має суттєві недоліки, які випливають з технічних можливостей функціональної побудови 1) відсутня інформація про рівень струмопровідної рідини в підконтрольному об'єкті (ємкості, резервуарі і т п ) 2) відсутня інформація про верхній і нижній 00 ю 00 48158 клерувальні рівні, 3) відсутня аварійна сигналізація верхнього і нижнього граничних рівнів Інформація про рівень струмопровідної рідини в підконтрольному об'єкті (ємкості, резервуарі і т п) має велике практичне значення, наприклад, для каналізаційних насосних станцій 1) дозволяє визначити продуктивність мережі СТІЧНИХ ВОД, 2) дозволяє визначати продуктивність насосних агрегатів і їх технічний стан, 3) дозволяє контролювати процес відкачки стічних вод і визначати технічний стан всього обладнання Контроль за відкачкою стічних вод з допомогою вимірювань фазного струму, електродвигуна насоса недостатній при прориві напорної труби, коли вся вода, що відкачується поступає назад в збірний колектор, показання амперметра мають дезінформаційний характер Насос працює на всю потужність, а рівень стічних вод збільшується Необхідність оптичної і звукової сигналізації граничних рівнів стічних вод колекторів підтверджується тривалою практикою експлуатації каналізаційних насосних станцій В небагатьох випадках для усунення цього недоліку впроваджуються не найкращі, варіанти модернізації з використанням поплавкових датчиків рівня типу ДПЭ3 Верхній і нижній граничні рівні етичних вод створюють аварійну ситуацію на насосній станції Сигнал про верхній граничний рівень інформує про несправність обладнання по відкачці стічних вод, попереджує про загрозу затоплення насосної станції Робота насосного агрегата при "сухому ході" приводить до виходу з ладу обладнання засмічення робочого колеса насоса Світлова і звукова сигналізація граничних рівнів стічних вод особливо важлива для насосних станцій, які працюють в автоматичному і автономному режимі Задача винаходу - створення автоматизованого керування насосними агрегатами без відмічених недоліків прототипу, з повною Інформацією про рівень струмопровідної рідини в підконтрольному об'єкті, оптичною і звуковою сигналізацією аварійних граничних рівнів При розробці нової системи автоматичного керування використано покращений варіант пристрою комплектного "Каскад" (див Фіг 3), який складається з задатчика автоматичної роботи - 1, випрямлячів змінної напруги сигналів ВП - 2, підсилювачів постійного струму ППС - 3, пристрою управління ПУ -4, трансформаторів струму ТС - 5, схеми захисту електродвигуна від аварійних режимів роботи ЗДА - 6, схеми захисту насосного агрегату від "сухого ходу" (ППС-3) - 7,магнітного пускача МП - 8, (функціонує аналогічно пристрою комплектному "Каскад", опис роботи якого зроблено вище по тексту Покращення в роботі вносить використання задатчика автоматичної роботи, який спрощує наладку рівнів автоматичного включення і виключення насосного агрегата, покращує умови експлуатації, безпеку праці Задатчик автоматичної роботи (див Фіг 4) складається з багатопозиційного первинного перетворювача рівня сигналізуючої штанги - 1, крон штейна - 2, електропровідної лінії зв'язку - 3, комутатора - 4, штепсельного з'єднання - 5 Сигналізуюча штанга з допомогою монтажної пластини приєднується до кронштейну 1 має можливість вертикального переміщення в межах величини, що дорівнює віддалі між первинними перетворювачами рівня 3 допомогою комутатора дистанційно вибирають первинні перетворювачі рівня - верхнього клерувального - ВУР і нижнього клерувального - НУР Система автоматизованого керування насосними агрегатами (див Фіг 1), що заявляється, складається з багатопозиційного, первинного перетворювача рівня (сигналізуючої штанги) - 1, випрямлячів змінної напруги сигналів первинних перетворювачів рівня ВП - 2, підсилювачів постійного струму ППС - 3, схеми сигналізації верхнього граничного рівня (СВГ) - 4, пристрою оптичної сигналізації рівнів струмопровідної рідини - 5, пристрою звукової сигналізації граничних рівнів - 6, комутатора - 7, пристрою управління ПУ - 6, магнітного пускача МП - 9, схеми сигналізації нижнього граничного рівня (СНГ) - 10, схеми захисту насосного агрегату від сухого