DE2328446A1

DE2328446A1 - Steuerung fuer einen elektromotor

Info

Publication number: DE2328446A1
Application number: DE2328446A
Authority: DE
Inventors: Laurence Meade Hubby; Herbert Joram Meyer
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1973-12-20
Also published as: DK140183C; NO140251B; DK140183B; US3778694A; NO140251C; CA989504A

Description

Patentassessor Hamburg, 4-. Juni 1973

Dr. Gerhard Schupfner 770/ik

Deutsche Texaco AG ' " ' _pp _Cl) _??

2000 Hamburg 76 - ι /$ Vdd {i> ^ Sechslingspforte 2 . . -

TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION

135 East 42nd Street

New York, N.Y. 10017

U.S.A.

Steuerung für einen Elektromotor

Die Erfindung betrifft ein© Steuerung für einen Elektromotor, insbesondere die Steuerung einer elktromotorgetriebenen Schwengelpumpe, wie sie für Tiefbohrungen Verwendung findet. Die Steuerung ist vorgesehen, um in dem Moment, wo die Pumpenbelastung nicht auftritt, den die Pumpe antreibenden Elektromotor abzuschalten.

Es sind schon Schaltungen bzw. Vorrichtungen bekannt, die ein Abschalten der Pumpe zu dem vorgenannten Zeitpunkt bewerkstelligen. In den US-PS 3 413 535 und 3 440 512 sind derartige Schaltungen beschrieben. Es herrschte früher die Auffassung, daß eine äußerst empfindlich arbeitende Abschalt-Steuerung durch den Vergleich der Pumpenmotorbelastung zwischen dem Aufwärtshub und dem Abwärtshub des Pumpenzyklus bewerkstelligt werden konnte. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Aufwärtshub ein unzuverlässiges Anzeichen der Pumpenbedingungen in der Bohrung ist und somit die früheren Steuer-

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Schaltkreise sich als unzuverlässig herausstellten.

Aufgabe der Erfindung ist es,eine Motorsteuerung zur Abschaltung einer Pumpe zu schaffen, bei' der nur die Bedingungender Motorbeiastung während jedes Abwärtshubes benutzt werden, indem ein Vergleich dieser Belastung mit einem vorbestimmten iTormal-Belastungs-Signal durchgeführt wird.

Die Erfindung betrifft eine Elektromotor-Schaltungskombination für eine Schwengelpumpe. Die Schaltung weist einen ersten Steuer-Schaltkreis zum Abschalten des Elektromotors auf, zu einem Zeitpunkt, da die Pumpe keine Pumpenarbeit leistet. Dieser erste Steuer-Schaltkreis weist einen Kraftanschluß-Schaltkreis zur Verbindung einer elektrischen Energiequelle mit dem Elektromotor im Zusammenhang mit einem Schalter auf, der mit dem Kraftanschluß-Schaltkreis zur Abschaltung des Motors von der elektrischen Energiequelle verbunden ist. Diese verbesserte erfindungsgemäße Schaltung weist ein Relais zur Steuerungs-Betätigung des vorgenannten Schalters und einer Impedanz des Kraftanschluß-Schaltkreises auf, um den Strom bei Motorbelastung durchfließen lassen zu können. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Schaltung eine Einrichtung zur Entwicklung eines Signales, das proportional zum Motorstrom ist und eine Einrichtung zum Vergleichen der Signal-Amplitude mit einem vorbestimmten Normal-Amplituden-Signal während des Abwärtshubes der Schwengelpumpe. Weiterhin ist eine Einrichtung zur Betätigung des Relais vorgesehen, die immer dann anspricht, wenn die Vergleichs-Einrichtung ein Signal anzeigt, das unter dem Normal-Signal liegt, was

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einer Pumpenbedingung entspricht, bei der der Elektromotor abgeschaltet ist.

