SU1713071A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при регулировании напр жени  трехфазных асинхронных электродвигателей, в частно-.сти дл  погружных, электроце'нтробежных насосов. Цель изобретени  - повышение надежности. Электропривод содержит трехфазный асинхронный электродвигатель 1.с короткозамкнутым ротором, длинный токо- подвод 2, блок резисторов 3, выпр митель 4, трехфазный тиристорный преобразователь 5, трехфазный силовой трансформатор 6, суммирующий элемент 7, датчик 8 давлени , блок 9 питани  датчика давлени , блок 10 управлени  датчика давлени , функциональный преобразователь 11, фильтр 12 нижних частот. Поставленна  цель достигаетс  тем, что используютс  два контура регулировани : по ЭДС и по давлению в скважине. Отклонение одного из заданных параметров приводит к изменению угла регулировани  трехфазного т^1ристорного преобразовател  5. По токоподводу 2 передаетс  информаци  о величине третьей гар- моники ЭДС электродвигател  1 и о давлении жидкости в скважине. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при регулировании скорости асинхронного электродвигател  изменением ЭДС. в частности скорости погружных электроцентробежных насрсов.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - зависимость первой гармоники ЭДС от третьей гармоники ЭДС асинхронного электродвигател .Электропривод переменного тока содержит трехфазный асинхронный электродвигатель 1 с короткозамкнутым ротором, выводы статорных обмоток которого через длинный токоподвод 2 соединены с входом блока 3 резисторов, выпр митель 4, трехфазный тиристорный преобразователь 5, входные выводы которого снабжены зажимами дл  подключени  к сети питани , трехфазный силовой трансфо эматор 6, суммирующий элемент 7, выход которого присоединен к управл ющему входу трехфазного тиристорного преобразовател  5, датчик 8 давлени , блок 9 питани  датчика давлени , блок Юуправлени  функциональный преобразователь 11, фильтр 12 с возможностью реализации степенной

зависимости, ЭДС электродвигател  от величины третьей гармоники ЭДС нижних частот , вход которого подключен к выходу блока 3 резисторов, выход фильтра 12 нижних частот соединен с входом выпр мител  4, выход которого присоединен к входу функционального преобразовател  11 степенной зависимости, выход которого подключен к одному входу суммирующего элемента 7, к другому входу которого присоединен выход блока 10 управлени , вход которого соединен с выходом блока 3 питани  датчика давлени , вход которого подключен к нулевой точке в оричной обмотки трехфазного силового трансформатора 6, выводы первичной обмотки которых соединены с соответствующим выходными выводами трехфазного тиристорного преобразовател  5, выводы вторичной обмотки трехфазного силового трансформатора 6 присоединены к выводам обмотки трехфазного асинхронного электродвигател  1, датчике давлени  одним выводом подключен к нулевому выводу статорной обмотки трехфазного асинхронного электродвигател  1, другой вывод датчика давлени  заземлен .

Электропривод работает следующим образом.

Трехфазный тиристорныйпреобразоваталь 5 служит дл  регулировани  ЭДС двигател , трехфазный силовой трансформатор 6 согласовывает напр жение сети с напр жением погрузного электродвигател  1. Токоподвод 2 осуществл ет передачу электроэнергии от трехфазного силового трансформатора 6, наход щегос  на поверхности (на устье скважины), к асинхронному двигателю, 1 наход щемус  в скважине. Одновременно по токоподводу 2 передаютс  информаци  о величине третьей гармоники ЭДС двигател  и о давлении жидкости в скважине. Погрузной асинхронный электродвигатель 1 приводит во вращение центробежный насос, который откачивает жидкость из скважины на поверхность земли . Обмотка статора, кроме своего пр мого назначени , выполн ет также роль чувствительного элемента датчика ЭДС двигател . Так, вследствие нелинейности кривой намагничивани  асинхронного двигател  в его фазных обмотках, соединенных в звезду, имеютс , кроме первой гармонической, третьи гармони ческие ЭДС. Зависимость между действующими значени ми первой и третьей гармоническими ЭДС  вл етс  нелинейной . Датчик 8 давлени  преобразовывает давление жидкости в скважине в частотно-моду пированный электрический сигнал, который через статорную обмотку

