RU2577708C2 - Управление электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы - Google Patents

Управление электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы Download PDF

Info

Publication number
RU2577708C2
RU2577708C2 RU2013124432/12A RU2013124432A RU2577708C2 RU 2577708 C2 RU2577708 C2 RU 2577708C2 RU 2013124432/12 A RU2013124432/12 A RU 2013124432/12A RU 2013124432 A RU2013124432 A RU 2013124432A RU 2577708 C2 RU2577708 C2 RU 2577708C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency converter
motor
network
contactor
motors
Prior art date
Application number
RU2013124432/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013124432A (ru
Inventor
Маркку АХО
Веса КЕТТУНЕН
Паси ПЕННАНЕН
Original Assignee
Мариофф Корпорейшн Ой
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мариофф Корпорейшн Ой filed Critical Мариофф Корпорейшн Ой
Publication of RU2013124432A publication Critical patent/RU2013124432A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2577708C2 publication Critical patent/RU2577708C2/ru

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/64—Pipe-line systems pressurised
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0072—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using sprayed or atomised water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/029—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions for pumps operating in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0202—Voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2203/00—Motor parameters
    • F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
    • F04B2203/0204—Frequency of the electric current
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/05—Pressure after the pump outlet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Fire-Extinguishing By Fire Departments, And Fire-Extinguishing Equipment And Control Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к противопожарным системам, в частности к системам пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления. Достигаемый технический результат - создание резервной системы управления для насосной установки, обеспечивающей возможность оптимизации электро- и водопотребления, а также возможность уменьшения пиков пускового тока электродвигателей. Заявленный способ реализуется с помощью устройства управления электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы, содержащей форсунки (112), насосную установку, систему управления (111) со средствами измерения давления (110), трубопровод (105) для подачи средства пожаротушения на форсунки. Устройство содержит приводы насоса, каждый из которых содержит насос (101) и вращающий его электродвигатель переменного тока (102, 203a-f), соединенный с питающей сетью (106) через контакторное устройство (206a-f). Управление выполняется посредством частотного преобразователя (108) на основе давления, измеряемого в трубопроводе. Частотный преобразователь обеспечивает в каждый момент времени плавное регулирование давления одним электродвигателем (102, 203a-f). Остальные электродвигатели при этом подключены к питающей сети непосредственно. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к противопожарным системам и, в частности, к системам пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления.
Задача настоящего изобретения состоит в создании способа и устройства для управления электродвигателями насосной установки противопожарной системы, такой как система пожаротушения тонкораспыленной водой и, в частности, система пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления.
Уровень техники
В настоящее время в противопожарных системах, например системах водяного пожаротушения, в частности устройствах пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления, используются насосные установки, включающие в себя электродвигатели переменного тока, механические приводы, водяные насосы высокого давления и перепускные клапаны, выполненные с возможностью регулирования давления во включенном состоянии, как правило, до давления выше 100 бар, например 140-180 бар. Обычно между насосами высокого давления и электродвигателями расположен приводной механизм, в котором мощность, полученная от вала электродвигателя, может быть поделена между одним или несколькими насосами высокого давления с возможностью достижения заданной водоотдачи. Вода поступает в насосы высокого давления из собственного резервуара установки.
Установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления обычно работает таким образом, что ее давление в режиме ожидания имеет малое значение, например 25 бар, поддерживаемое, например, пневматическим резервным насосом. В дополнение к резервному насосу, система может иметь датчик потока, расположенный в водонапорной трубе. При повышении температуры, в защищенном от пожара пространстве, выше тепловой характеристики форсунок имеет место разлом термоампулы в распылителе, обеспечивающий протекание тонко распыленнной воды в защищенное пространство. Резервный насос, пытаясь поддерживать в трубопроводе давление в 25 бар, начинает подавать больше воды в трубопровод, обеспечивая ее протекание. Это протекание воды может быть зафиксировано датчиком потока, выполненным с возможностью подачи сигнала на запуск насосной установки. Контроль давления в трубопроводе может быть обеспечен установленным в нем реле давления. Датчик потока выполнен таким образом, что при отказе резервного насоса и наличии потока в трубопроводе он не получает данных о потоке. Следовательно, запуск насосной установки не может быть осуществлен сигналом датчика потока. Вследствие слишком низкого давления, при падении значения давления в трубопроводе ниже заданного предела и сохранении этого значения в течение некоторого времени, запуск насоса может быть выполнен реле давления.