Die vorgenannte Vergleichseinrichtung weist einen Feldeffekt-Transistor,-einen Kondensator und Schalteinrichtungen zur Verbindung des Kondensators mit dem Feldeffekt-Transistor auf. Die Schaltung ist so ausgebildet, daß das Motor-Belastung^-Signal durchgelassen wird, wenn der Feldeffekt-Transistor in dem einen Zustand und abgeblockt wird, wenn er in dem anderen Zustand ist. Zusätzlich weist die Vergleichseinrichtung· ein Paar Quecksilber-Schalter auf, die auf dem Schwengel der Pumpe befestigt sind sowie Schalteinrichtungen zur Verbindung der Quecksilberschalter mit dem Kondensator, um diesen aufzuladen und zu entladen zu Beginn des Aufwärtshubes und des Abwärtshubes der Pumpe.

Weiterhin weist die Einrichtung zur Betätigung des Relais einen Differenz-Verstärker auf, der zwei Eingangs-Schaltkreise aufweist, von denen der eine mit der elektronischen Einrichtung und der andere mit einem adjustierbaren Normallast-Signal verbunden ist. Die erfindungsgemäße Schaltung weist eine zweite .elektronische Einrichtung auf, die einen Transistor, einen zweiten Kondensator und Schalteinrichtungen zur Verbindung des letztgenannten Transistors mit dem zweiten Kondensator, um diesen entladen zu'können und um eine Zeitspanne eines Steuer-Schaltkreises zu starten. Die erfindungs-'gemäße Schaltung weist eine dritte elektronische Einrichtung auf, die mit dem letztgenannten Steuer-Schaltkreis verbunden·

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ist und eine Doppelbasisdiode und einen zweiten Transistor und Schalteinrichtungen zur Verbindung der Doppelbasisdiode mit dem zweiten Kondensator und dem zweiten Transistor, um zu bewirken, daß der zweite Kondensator die Doppelbasisdiode schaltet, wenn die Ladung eine vorbestimmte Amplitude erreicht hat und um zu bewirken, daß der zweite Transistor mit der Doppelbasisdiode leitend wird, wenn diese eingeschaltet würde.

Zusätzlich veist die dritte elektronische Einrichtung einen Zusatz-Schaltkreis zur Verbindung ,des zweiten Transistors parallel zur Wicklung des Relais auf. Dieser Zusatz-Schaltkreis setzt das Relais außer Strom durch eine Kurzschluß-Schaltung, wenn ,der zweite Transistor leitend wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt, es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung der Schwengelpumpen-Einheit mit der einer Abschalt-Steuerung für den die Pumpe antreibenden Elektromotor,

Fig. 2 ein. Schaltbild einer bevorzugten Ausbildung eines elektrischen Systems, das in die in Fig. 1 dargestellte Steuerung für den Elektromotor einbaubar ist,-

Fig. 3 eine Vorderansicht einer alternativen Schalter-Ausbildung, die einen Teil der Schaltung nach

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Fig. 2 ersetzen kann,

Fig. 4 eine Draufsicht nach. Fig. 3 und Fig. 5 eine Seitenansicht nach Fig. 3·

In Fig. 1 ist .eine Schwengelpumpen-Einheit /11 dargestellt, die von einem Elektromotor 12 (separat im elektrischen Schaltbild dargestellt) angetrieben wird. Der Elektromotor 12 wird von irgendeiner gebräuchlichen elektrischen Strom-, quelle gespeist, die an die Eingangklemmen 15 geschaltet ist. Diese Stromquelle kann Dreiphasen-Wechselstrom liefern. Eine Steuer-Einrichtung 16 ist an eine Phase, wie dargestellt, angelegt. Diese Steuer-Einrichtung steuert einen Schalter^ 17, der in einem Schaltkreis zur Erregung einer Windung 18 eines Elektromagnet-Schalters 19 eingeschaltet ist, wobei der Elektromagnet-Schalter 19 einen Satz betätigbarer Kontakte 20 aufweist. .

