SU217516A1 - Насосная установка прямоточного действия - Google Patents

Description

Известны пр моточные системы водоснабжени , производительность насосов которых регулируетс  при помощи гидромуфт. Недостаток таких систем в том, что часть энергии расходуетс  муфтой и, кроме того, они не применимы при резко измен ющихс  графиках водопотреблени  и колебани х напр жени  в сети.

Предлагаема  насосна  установка пр моточного действи  отличаетс  от известных тем, что плавное регулирование скорости вращени  насоса в зависимости от напора, количества потребл емой воды и отклонени  питающего напр жени  производитс  путем изменени  величины тока на обмотках электродвигател  при помощи управл емых кремниевых вентилей, сигнал на которые поступает от датчиков напора, расхода воды и уровн  напр жени .

Это повышает к. п. д. установки и обеспечивает требуемый режим работы системы водоснабжени .

На чертеже приведена принципиальна  схема предлагаемой установки, состо ща  из силовой части и блока управлени .

Дл  измерени  скорости вращени  применен тиристорный привод фазового регулировани . При регулировании скорости вращени  посредством изменени  величины напр л ени , подаваемого на статорную обмотку асинхронкого двигател , наиболее целесообразно использовать двигатели с пологими характеристиками .

Силова  часть включает в себ  три управл емых вентил  ДУх - ДУз и три неуправл емых Дх - Дз в цепи статора асинхронного двигател . Вентили включены встречно-параллельно .

Блок управлени  содержит стабилизатор напр жени  СН дл  питани  цепей управлени , трансформатор Тр дл  преобразовани  стабилизированного напр жени  сети в стабилизированное напр жение 20 е; трансформатор Тр2 дл  преобразовани  напр жени  сети в напр жение 20 в без стабилизации; трехфазный магнитный усилитель , выполненный по однополупериодной схеме с внутренней обратной св зью, с п тью обмотками управлени : WCM - смещени , - стабилизированного напр жени  сети, W - напр жени  сети без стабилизации, WQ - расхода, WH - напора; выпр мители Si и Во дл  преобразовани  переменного напр жени  20 в в посто нное; индукционный датчик расхода ИДР; индукционный датчик напора ИДИ; вентили Д4 - Дб дл  создани  внутренней обратной св зи магнитного усилител ; вентили Дт, Да дл  подачи на управл ющие электроды тиристоров только положительного потенциала; сопротивлени  настройки балластные сопротивлени  Кв - , с которых снимаютс  управл ющие импульсы; токоограничивающие сопротивлени  д - Rn, переключатель режимов УЯ с положени ми «отключено , «ручное управление, «автоматическое управление.

Работает установка следующим образом.

Переключателем УП устанавливаетс  режим работы. В положении переключател  «автоматическое управление насосна  установка работает автоматически. При отсутствии потреблени  воды в системе водоснабжени  датчик расхода ИДР обесточивает обмотку WQ . Так как насосна  установка развивает при этом некоторое давление, могущее в любой момент обеспечить требуемое потребление воды, то датчик напора Р1ДН должен быть отрегулирован таким образом, чтобы суммарна  намагничивающа  сила обмоток Wn и IFc.M обеспечивала соответствующую скорость вращени  электродвигател  насоса, котора  создаст при Q О требуемое давление в сети водоснабжени , увелнчива  скорость вращени  двигател .

При увеличении скорости вращени  электронасоса давление в сети водоснабжени  возрастает . Датчик напора ИДИ увеличивает электрический сигнал, подаваемый в обмогку W , а следовательио, увеличиваетс  намагничивающа  сила, создаваема  этой обмоткой.

Так как намагничивающа  сила обмотки Wji направлена встречно намагничивающей силе обмотки WQ , то скорость вращени  электронасоса будет увеличиватьс  до тех пор, иока развиваемый насосом напор не обеспечит полностью потреблени  воды.

При сннжении расхода воды суммарна  намагничивающа  сила и W переменит направление. Момент насыщени  МУ изменитс  в сторону уменьшени  интервала проводнмости тиристоров. Напр жение, подводимое к статору двигател , уменьплитс , и двигатель будет вращатьс  медленнее.

Дл  работы установки по обеспечению ipeбуемой зависимости Н f(Q) схема настраиваетс  сопротивлени ми Ri и R. Таким образом , электронасос в каждый момент вре.мени будет развивать напор, обеспечивающий необходимое нотребление воды.

В случае некоторого износа лонаток рабочего колеса электронасоса необходнмый дл  обеспечени  расхода напор будет создан при большей скорости вращени , так как статическое равновесие наступает при определенном давлении, а насос с изношенными лонатками разовьет это давление нри больших оборотах.

Дл  обеспечени  нормальной работы насосной установки нри отклонении питающего напр жени  от номинального значени , когда потребление в сети максимальное, обмоткой WCM задаетс  такой режим работы магнитного усилител  МУ, чтобы нри U и„ тиристоры были открыты не полностью и электронасос обеспечивал Ямакс /(Рмакс) при работе электродвигател  на соответствующей регулировочной характеристике.

В этом случае обмотки и W. создают намагничивающие силы, одинаковые по величине , но противоположно направленные, т. е. их сумма равна нулю. При снижении нитающего напр жени  намагничивающа  сила обмотки WCH не изменитс , а намагничивающа  сила обмотки We уменьшитс . Следовательно,

по витс  их суммарна  составл юща , котора  изменит момент насыщени  МУ в сторону увеличени  интервала проводимости тиристоров . Напр жение, подводимое к статору двигател , увеличитс , и двигатель, выйд  на другую характеристику, начнет вращатьс  быстрее , обеспечив тем самым требуемое значение Я и Q.

Количество витков и величины токов обмоток WCH и Wf. можно подобрать таким образом , что насосна  установка будет обеспечивать нормальное водопотребление нри любых обусловленных в каждом конкретном случае значени х отклонени  нанр женн . Заложенный в насто щей схеме принцип плавного -регулировани  производительности насосной установки нр моточного действи , основанный на том, что схема реагирует на изменение напора , расхода, питающего напр жени , а также на некоторое уменьшение производительнести насоса, св занное с его частнчным н носом , автоматически обеспечивает требуемое водонотребление во всех режимах работы установки .

При полол-сении УП «ручное управление

(режим опробовани  схемы нри наладке) обесточиваетс  обмотка W , а обмотка WQ нодключаетс  к источнику питани , мину  датчик ИДР. Р1змен   величину тока в обмотке WQ сопротивлением R, можно регулировать скорость вращенн  электронасоса.

При положении УП «отключено магннтный усилитель и его цени унравлени  отключаютс  от сети. Силовые вентили закрыты, и следовательно, напр жение на статоре двигател  равно нулю.

Предмет изобретени 

Насосна  установка пр моточного действи  с автоматическим плавным регулированием производительности, содержаща  насосы н систему аътоматики, отличающа с  тем, что,

с целью повышени  к. п. д. и обеспечени  требуемого режима работы системы водоснабжени , плавное регулирование скорости вращенн  насоса в зависимости от напора, количества потребл емой воды и отклонени  питающего нанр жени  производитс  путем изменени  величины тока на обмотках 5лектродвигател  при помощи управл емых кремнневых вентилей, сигнал на которые поступает от датчиков напора, расхода и уровн  напр жеfS

ИДР