При пуске (активации) насосов в известных насосных установках, в свою очередь, может быть осуществлен автоматический пуск электродвигателей насосов, подключенных непосредственно к питающей сети, под управлением реле времени с небольшой задержкой. При превышении водоотдачей насосной установки заданной скорости потока воды, избыточная часть потока может поступать, через перепускные клапаны, обратно в резервуар для воды. Как правило, вращение водяного насоса высокого давления может быть обеспечено трехфазными электродвигателями переменного тока, подключенными к трехфазной питающей сети переменного тока.
Таким образом, для работы известных насосных установок необходимы резервуар для воды, перепускные клапаны и отдельный резервный насос, что делает их относительно сложными, громоздкими и дорогостоящими.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в устранении недостатков уровня техники и разработке совершенно нового способа и устройства управления электродвигателями переменного тока насосной установки противопожарной системы, например установки пожаротушения тонкораспыленной водой.
Решение поставленной задачи согласно настоящему изобретению основано на использовании частотного преобразователя, посредством которого один из двигателей соединен с питающей электрической сетью. Посредством частотного преобразователя может быть получено переменное напряжение и переменное напряжение переменной частоты, с помощью которых может быть осуществлено управление одним из двигателей привода насоса.
В одном из примеров реализации изобретения, частотный преобразователь имеет жесткое соединение с одним электродвигателем переменного тока.
В другом примере реализации изобретения частотный преобразователь может быть соединен с каким-либо другим электродвигателем переменного тока привода насоса.
Отличительные признаки способа и устройства согласно изобретению более подробно раскрыты в независимых пунктах 1 и 9 формулы изобретения. Предпочтительные примеры реализации изобретения раскрыты в других пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение позволяет создать экономически эффективную резервную систему управления для насосной установки, обеспечивающую дополнительные преимущества для потребителя (в т.ч. оптимизацию электро- и водопотребления, а также возможность уменьшения пиков пускового тока электродвигателей).
В насосной установке согласно изобретению отсутствует необходимость в отдельном резервуаре для воды, перепускных клапанах и резервном насосе, что делает насосные установки простыми с механической точки зрения и компактными. Кроме того, настоящее изобретение позволяет избежать проблем, вызванных, в основном, большим запаздыванием (гистерезисом) механических перепускных клапанов, а также нагревом воды и насосов, возникающим в результате циркуляции воды. Таким образом, механизм насосной установки может быть значительно упрощен по сравнению с известными из уровня техники решениями.
В дополнение, устройство требует наличия только одного частотного преобразователя, параллельно которому может быть подключен второй, резервный частотный преобразователь, обеспечивающий бесперебойную работу устройства, сохраняющего, при этом, простоту своей конструкции. Кроме того, за счет изменения циклов пуска может быть сбалансирован износ двигателей и насосов.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено более подробное описание изобретения на основе примеров его реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
на фиг.1 показана упрощенная блок-схема системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления по настоящему изобретению и устройства управления насосной установкой этой системы с одним электродвигателем, управляемым частотным преобразователем;
на фиг.2 показана принципиальная электрическая схема цепи электродвигателя согласно одному из примеров реализации настоящего изобретения;
на фиг.3 показана принципиальная электрическая схема цепи электродвигателя согласно второму примеру реализации настоящего изобретения; а
на фиг.4 показана блок-схема системы управления согласно изобретению;
на фиг.5 показана блок-схема второй системы управления согласно изобретению;
фиг.6 иллюстрирует работу системы управления, изображенной на фиг.5;
фиг.7 также иллюстрирует работу системы управления, изображенной на фиг.5.
Осуществление изобретения
Противопожарная система, например система водяного пожаротушения, в частности система пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления, содержит распылительные головки с форсунками, расположенные в защищенной от пожара области, насосную установку, а также трубопровод с механизмами управления клапанами, обеспечивающими прохождение потока средства пожаротушения от насосной установки к форсункам. Насосная установка включает в себя несколько приводов насоса, каждый из которых состоит из насоса высокого давления и вращающего его электродвигателя переменного тока.