Wie es aus der nachfolgenden Beschreibung noch näher hervorgeht, wird der Schalter 17 periodisch durch die Steuer-Einrichtung 16 im Falle, daß die Pumpen-Einheit 11 abgeschaltet wurde, betätigt. Die Verknüpfung ist so ausgebildet, daß die Pumpen-Einheit 11 automatisch nach dem Abschalten wieder gestartet werden kann.

Parallel zum Schalter 17 ist ein^: Abschaltsteuerungs-Schalter 23 geschaltet. Dieser Schalter 23 wird von einem Relais betätigt, das eine Wicklung 25 aufweist, die von einem schematisch dargestellten Verstärker 26 erregt wird.

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Das System, wie es bis jetzt beschrieben ist, ähnelt den in den vorgenannten US-Patentschriften beschriebenen Systemen. Es ist daher verständlich, daß eine Motor-Starteinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen ist, die den Elektromagnet-Schalter 19 während der Anlaufzeit erregt, danach aber abfällt, um den Abschaltsteuerungs-Schalter 23 für ein Abschalten der Erregung der Wicklung 18 des Elektromagnet-Schalters 19 wann immer er geöffnet ist, mit Ausnahme während der Anlaufperiode, wirksam zu machen.

Ebenso, wie auch in früheren Systemen, ist eine Stronwicklung 30 vorgesehen, die in Eeihe mit- einer Phase des Stromes für den Elektromotor 12 geschaltet ist. Dadurch kann an der Sekundärseite des Transformators 31 ein der Motorbelastung proportionales Signal erzeugt werden. Der Transformator 31 hat eine Sekundär- oder Ausgangswicklung 32, die ein Motor-Belastungs-Signal für das Steuerungs-System erzeugt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es erwünscht, die Belastungsbedingungen des Elektromotors, nur während des Abwärtshubes, mit einem vorbestimmten Normal-Belastungssignal, das für jede gegebene Förderbohrung entwickelt werden kann, zu vergleichen. Entsprechend ist in Fig. 1 ein weiterer Transformator 35 vorgesehen, der eine Eingangswicklung 36 mit einem einstellbaren Widerstand 37 in Reihe mit der Wicklung 36 geschaltet aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, ein vorherbestimmtes Normallast-Signal an der Ausgangswicklung 38 des Transformators zu erzeugen.

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Es soll betont werden, daß die Darstellung gemäß JFig. 1, und insbesondere der vorherbeschriebene Teil, insgesamt zwar schematisch ist aber das dahinterstehende Prinzip verdeutlicht. Dieses Prinzip beinhaltet das zusätzliche Arrangement mit einem Schalter 41, der in den Ausgangsschaltkreis der Sekundärwicklung 32 geschaltet ist. Die Schalterkontakte des Schalters 41 werden von dem Schwengel der Pumpen-Einheit 11 betätigt,,, wie es durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Der Schalter 41 wird nur während des Abwärtshubes der Pumpe geschlossen. Ein Vergleich des Amplituden-Signals der' Motor-belastung (dargestellt durch den Block 45) erfolgt mit einem vorbestimmten Normallast-Signal (dargestellt durch den Block 46). Dieser, Vergleich findet nur während des Abwärtshubes der Pumpeneinheit 11,statt, da der Schalter 41 während dieser Zeit geschlossen ist. Während des Aufwärtshubes kann kein Vergleich stattfinden,-da der Schalter 41 während dieser Zeit geöffnet ist.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung für einen Schaltkreis, mit dem das in Fig. 1 schematisch dargestellte System ausgeführt werden kann. Am linken Bildrand der Pig. 2 ist der Transformator J1 mit seiner Eingangswicklung 30 und seiner Sekundärwicklung 32 dargestellt.