ходу (ППС-7) - 11, схеми захисту електродвигуна від аварійних режимів роботи ЗДА - 12, трансформаторів струму ТС - 13 Задатчик автоматичної роботи в представленій системі автоматизованого керування має видозмінену структуру На його комутатор поступають сигнали не від первинних перетворювачів рівня, а сигнали після проходження по каналу первинний перетворювач рівня - випрямляч змінної напруги сигналу підсилювач постійного струму Це виправдано по тій причині, що для пристрою оптичної сигналізації необхідні сигнали підсилювачів постійного струму кожного каналу і раціональніше комутатор задатчика автоматичної роботи розмістити саме після підсилювачів постійного струму Багато позиційний первинний перетворювач рівня (сигналізуюча штанга), який розміщено в підконтрольному об'єкті (ємкості, резервуарі і т п) видає сигнали про рівень струмопровідної рідини Сигнал кожного первинного перетворювача рівня проходить по лінії випрямляч змінної напруги - підсилювач постійного струму При досягненні струмопровідною рідиною первинного перетворювача рівня, в результаті замикання електричного кола, на вході випрямляча ВП виникає змінна напруга, яка випрямляється і подається на вхід підсилювача постійного струму ППС Контакт первинного перетворювача рівня з струмопровідною рідиною відображається в пристрої оптичної сигналізації - 5 Рівень струмопровідної рідини в підконтрольному об'єкті визначається висотою грані між первинними перетворювачами рівня, які контактують, і тими, що не контактують з струмопровідною рідиною Сигнали підсилювачів постійного струму ППС 1 -ь ППС - 6 поступають в пристрій оптичної сигналізації для індикації, сигнали підсилювачів постійного струму ППС - 2-ь ППС - 5 - на комутатор для дистанційної наладки верхнього - ВУ 1 нижнього НУ клерувальних рівнів КІЛЬКІСТЬ варіантів вибору керувальних рівнів може бути різною і задається при розробці і виготовленні При досягненні струмопровідною рідиною пер 48158 винного перетворювача рівня, канал проходження сигналу якого з допомогою комутатора з'єднаний з виходом - ВУ пристрою керування ПУ - 8, спрацьовує магнітний пускач МП - 9, проводиться запуск електронасоса Зменшення рівня струмопровідної рідини нижче рівня первинного перетворювача рівня, канал проходження сигналу якого з допомогою комутатора з'єднаний з входом - НУ пристрою керування, приводить до розблокування пристрою керування, катушка магнітного пускача обезструмлюється, елелектронасос відключається При досягненні струмопровідною рідиною верхнього граничного первинного перетворювача рівня - ВГ, спрацьовує схема аварійної знакової і оптичної сигналізації - СВГ, включається пристрій звукової сигналізації - 6 і аварійний оптичний сигнал пристрою оптичної сигналізації - 5 При пониженні рівня струмопровідної рідини нижче нижнього граничного первинного перетворювача рівня - НГ спрацьовує схема аварійної сигналізації нижнього граничного рівня СНГ - 10, також включається пристрій звукової сигналізації і аварійний оптичний сигнал пристрою оптичної сигналізації Сигнал захисту електродвигуна від аварійних ре жимів роботи виробляється в пристрої ЗДА - 12, датчиками служать трансформатори струму ТС 13 При зниженні рівня струмопровідної рідини нижче рівня первинного перетворювача рівня "сухого ходу" - СХ, підсилювачем постійного струму ППС - 7 виробляється сигнал який приводить пристрій керування в "нульовий стан", катушка магнітного пускача обезструмлюється В розглянутій системі автоматизованого керування функціонують два взаємозв'язані пристрої задатчик автоматичної роботи і багатопозиційний сигналізатор рівня, для роботи яких використано багатопозиційний первинний перетворювач рівня (сигналізуюча штанга) Багатопозиційний сигналізатор рівня, який відрізняється великою КІЛЬКІСТЮ малопотужних сигналів про рівень, знаходить в даній системі своє незамінне застосування Введення в систему автоматичного керування існуючих промислових сигналізаторів рівня з необхідною КІЛЬКІСТЮ каналів сигналізації сильно б ускладнило апаратуру і и габаритні розміри і не привело б до отримання еквівалентного технічного результату 48158 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71