Работа системы по изобретению аналогична рассмотренной выше работе известной системы, выбранной в качестве прототипа, т.е. при повышении температуры в защищенном от пожара пространстве выше тепловой характеристики форсунок имеет место разлом термоампулы в распылителе, обеспечивающий тонкое распыление воды в защищенном пространстве. В настоящем изобретении управляемый частотным преобразователем резервный насос, которым может служить насос высокого давления, выполнен с возможностью поддержания в трубопроводе давления в барах и подачи в трубопровод большего количества воды, что влечет за собой ее движение. Если работы резервного насоса не достаточно для поддержания давления холостого хода в заданное время, системой управления может быть осуществлен запуск насосной установки. Специалистам в данной области хорошо известны общее устройство и работа системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления, да это и не важно для настоящего изобретения, поэтому устройство системы не представлено на прилагаемых чертежах, а описание работы не будет подробно рассмотрено в приведенном ниже описании изобретения.
На фиг.1 показана упрощенная блок-схема системы пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления по настоящему изобретению и устройства управления электродвигателями насосной установки. На чертеже показаны насосы высокого давления 101 и вращающие их трехфазные электродвигатели переменного тока 102. От водопроводной магистрали 103 вода может поступать через магистральный трубопровод 104 к насосам и далее, через второй магистральный трубопровод 105, к форсункам 112, а подвод электроэнергии к двигателям может быть осуществлен от трехфазной сети 106 через трехфазные питающие кабели 107.
В устройстве по изобретению один электродвигатель 102 подключен к питающей электросети через частотный преобразователь 108, при этом управление рассматриваемым двигателем может быть осуществлено при переменной частоте и переменной амплитуде трехфазного напряжения переменного тока 109. Частотный преобразователь, которым может служить, например, управляемый напряжением частотный преобразователь с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), содержит подключенный к сети выпрямительный мост, промежуточный контур постоянного тока и преобразовательный мост, питающий электродвигатель.
Датчики давления (датчики перепада давления) 110 соединены с магистральным трубопроводом форсунок, а датчики, например, двигатели и частотный преобразователь, соединены с блоком управления (РСВ) 111 системы. Для дублирования, как правило, могут быть использованы два датчика давления, которые, кроме того, могут быть соединены с различными платами ввода/вывода (IOC-card) (см. фиг.4). Фиг.2 характеризует основную концепцию, на уровне главной цепи, в которой частотный преобразователь имеет жесткое соединение с одним электродвигателем. Насосная установка содержит шесть трехфазных электродвигателей переменного тока 203a-f, подключенных через выключатели (плавкий предохранитель) 202a-f к трехфазной сети 201. Управление одним электродвигателем может быть осуществлено частотным преобразователем 204, соединенным с электродвигателем посредством первого контакторного устройства 205, либо питание электродвигателя может быть осуществлено непосредственно от сети через второе контакторное устройство 206а, таким образом, что электродвигатель может быть подключен к сети непосредственно (KD контакторы) или через частотный преобразователь (FC) (KF контактор). Остальные электродвигатели могут быть подключены непосредственно к сети через контакторы 206b-206f. Для управления контакторами может быть использован отдельный электронный блок управления (Система управления РСВ) 211.
Электродвигатель, управляемый частотным преобразователем, выполнен с возможностью плавного точного регулирования давления при пуске и эксплуатации насосной установки, а пуск остальных электродвигателей, обеспечивающих плавную регулировку, до номинальной скорости с "грубой синхронизацией", может быть осуществлен непосредственным их включением в сеть, причем их количество может быть выбрано из условия создания требуемой водоотдачи с задержкой времени. Таким образом, насосами может быть создано соответствующее давление. Кроме того, в режиме ожидания системы, малое давление, например 25 бар, может поддерживаться в ней с помощью электродвигателя, управляемого частотным преобразователем, а не с помощью известного резервного насоса.
Фиг.3 характеризует пример реализации изобретения согласно изобретению, так называемую концепцию синхронизации сети, согласно которой регулирование давления может быть выполнено точно тем же самым способом, что и в рассмотренном выше примере, но частотный преобразователь 304 может быть соединен с любым из двигателей. Для этого каждый двигатель имеет два контактора, 305a-f (KD контакторы) и 306a-f (FC контакторы), каждый из которых соединен с отдельным электронным блоком управления 311. Кроме того, частотный преобразователь подключен к сети посредством собственного выключателя 307. Такая концепция необходима вследствие большого количества потребляемой энергии, поскольку пики тока электродвигателей при прямом пуске могут создавать проблемы для питающей сети. Двигатели синхронизированы по частоте и фазе главной сети, при этом они могут быть подключены к ней без значительных пиков тока. Измерительный трансформатор 308 Т9В подключен к сети через собственный выключатель 309, а также к аналоговому входу частотного преобразователя. Таким образом, частотный преобразователь может быть выполнен с возможностью измерения собственного выходного напряжения и фазы главной сети, а также передачи сообщения управляющей электронике относительно момента синхронизации.