An der Sekundärwicklung 32 ist in Reihe ein Widerstand 50 mit einer Diode 51 vorgesehen. Parallel hinter der Diode 51 ist eine Zener-Diode 52 in die Sekundärwicklung 32 geschaltet, um auf diese Weise einen Bypass- oder Schutz-Schaltkreis zur Absorbierung überstarker Signale, die beim Anlaufen des

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Motors 12 (Big. 1) auftreten, zu bilden.

Das Motorbelastungs-Signal, das an der Sekundärwicklung 32 entwickelt wird, wird an einen Differenz-Verstärker 55 über den dargestellten Schaltkreis,der einen Feldeffekt-Transistor 56 beinhaltet, geleitet. Dieser Feldeffekt-Transistor wird gesteuert, um eine Weiterleitung der Signale in Abhängigkeit des Zustandes der Ladung eines Kondensators 59j zu ermöglichen, oder nicht zu ermöglichen. Der Kondensator 59 ist in Reihenschaltung zwischen einer gemeinsamen Masseleitung 60 und dem Feldeffekt-Transistor 56 angeordnet. Diese Schaltung beinhaltet eine Diode 61 und einen Widerstand 62.

Der Zustand der Ladung bzw. Entladung des Kondensators 59 wird von einem Paar Schalter 65 und 66 gesteuert. Bei diesen Schaltern handelt es sich vorzugsweise um Quecksilberkapsel-Schalter, die auf dem Schwengel der Pumpen-Einheit 11 (Fig. 1) angeordnet sind. Die Schalter sind so angeordnet, daß der Schalter 65 am Beginn jedes Aufwärtshubes augenblicklich schließt und der Schalter 66 augenblicklich bei jedem Abwärtshub der Pumpen-Einheit schließt.

Das bedeutet, daß zu Beginn jedes Aufwärtshubes der Schalter 65 augenblicklich schließt und den Kondensator 59 auflädt. Zum andern wird am Beginn jedes Abwärtshubes der Schalter 66 augenblicklich geschlossen und der Kondensator 59"entladen.

Es soll festgehalten werden, daß die Aufladung des Kondensators 59 bewirkt wird, wenn der Schalter 65 geschlossen ist,

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aufgrund einer Schaltungsverbindung 70 und einem Widerstand 74-i der zu ungeerdeten Seiten eines Doppelweggleichrichters 73 führt. Dieses Schließen der Schalter, d.h. der Schalter 65 und 66, bewirkt ein Konditionieren des Feldeffekt-Transistors 56 zu Beginn jedes Aufwärts- und Abwärtshubes, so daß gegliche Signale von der Sekundärwicklung 32 in Abhängigkeit von dem jeweils leitenden Schalter 65 oder 66, entweder übermittelt werden oder nicht.

Während jedes Abwärtshubes, d.h. nach dem Entladen des Kondensators 59₁ werden die von der Sekundärwicklung 32 kommenden Signale, einem Eingang des Differenz-Verstärkers 55 übermittelt. Der andere Eingang dieses Verstärkers ist über eine Leitung 77 mit einem Potentiometer zur Zuführung eines adjustierbaren Signals verbunden, das so eingestellt werden kann, daß es das iTormallast-Signal für den Abwärts-InIb-ZyMjIs der speziellen JFörderbohrung, aus der gepumpt wird, darstellt. Dieser Potentiometer-Schaltkreis beinhaltet einen veränderbaren Widerstand 78, dessen eines Ende an die Masseleitung 60 und das andere Ende an den Eingang der Leitung 77 über eine andere Leitung 79 gelegt ist. Der Potentiometer-Schaltkreis geht vom Verbindungspunkt 80 der Leitungen 77 und 79 weiter zu einem Widerstand 81. Das and.ere Ende des Widerstandes ist an einen konstanten Spannungspunkt 75 angelegt, der von einer Zenerdiode 84 und einem strombegrenzenden Widerstand 82 gebildet wird. Das andere Ende des Widerstandes 82 ist mit der positiven^ nicht geerdeten Potentialseite des Doppelweggleichrichters 73 über eine Leitung 83 verbunden.