асинхронного двигател  1, токоподвод 2 и вторичную обмотку трехфазного силового трансформатора б передаетс  на поверхность земли, на вход блока 9 питани  датчика 8 давлени . Блок 10 управлени  датчика давлени  вырабатывают низкочастотный сигнал, несущий информацию о давлении жидкости в скважине, из частотно-модулированного сигнала, поступающего отдатчика 8 давлени  и преобразует его в аналоговый сигнал. Блок 3 резисторов состоит из трех линейных активных сопротивлений , соединенных В звезду и подключенных к вторичной стороне трехфазного силового трансформатора 6. Фильтр 12 нижних частот предотвращает возможность проникновени  к выпр мителю 4 частотно-модулированного сигнала, выработанного датчиком 8 давлени .-В выпр митель 4 через фильтр 12 проходит только треть  гармоническа  ЭДС. Функциональный преобразователь 11 преобразует выпр мленное значение третьей гармоники ЭДС двигател  в сигнал обратной св зи по первой гармонике ЭДС согласно зависимости

(E3).

В установившемс  режиме сигнал управлени  трехфазным тиристорным преобразователем 5 наход т из выражени 

Uy U3-Uo.C.3+Uo.C.fl,

где Us сигнал задани  на величину динамического уровн  жидкости;

Оо.с.э - сигнал отрицательной обратной св зи по ЭДС двигател ;

Uo.c.fl-сигнал положительной обратной св зи по давлению жидкости в скважине.

Сигналу Uy соответствует определенные значени  ЭДС и скорости двигател , при этой скорости насос осуществл ет разрешенный отбор жидкости из скважины. Если ЭДС двигател  уменьшаетс  по какой-либо причине, например из-за отклонени  величины напр жени  в сети или изза повь1шени  потерь напр жени  в токоподводе, то уменьшаетс  величина третьей гармоники, ЭДС двигател  между точками 13 и 14; уменьшаетс  сигнал отриг цательной обратной св зи Оо.с.э. Так как U3 const, то уменьшение Uo.c.a приводит к увеличению сигнала Uy: уменьшаетс  угол открыти  тиристоров, напр жение на выходе трехфазного тиристорного преобразовател  5 увеличиваетс , ЭДС асинхронного двигател  повышаетс  приблизительно до прежнего уровн , скорость двигател , подача насоса и динамический уровень жидкости в скважине остаютс  неизменными. Если динамический уровень жидкости уменьшаетс  по какой-либо причине, например из-за уменьшени  притока жидкости в скважину, то уменьшаетс  сигнал положительной обратной св зи по давлению ио.с. как U3 const, то уменьшение UO.C.A приводит к уменьшению сигнала Uy, увеличиваетс  угол открыти  тиристоров, уменьшаетс  напр жение на выходе трехфазного тиристорного преобразовател , ЭДС двигател , скорость двигател  и подача насоса, объем отбора жидкости из скважины . Динамический уровень жидкости остаетс  неизмененным.

Таким образом, введение контура регулировани  по значению давлени  в скважине путем воздействи  на величину ЭДС асинхронного двигател  позвол ет стабилизировать нагрузку двигател , исключа  срабатывание защиты от недогрузок и перегрузок электродвигател  при изменени х напр жени  в сети и давлени  в скважине.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, выводы статорных обмоток которого через длинный токоподвод присоединены к входу блока резисторов, выпр митель, трехфазный тиристорный преобразователь, трехфазный силовой трансформатор, суммирующий элемент, выход которого св зан с управл ющим входом трехфазного тиристорного преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены датчик давлени  с блоком питани , блок управлени , функциональный преобразователь степенной зависимости, фильтр нижних частот, один из входов которого заземлен, а другой вход присоединен к выходу блока резисторов , выход фильтра нижних частот присоединен к входу выпр мител , выход которого присоединен к входу функционального преобразовател  с возможностью реализации степенной зависимости ЭДС электродвигател  от величины третьей гармоники, выход которого присоединен к одному из входов суммирующего элемента, к другому входу которого присоединен выход блока управлени , вход которого присоединен к выходу блока питани  датчика давлени , вход которого присоединен к нулевой точке вторичной обмотки трехфазного силового трансформатора, выводы первичной обмотки которого присоединены к соответствующим выходным выводам трехфазного тиристорного преобразовател , три вывода вторичной обмотки трехфазного силового трансформатора присоединены к выводам обмотки трехфазного асинхронного электродвигател , один вывод датчика давлени  Т1рисоединен к нулевому выводу статорной обмотки асинхронного электродвигател , другой вывод датчика давлени  заземлен.