На фиг.4 показана распределенная управляющая электроника блока управления, управляемая посредством шины. Насосная установка содержит отдельный пусковой блок, общий для всех двигателей и частотного преобразователя, собранный из готовых модулей, в которых размещена управляющая электроника блока управления. Блок содержит панель пользователя (PUP) 401 для привода насоса, которая может служить пользовательским интерфейсом, плату блока управления (контроллер) (PUC) 402 насосной установки, платы подключения (MCI) 403 для управления электродвигателем, плату подключения (FCI) 404 для управления частотным преобразователем, а также плату ввода/вывода (IOC) 405. Обмен данными между платами управления может быть выполнен по резервной двунаправленной шине сети локальных контроллеров (CAN-шине) 406. Для дублирования, к системе могут быть подключены две платы блока управления (PUC) насосной установки и две платы подключения (FCI) для управления частотным преобразователем (т.е. также два частотных преобразователя).
Управление системой по изобретению может быть осуществлено посредством синхронизации напряжения сети (сетевая синхронизация), при которой могут быть измерены напряжение сети и напряжение двигателя, а частота двигателя может быть синхронизирована с частотой сети (см. фиг.6).
Для получения от сетевой синхронизации оптимального экономического эффекта должно быть известно время опережения, требуемое для работы контактора. Кроме того, для упрощения процесса управления это время опережения должно быть одинаковым для всех двигателей.
Многие параметры резервной CAN-шины могут затруднить установку времени опережения; например:
- число плат подключения в сети, поскольку каждая плата подключения, как правило, вызывает задержку прохождения сигнала примерно на 1 секунду;
- тракт прохождения сигнала; т.к. при наличии проблем в соединении, тракт прохождения сигналов может быть более длинным или более коротким.
Согласно изобретению для решения этой проблемы может быть использована система, изображенная на фиг.5, выполненная таким образом, что критические по времени сигналы, которыми могут служить сигналы синхронизации, сигналы на включение контакторного устройства для соединения с сетью (KF), отключение контакторного устройства для соединения с частотным преобразователем (KD), могут быть выработаны локально в плате подключения (FCI) для управления частотным преобразователем и плате подключения (MCI) для управления двигателем, а необходимость их передачи в прямом и обратном направлении между платой подключения (FCI) для управления частотным преобразователем и платой подключения (MCI) для управления двигателем и блоком управления (PUC) для насосной установки отсутствует.
Кроме того, платы подключения (FCI) для управления частотным преобразователем и платы подключения (MCI) для управления двигателем соединены между собой гальванически с помощью проводников 501-504 через содержащиеся в них синхронизирующие соединители, таким образом, что один проводник 501 соединяет плату подключения частотного преобразователя с первой платой подключения двигателя, а второй проводник 502 соединяет первую плату подключения двигателя с платой подключения второго двигателя, и т.д.
Соответствующим образом, проводник 503, показанный штрихпунктирными линиями, соединяет синхронизирующий соединитель второй платы подключения частотного преобразователя с платой подключения двигателя, а двигатели, кроме того, соединены друг с другом с помощью проводника 504.
Ниже приведено описание работы устройства, со ссылкой на фиг.6 и 7, в дополнение к фиг.5, характеризующие напряжение Uline сети, напряжение UFC частотного преобразователя и напряжение UM двигателя по оси времени t (рис.6); сигнал запуска синхронизации (start sync) от блока управления (PUC) для насосной установки, управляющее устройство контактора (KF) для соединения с сетью FC, статус контактора (KF) для соединения с сетью FC, управляющее устройство контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем, подключенного непосредственно к сети, а также статус контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем, подключенного непосредственно к сети по той же оси времени, что и для напряжения двигателя (фиг.7).