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Der Ausgang des Differenz-Verstärkers 55 ist über die dargestellte .Verbindungsleitung mit der Basis eines Transistors 86 verbunden. Der Transistor 86 ist parallel' zu einem anderen Kondensator 87 geschaltet, der zwischengeschaltet ist, um als Teil einer Steuer-Einheit (die nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird) zu wirken, die ein RC-GIied aufweist., das aus dem Kondensator 87 in Reihe mit einem Widerstand 88 gebildet wird. Der Widerstand 88 und der Kondensator 87 sind parallel zur konstanten Spannung zwischen dem Spannungspunkt 75 und Erde geschaltet. Diese Anordnung läßt die Steuerung des Beginns des Steuer-Zyklus zu, der abhängig ist von der Aufladezeit des Kondensators 87 mit seinem in Reihe geschalteten Widerstand 88. Eine solche Steuerschaltung beginnt jedesmal, wenn der Kondensator entladen wurde, was jedesmal dann erfolgt, wenn der Transistor 86 leitend wird.

Der Steuerschaltkreis mit dem Kondensator 87 hat eine Verbindung zum .Transistor 86 über eine Leitung 91, die zur Elektrode der Doppelbasisdiode- 92 führt. Diese Doppelbasisdiode 92 ist mit ihren beiden anderen Enden in einen Reihenschaltkreis gekoppelt, der einen Widerstand 93 und einen anderen Widerstand 94-1 die jeweils mit einem Ende der Doppelbasisdiode verbunden sind, aufweist. Der Doppelbasisdioden-Schaltkreis erstreckt sich vom hohen Potential am konstanten Spannungspunkt 75 bis zur gemeinsamen. Masseleitung 60. · "

Auf diese Weise kann der Steuerschaltkreis, der aus dem

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Kondensator 87 und dem Widerstand 88 besteht, die Zeitdauer "bestimmen, die verstreicht, bevor die Doppelbasisdiode geschaltet wird. Ist die Doppelbasisdiode geschaltet, kann ein Strom hindurchfließen und somit einen anderen Transistor 98 leitend machen. Ist der Transistor 98 leitend, wirkt er als Kurzschluß-Schaltkreis einer parallel verbundenen Wicklung 100 eines Relais 101»'Dieses Relais 101 korrespondiert mit dem Relais 24- und dessen Wicklung (Fig. 1).

Es soll bemerkt werden, daß mit dem in Fig. 2 dargestellten Arrangement, solange der Transistor 98 in nichtleitendem Zustand ist, die Wicklung 100 des Relais 101 erregt ist.

Dementsprechend wird ein Schaltkontakt 102 des Relais 101 in geschlossenem Zustand gehalten. Der Schaltkreis zur Steuerung der Erregung des Elektromotors 12 (Fig. 1) kann solange in erregtem Zustand aufrechterhalten werden, wie die Bedingungen während des Abwärtshubes der Pumpen-Einheit 11 normal verbleiben.

Es wird darauf verwiesen, daß noch ein weiterer Schalter dargestellt ist.' Dieser korrespondiert mit dem Schalter in Fig. 1. Der Schalter 103 ist mit seinen Kontakten in Parallelschaltung mit den Kontakten 102 des Relais 101. Eine Erregerwicklung 106 erzeugt die Energie für den Steuer-Schaltkreis gemäß Fig. 2 über einen Transformator zum Doppelweggleichrichter 73· Auf diese Weise kann der in Fig·. 2 dargestellte Steuer-Schaltkreis mit dem Motor abge-

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schaltet werden, wenn immer die Bedingungen während eines oder mehrerer,Abwärtshübe der Pumpen-Einheit so sind, daß das Belastungs-Signal unter ein vorbestimmtes Niveau eines Normal-Signals fällt.

In den Fig. 3*4- und 5 ist eine Schalterkonstruktion darge- stellt, die anstelle des Feldeffekt-Transistors 56 und des Steuer-Schaltkreises, d.h. dessen Widerstand 62, Diode 61, Kondensator 59 und den Schalter 65, 66 sowie Leitungen 69, 70 und 74-» verwendet werden können. Mit anderen Worten ge-· sagt, kann ein einpoliger Hebelausschalter wie er in den Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, in den erfindungsgemäßen Schaltkreis geschaltet werden, der die Diode 51 mit dem einen Eingang des Differenz-Verstärkers 55 verbindet.

Der vorgenannte Schalter kann auf dem Schwengel der Pumpen-Einheit (Fig. 1) dergestalt angeordnet werden, daß das erwünschte Schließen des Schalters nur während des Abwärtshubes erfolgt.

In den Fig. 3-5 ist eine Befestigungsplatte 110 dargestellt, von der sich im _rechterL Winkel eine Achse 111 erstreckt. Auf diese Achse 111 ist frei schwenkbar ein Arm 112 gel.agert, der zwischen einer Buchse 115 und einem Splint 116 od. dergl. auf der Achse gehalten wird.

Der Arm 112 erstreckt sich vertikal nach oben und kann sich in einem begrenzten Winkelbereich, der von zwei adjustierbaren Anschlägen 119 und 120 bestimmt wird, frei drehen.

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Am freien Ende des Armes 112, ist ein Clip 121 oder ein entsprechendes Halteelement angeordnet, das den Körper einer Quecksilberschaltröhre bzw. eines. Quecksilberkapsel-Schalters 122 hält. Der Schalter 122 weist einen Quecksilbertropfen innerhalb der Kapsel sowie ein Paar Elektroden 126 an seinem einen Ende, die elektrisch durch den Quecksilbertropfen verbunden werden, auf. Über zwei von den Elektroden 126 ab-· gehenden Leitungen 127 wird die elektrische Verbindung an den zu schaltenden Schaltkreis übermittelt.

Dadurch, daß die Befestigungsplatte 110 vertikal ^ auf dem Schwengel der Pumpen-Einheit 11 (Fig. 1) angeordnet ist, wenn der Schwengel sich in horizontaler Stellung befindet und die Anschläge 119, 120 so ausgebildet„sind, daß sie einen angemessenen"Grad der Schwenkung des Armes 112 ermöglichen, springt der Schälter 122 zu Beginn des Abwärtshubes und Aufwärtshubes jeweils in' die entsprechende der beiden möglichen Positionen. Aus diesem Grund wird während des Abwärtshubes der Schaltkreis zwischen den Elektroden 126 geschlossen und während des Aufwärtshubes des schwingenden Schwengels der Pumpen-Einheit geöffnet.

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ist wie folgt: ■ "

Nachdem der Motor 12 der Fig. 1 angelaufen ist, werden die* Schalter 65 und 66 zu Beginn jedes Aufwärts- und Abwärtshubes kurzzeitig geschlossen", wodurch entsprechend der Kondensator "59 aufgeladen und entladen wird. Während jedes Abwärtshubes,