В момент времени t1 (фиг.6 и 7) блоком управления (PUC) для насосной установки может быть выдан сигнал запуска синхронизации. При этом работа одного из двигателей, например 203а, может быть осуществлена под управлением частотного преобразователя. В момент времени t2 синхронизация может быть завершена, и частотным преобразователем может быть выдан сигнал о выполнении синхронизации. В момент времени t3 могут быть выданы команды на останов FC и на размыкание контактора (KF) для соединения с сетью. После этого, в момент времени t4 контактор (KF) для соединения с сетью может быть разомкнут и выдана команда на замыкание контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем, причем при замыкании контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем с задержкой возможно свободное вращение двигателя до момента времени t5, в который контактор (KD) для соединения с частотным преобразователем может быть замкнут, а электродвигатель переменного тока подключен непосредственно к сети.
На фиг.7 далее показаны соединения контакторов в рассматриваемом блоке управления. Из чертежа видно, что сигнал запуска синхронизации может быть выдан в промежутке между t1-t3, сигнал о выполнении синхронизации может быть выдан в промежутке между t2-t3, а сигнал запуска FC и блока управления контактора (KF) для соединения с сетью FC может быть выдан даже до момента времени t1 и вплоть до момента времени t3, при этом блок управления контактора (KF) для соединения с сетью FC будет оставаться замкнутым во время размыкания с запаздыванием вплоть до момента времени t4. Управляющее устройство (управление контактором (KF) для соединения с сетью) контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем, подключенного непосредственно к сети, выполнено с возможностью управления замыканием контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем после t4, а контактор KD, подключенный непосредственно к сети, может быть замкнутым до момента времени t5 (статус контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем).
Фиг.7 иллюстрирует регулирование скорости двигателя до заданного значения. Идеальная синхронизация фаз, при которой нет пиков тока, может быть достигнута в том случае, когда синхронизация и подключение к сети имеют место при одной и той же фазе напряжения двигателя и напряжения сети, а также при нулевых значениях этих напряжений в момент времени t5 (фиг.6).
Задержка между частотой напряжения FC и синхронизацией фаз, задержка размыкания контактора (KF) для соединения с сетью и задержка размыкания контактора (KD) для соединения с частотным преобразователем показаны на фиг.7 в виде временных интервалов t1-t2, t3-t4 и t4-t5. Заданным опережением по фазе может служить временной интервал t2-t3.
Специалистам в данной области понятно, что разные примеры реализации изобретения не могут быть ограничены исключительно рассмотренными выше примерами, в них могут быть внесены изменения в пределах объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения. Отличительные признаки, рассмотренные в описании настоящего изобретения в сочетании с другими признаками, могут также считаться независимыми отличительными признаками.

Claims (25)

1. Способ управления электродвигателями насосной установки, входящей в состав противопожарной системы, которая содержит форсунки (112), насосную установку, систему управления со средствами измерения давления и трубопровод (105) для подачи к форсункам средства пожаротушения от насосной установки, содержащей приводы насоса, каждый из которых содержит насос (101) и вращающий его электродвигатель переменного тока (102, 203a-f), выполненный с возможностью подключения к питающей сети переменного тока через контакторное устройство (206a-f),
причем электродвигателем переменного тока в насосной установке управляют на основе измеряемого в трубопроводе давления,
отличающийся тем, что
одним из электродвигателей (102, 203a-f) в конкретный момент времени управляют посредством частотного преобразователя (108, 204) таким образом, что указанный двигатель, подлежащий управлению частотным преобразователем, работает в качестве двигателя, который под управлением частотного преобразователя плавно регулирует давление, а остальные электродвигатели начинают работать в сети.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения с двигателем посредством первого контакторного устройства (205) либо, в противном случае, питание на этот двигатель подано непосредственно от сети через второе контакторное устройство (206а), так что двигатель выполнен с возможностью подключения к сети непосредственно (KD) или через частотный преобразователь (KF).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частотный преобразователь соединен с одним из электродвигателей посредством контакторного устройства.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения посредством контакторных устройств с любым из указанных двигателей привода насоса.
5. Способ по п. 2 или 4, отличающийся тем, что каждый двигатель имеет два контакторных устройства (305a-f и 306a-f), причем частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения с каждым из двигателей через первое контакторное устройство (205), либо, в противном случае,
каждый двигатель выполнен с возможностью питания непосредственно от сети через второе контакторное устройство (206a-206f), так что двигатель выполнен с возможностью соединения с сетью непосредственно (KD) или через частотный преобразователь (KF).