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nachdem der Kondensator 59 entladen wurde, werden an der Sekundärwicklung 52 'des Transformators 31 Signale entwickelt, die den aufgenommenen Stromfluß (wobei die "Signale proportional zum Belastungszustand des Elektromotors sind) darstellen. Diese Signale v/erden über einen Feldeffekt-Transistor 56 zu einem Eingang des Differenz-Verstärkers 55 übermittelt. Solange die maximale Amplitude dieses die Belastung kennzeichnenden Signals die an der Eingangs-Leitung 77 des Differenz-Verstärkers 55 anliegende voreingestellte Nbrmal-Signal-Amplitude übersteigt, wird ein Ausgangssignal an den Transistor 86 übermittelt, das einen Kurzschluß-Schaltkreis für die Entladung des Kondensators 87 leitend macht. Jede Abwärtsbewegung eines Pumpenzyklus bewirkt bei einem Steuerungs-Zyklus des RC-Steuerungsgliedes (Kondensator 87 und Widerstand 88), daß die Steuerung,solange der Transistor leitend ist, aussetzt. Dieser Steuerungs-Zyklus erlaubt es dem Kondensator 87 üblicherweise nicht ausreichend aufgeladen zu werden, um die Doppelbasisdiode 92 zu schalten, bevor die nächsten Abwärtshub-Signale nicht auf Jeden Fall empfangen wurden. Aus diesem Grund verbleibt das Relais 101 unter normalen Pumpenbedingungen in erregtem Zustand.

Jedesmal, wenn der Abwärtshubteil des Steuerungs-Zyklus aussetzt, um ein Normal-Signal zu entwickeln, ist am Ausgang des Differenz-Verstärkers 55 kein Ausgangssignal, so daß der Transistor 86 nicht leitend wird und das RC-Glied fortfährt, die Aufladung des Kondensators 87 zu ermöglichen. Ist der Kondensator voll aufgeladen, kann an den Emitter der Doppelbasisdiode 92 ein Strom angelegt werden, der ausreichend ist,

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um die Doppelbasisdxode zu schalten und.den anderen Transistor 98 leitend zu machen. Dadurch wird die Wicklung des Relais 101 kurzgeschlossen und. die Kontakte des sich vorher in erregtem Zustand befundenen Relais fallen ab. Aus dem Abfallen der Kontakte resultiert das Abschalten des Elektromagnet-Schalters 19 des in Fig. 1 dargestellten Pumpen-Systems, so daß der Elektromotor abgeschaltet und der Strom zur Wicklung 106 ebenfalls abgeschaltet wird.

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Claims

T 73 022 Patentansprüche

1)^Steuerung für einen Elektromotor, insbesondere in Verbindung mit einer Schwengelpumpen-Einheit, mit einer ersten Steuerschaltung zum Abschalten des Motors bei Stillstand der Pumpe, v/obei die. Steuerschaltung einen Kraftanschluß zum Verbinden des Elektromotors mit einer elektrischen Stromquelle und einen im Schaltkreis des Eraftanschlusses angeordneten Schalter zum Unterbrechen der Stromversorgung des Motors durch die elektrische Stromquelle aufweist, gekennzeichnet durch ein Relais zur Steuerung der Betätigung des Schalters (19)» durch eine Impedanz im Schaltkreis des Kraftanschlüsses zum Durchleiten des bei Belastung des Motors auftretenden Stromes durch den Schaltkreis,

durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines dem bei Belastung des Motors auftretenden Strom entsprechenden Signals,

durch eine Einrichtung zum Vergleichen der Amplitude des erzeugten Signals mit der Amplitude eines vorbestimmten Normal-Signals_α jedoch nur während des Abwärtshubs der Schwengelpumpen-Einheit,und

durch eine Einrichtung zur Betätigung des Relais in dem " Augenblick, wenn die Vergleichs-Einrichtung einen unter der Norm liegenden Wert und damit den Leerhub der Pumpe anzeigt, um den Motor abzuschalten.