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что двигатели синхронизируют по частоте и фазе главной сети, и при этом обеспечена возможность их подключения к ней без значительных пиков тока.
7. Способ по п. 4 или 6, отличающийся тем, что измерительный трансформатор (308) соединен с аналоговым входом частотного преобразователя, выполненного с возможностью измерения собственного выходного напряжения и напряжения фазы главной сети, а также передачи момента синхронизации управляющей электронике.
8. Способ по любому из пп. 1-4, 6, отличающийся тем, что противопожарной системой является система пожаротушения тонкораспыленной водой, в частности система пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления.
9. Способ по любому из пп. 1-4, 6, отличающийся тем, что насосная установка выполнена с возможностью управления отдельным блоком управления, общим для двигателей и частотного преобразователя,
причем блок управления содержит блок (402) управления (PUC) для насосной установки, платы (403) подключения (MCI) для управления двигателем, плату (404) подключения (FCI) для управления частотным преобразователем и карты (405) входа/вывода (IOC).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что карты управления сообщаются по резервной двунаправленной шине сети локальных контроллеров (CAN-шине) (406).
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что критические по времени сигналы, которыми являются сигнал синхронизации, открытие KF, закрытие KD, вырабатывают локально в плате FCI и в плате MCI.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что платы FCI и платы MCI соединены между собой гальванически с помощью проводников (501-504) через содержащиеся в них синхронизирующие соединители с возможностью подачи сигналов синхронизации с платы FCI на одну плату MCI, а с нее далее на другие платы MCI.
13. Устройство для управления электродвигателями насосной установки противопожарной системы, которая содержит форсунки (112), насосную установку, систему управления со средствами измерения давления и трубопровод (105) для подачи к форсункам средства пожаротушения от насосной установки, содержащей приводы насоса, каждый из которых содержит насос (101) и вращающий его электродвигатель переменного тока (102, 203a-2f), выполненный с возможностью подключения к питающей сети переменного тока через контакторное устройство (206a-f), а также блок управления,
причем электродвигатели переменного тока в насосной установке выполнены с возможностью управления ими на основе измеряемого в трубопроводе давления,
отличающееся тем, что
устройство содержит частотный преобразователь, управляющий одним или несколькими электродвигателями, а
блок управления выполнен с возможностью управления одним из электродвигателей (102, 203a-f) в конкретный момент времени посредством частотного преобразователя (108, 204) таким образом, что указанный двигатель, подлежащий управлению частотным преобразователем, работает в качестве двигателя, который под управлением частотного преобразователя плавно регулирует давление, а остальные электродвигатели начинают работать в сети.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения с двигателем посредством первого контакторного устройства (205) либо, в противном случае, питание на этот двигатель подано непосредственно от сети через второе контакторное устройство (206а), так что двигатель выполнен с возможностью подключения к сети непосредственно (KD) или через частотный преобразователь (KF).
15. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что частотный преобразователь соединен с одним из электродвигателей посредством контакторного устройства.
16. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения посредством контакторных устройств с любым из указанных двигателей привода насоса.
17. Устройство по п. 14 или 16, отличающееся тем, что каждый двигатель имеет два контакторных устройства (305a-f и 306a-f), причем частотный преобразователь выполнен с возможностью соединения с каждым из двигателей через первое контакторное устройство (205), либо, в противном случае,
каждый двигатель выполнен с возможностью питания непосредственно от сети через второе контакторное устройство (206a-206f), так что двигатель выполнен с возможностью соединения с сетью непосредственно (KD) или через частотный преобразователь (KF).
18. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что двигатели выполнены с возможностью синхронизации по частоте и фазе главной сети посредством блока управления, и при этом обеспечена возможность их подключения к ней без значительных пиков тока.
19. Устройство по п. 16 или 18, отличающееся тем, что измерительный трансформатор (308) соединен с аналоговым входом частотного преобразователя, выполненного с возможностью измерения собственного выходного напряжения и напряжения фазы главной сети и передачи момента синхронизации управляющей электронике.
20. Устройство по любому из пп. 13-16, 18, отличающееся тем, что противопожарной системой является установка пожаротушения тонкораспыленной водой, в частности установка пожаротушения тонкораспыленной водой высокого давления.