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2) Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichs-Einrichtung elektronische Mittel zum Durchlassen des die Belastung des Motors anzeigenden Signals, wenn sie sich in dem einen Zustand, und zum Blockieren des Signals, wenn sie sich in dem anderen Zustand befindet, aufweist, daß vom Pumpenschwengel betätigte Schaltmittel zum Einstellen der elektronischen Mittel in den jeweiligen Zustand, aufweist, daß die Mittel zur Betätigung des Relais einen Differenz-Verstärker (55) mit zwei Eingangsschaltkreisen aufweisen, . wobei die eine Eingangsschaltung mit den vorgenannten elektronischen Mitteln und die andere mit einem einstellbaren, normale Belastung-anzeigenden Signal verbunden ist, daß zweite, mit dem Ausgang des Differenz-Verstärkers (55) verbundene elektronische Mittel zum Steuern einer elektrischen Steuerungs-Schaltung vorgesehen ist, und daß dritte, mit der Steuerungs-Schaltung verbundene elektronische Mittel zum Abschalten des Relais (19) in dem Augenblick, wenn das die Belastung des Motors anzeigende Signal einen Werf hat, der nicht großer ist als der des normale Motorbelastung anzeigenden Signals, vorgesehen sind.

3) Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten elektronischen Mittel die folgenden Elemente aufweisen: einen Feldeffekt-Transistor (56), einen"Kondensator (59) und Schaltkreismittel zum Verbinden des Kondensators (59) mit dem Feldeffekt-Transistor (56), daß die Schaltmittel

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folgende Elemente auf v/eisen:

ein Paar auf dem PumpenSchwengel angeordneter Quecksilberschalter (122) und eine ßchaltkreiseinrichtung zum Verbinden der Schaltmittel mit dem Kondensator (59)? um letzteren bei Beginn des Auf- bzw. Abhub der Pumpe zu laden bzw. zu entladen,

daß die zweiten elektronischen Mittel folgende Elemente aufweisen:

einen Transistor (86), einen zweiten Kondensator (87) und Schaltkreiseinrichtungen zum Verbinden des Transistors (86) mit dem zweiten Kondensator (87) zum Entladen desselben und Einleiten einer Steuerungsperiode der Steuerungs-Schaltung,

und daß die dritten elektronischen Mittel folgende Elemente aufweisen:

eine Doppelbasisdiode (92), einen zweiten Transistor (98) und Schaltkreiseinrichtungen zum Verbinden der Doppelbasisdiode (92) mit dem zweiten Kondensator (87) und dem zweiten Transistor (98) zum Auslösen der Doppelbasisdiode (92), wenn die Ladung eine vorbestimmte Amplitude erreicht hat und den zweiten Transistor leitend zu machen, wenn die Doppelbasisdiode (92) ausgelöst worden ist und zusätzliche Schaltkreiseinrichtungen,- um den zweiten Transistor (98) mit der Wicklung des Relais (19) parallel zu schalten und sie durch Kurzschließen abzuschalten, wenn der zweite Transistor" (98) leitend ist.

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4) Steuerung nach Anspruch I₁ ob a d .u- r c h g e k en nzeichnet, daß die Vergleichs-Einrichtung folgende Elemente aufweist: . .

elektrische Schaltmittel zum Durchlassen des die Motorbelastung anzeigenden Signals, wenn sie sich in einem Zustand, und zum Blockieren des Signals, wenn sie sich im anderen Zustand "befinden,

eine vom Pumpenschwengei "betätigte mechanische Befestigungsplatte (110), um die Schaltmittel von dem einen in den anderen Zustand zu versetzen und damit den Schalter nur während des Abwärtshubes elektrisch abzuschalten, und daß die Mittel zur Betätigung des Relais (19) folgende Elemente aufweist: _# einen Differenz-Verstärker (55) mit zwei Eingangsschaltungen,, wobei die eine der Eingangsschaltungen mit den elektrischen Schaltmitteln und die andere mit einem einstellbaren, eine Normal-Belastung anzeigenden Signal verbunden ist, mit dem Ausgang des Differenzverstärkers verbundene elektronische Mittel zum- Steuern einer elektrischen Steuerungs-Schaltung und zweite,mit der Steuerungs-Schaltung verbundene elektronische Mittel zum Abschalten des Relais in dem Augenblick, wenn der Wert des die Motorbelastung anzeigenden Signals nicht größer ist als der des ITormal-Belastung anzeigenden Signals. - " · .

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