21. Устройство по любому из пп. 13-16, 18, отличающееся тем, что насосная установка содержит отдельный блок управления, общий для двигателей и частотного преобразователя,
причем блок управления содержит блок (402) управления (PUC) для насосной установки, платы (403) подключения (MCI) для управления двигателями, плату (404) подключения (FCI) для управления частотным преобразователем и карты (405) входа/вывода (IOC).
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что карты управления сообщаются по резервной двунаправленной шине сети локальных контроллеров (CAN-шине) (406).
23. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что блок управления выполнен таким образом, что критические по времени сигналы, которыми являются сигнал синхронизации, открытие KF, закрытие KD, выработаны локально в плате FCI и в плате MCI.
24. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что платы FCI и платы MCI соединены между собой гальванически с помощью проводников (501-504) через содержащиеся в них синхронизирующие соединители с возможностью подачи сигналов синхронизации с платы FCI на одну плату MCI, а с нее далее на другие платы MCI.
25. Устройство по любому из пп. 13-16, 18, 22-24, отличающееся тем, что оно содержит два частотных преобразователя, соединенных параллельно, которые выполнены так, что первый из них выполнен с возможностью работы в нормальном режиме, а второй выполнен с возможностью работы при отказе первого частотного преобразователя.
RU2013124432/12A 2010-11-08 2011-10-21 Управление электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы RU2577708C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20106174A FI125784B (fi) 2010-11-08 2010-11-08 Palontorjuntajärjestelmän pumppuyksikön sähkömoottoreiden ohjaus
FI20106174 2010-11-08
PCT/FI2011/050923 WO2012062956A1 (en) 2010-11-08 2011-10-21 Control of the electric motors of a pump unit of a fire protection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013124432A RU2013124432A (ru) 2014-12-20
RU2577708C2 true RU2577708C2 (ru) 2016-03-20

Family

ID=43268954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013124432/12A RU2577708C2 (ru) 2010-11-08 2011-10-21 Управление электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9302130B2 (ru)
EP (1) EP2637750B1 (ru)
KR (1) KR101863357B1 (ru)
CN (1) CN103269754B (ru)
ES (1) ES2732598T3 (ru)
FI (1) FI125784B (ru)
RU (1) RU2577708C2 (ru)
SG (1) SG190084A1 (ru)
WO (1) WO2012062956A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2551116C1 (ru) * 2013-12-24 2015-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Устройство управления частотно-регулируемым электроприводом магистральных насосов
US10143871B1 (en) * 2016-01-20 2018-12-04 Gary Ike Self-recharging fire sprinkler system
DE102016217036A1 (de) * 2016-09-07 2018-03-08 Albert Ziegler Gmbh Einsatzfahrzeug, insbesondere Feuerwehrfahrzeug
CN107084139B (zh) * 2017-03-20 2019-05-07 南京新联电能云服务有限公司 流体参数调节系统及方法
GB2573735B (en) * 2018-03-15 2021-08-18 Ultimate Fire Systems Ltd Fire suppression system
CN110259698A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司天生桥局 一种柔性直流输电换流阀冷却系统主循环泵故障切换方法
DE102019006505A1 (de) * 2019-09-16 2021-03-18 Satisloh Ag Hydraulikanordnung für eine Vorrichtung zum Abblocken von optischen Werkstücken, insbesondere Brillengläsern, von zugeordneten Blockstücken
CN110721426A (zh) * 2019-10-23 2020-01-24 中国舰船研究设计中心 一种船用恒压消防系统
WO2023155038A1 (zh) * 2022-02-15 2023-08-24 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 电驱泵送系统及其驱动方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215564C2 (ru) * 1998-02-02 2003-11-10 Мариофф Корпорейшн Ой Источник управления для подачи гасящей среды в распылительную головку для тушения огня
RU2236878C2 (ru) * 1999-10-29 2004-09-27 Мариофф Корпорейшн Ой Источник питания для подачи водной жидкости к объекту и установка пожаротушения
RU2245183C2 (ru) * 1999-11-02 2005-01-27 Мариофф Корпорейшн Ой Установка для тушения пожара
JP2009008091A (ja) * 2004-07-26 2009-01-15 Ebara Corp 消火ポンプ装置
JP2010220907A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 消火ポンプシステム及び消化ポンプユニットの制御方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3118656B2 (ja) * 1991-09-27 2000-12-18 能美防災株式会社 スプリンクラ消火設備
SE501398C2 (sv) 1993-04-30 1995-02-06 Htc Aamaal Ab Förfarande att driva en sprinkleranläggning och anordning för genomförande av förfarandet
JP3816613B2 (ja) * 1997-01-14 2006-08-30 能美防災株式会社 スプリンクラ消火設備
US6315523B1 (en) * 2000-02-18 2001-11-13 Djax Corporation Electrically isolated pump-off controller
JP5084322B2 (ja) * 2007-03-29 2012-11-28 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
FI121130B (fi) * 2008-02-29 2010-07-15 Vacon Oyj Sähkömoottorin kytkeminen syöttöverkkoon
US20100012332A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 Federal Signal Corporation Remotely located pump control system
US9482220B2 (en) * 2012-06-07 2016-11-01 Asco Power Technologies, L.P. Dual redundancy in fire pump controllers
CN203770111U (zh) * 2013-03-13 2014-08-13 阿斯科动力科技公司 消防泵控制系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215564C2 (ru) * 1998-02-02 2003-11-10 Мариофф Корпорейшн Ой Источник управления для подачи гасящей среды в распылительную головку для тушения огня
RU2236878C2 (ru) * 1999-10-29 2004-09-27 Мариофф Корпорейшн Ой Источник питания для подачи водной жидкости к объекту и установка пожаротушения
RU2245183C2 (ru) * 1999-11-02 2005-01-27 Мариофф Корпорейшн Ой Установка для тушения пожара
JP2009008091A (ja) * 2004-07-26 2009-01-15 Ebara Corp 消火ポンプ装置
JP2010220907A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd 消火ポンプシステム及び消化ポンプユニットの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
FI20106174L (fi) 2012-05-09
FI125784B (fi) 2016-02-15
FI20106174A0 (fi) 2010-11-08
ES2732598T3 (es) 2019-11-25
CN103269754A (zh) 2013-08-28
RU2013124432A (ru) 2014-12-20
US20130228345A1 (en) 2013-09-05
EP2637750A1 (en) 2013-09-18
CN103269754B (zh) 2016-06-29
US9302130B2 (en) 2016-04-05
FI20106174A (fi) 2012-05-09
KR20140053808A (ko) 2014-05-08
EP2637750A4 (en) 2017-08-23
WO2012062956A1 (en) 2012-05-18
SG190084A1 (en) 2013-06-28
EP2637750B1 (en) 2019-03-27
KR101863357B1 (ko) 2018-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2577708C2 (ru) Управление электрическими двигателями насосной установки противопожарной системы
US7619324B2 (en) Power system with multiple generator sets
CA2685429C (en) Method of controlling parallel-connected backup power sources and apparatus with parallel-connected backup power sources
RU2551139C1 (ru) Способ автоматизированного управления электроприводом насосной станции
US20130002027A1 (en) Uninterruptible power supply
US9397514B2 (en) DC power signal generation for electro-chemical reactor
CN111799836B (zh) 一种模块化储能变流器并机及热插拔控制方法
WO2011018089A1 (en) Low power switch mode power supply
CN102879678B (zh) 电磁阀测试仪
CN102508501A (zh) 一种火力发电机组除氧器液位自动调节控制系统及方法
CN107947949A (zh) 一种主机控制多台分机开关机的时频系统及控制方法
WO2013121442A2 (en) A method and system for controlling a motor / multi-motor system
KR20000047668A (ko) 가압수형 원자로의 증기 발생기를 위한 최대 범위의 급수제어 시스템
CN104092208B (zh) 一种直流输电工程双阀组并联运行的控制方法和装置
JP2001116004A (ja) 油圧制御装置及び電動機の制御装置
RU2368059C2 (ru) Устройство для питания вентильно-индукторного электродвигателя
JP2002013427A (ja) 発電機用エンジンの回転制御装置
CN107366633B (zh) 一种基于电机转速的压力罐水泵控制装置
CN210605499U (zh) 一种乳化液浓度配比控制配电柜及乳化液浓度配比系统
DK181296B1 (en) Dual supply of a backup power supply
CN216819495U (zh) 转换开关柜
RU66129U1 (ru) Электропривод для непрерывных процессов
CN201022184Y (zh) 安全快速控制器在线更换机构
JP2002247766A (ja) 分散電源用発電機の制御方法
KR20190104741A (ko) 정적 무효전력 보상 시스템