UA67928A

UA67928A - Pump station

Info

Publication number: UA67928A
Application number: UA2003054974A
Authority: UA
Inventors: Yurii Mykolaiovych Milinskyi; Leonid Ivanovych Klymenko; Volodymyr Vasyliovych Morozov
Original assignee: Yurii Mykolaiovych Milinskyi; Leonid Ivanovych Klymenko; Volodymyr Vasyliovych Morozov
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2004-07-15
Also published as: UA67928C2

Abstract

Pump station has axial pump, electric motor, transmission, suction and pressure pipelines, water receiving and water discharge structures. The electric motor is connected to the source of electric energy with start and reverse switches.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до водопід'ємних засобів і може бути використаний в енергетиці, гідротехніці, 2 гідромеліорації, водопостачанні та інших галузях народного господарства.The invention relates to water-lifting means and can be used in power engineering, hydraulic engineering, 2 hydromelioration, water supply and other branches of the national economy.

Відома насосна станція з позитивною висотою всмоктування, що містить насос, двигун, передачу, всмоктуючий трубопровід з обратним клапаном, напірний трубопровід з засувкою, водоприймальну та водовипускну споруди (11.A well-known pumping station with a positive suction height, containing a pump, engine, transmission, a suction pipeline with a non-return valve, a pressure pipeline with a valve, water intake and water discharge structures (11.

Недоліком цієї насосної станції є наявність великого гідравлічного опору на всмоктуючій та напірній 70 комунікаціях, що збільшує витрати напору та вартість водопід'єму.The disadvantage of this pumping station is the presence of a large hydraulic resistance on the suction and pressure 70 communications, which increases the pressure flow and the cost of the water lift.

Найбільш близькою за технічною сутністю є насосна станція з негативною висотою всмоктування, що містить осьовий насос, передачу, електродвигун, всмоктуючий та напірний трубопроводи, водоприймальну та водовипускну споруди, контрольно-вимірювальні прилади та пускову арматуру |21.The closest in terms of technical essence is a pumping station with a negative suction height, which contains an axial pump, a transmission, an electric motor, suction and pressure pipelines, water intake and discharge structures, control and measuring devices and starting fittings |21.

Недоліками цієї насосної станції є те, що при зупинці насосного агрегата вода з напірного трубопроводу 79 скидається в вододжерело через насос, обертаючи робоче колесо насоса та ротор двигуна в зворотному напрямку з частотою обертання значно перевищуючу номінальну, що приводить до вібрації, прискореному зносу пар тертя, зменшує надійність роботи, скорочує термін міжремонтного періоду, підвищує вартість водопід'єму, обмежує кількість пусків та зупинок насосного агрегату, що виключає можливість використання насосної станції в якості споживача дешевої електроенергії для вирівнювання графіка навантаження енергосистеми.The disadvantages of this pumping station are that when the pumping unit stops, water from the pressure pipeline 79 is discharged into the water source through the pump, rotating the pump impeller and the motor rotor in the opposite direction with a rotation frequency significantly higher than the nominal one, which leads to vibration, accelerated wear of friction pairs, reduces the reliability of work, shortens the period between repairs, increases the cost of water intake, limits the number of starts and stops of the pumping unit, which excludes the possibility of using the pumping station as a consumer of cheap electricity to balance the power system load schedule.

Задача винаходу - підвищення надійності, зменшення вартості водопід'єму, виключення обмеження кількості пусків та зупинок насосного агрегату, використання насосної станції як споживача дешевої електроенергії для вирівнювання графіка навантажень енергосистеми.The task of the invention is to increase reliability, reduce the cost of water extraction, eliminate the limitation of the number of starts and stops of the pumping unit, use the pumping station as a consumer of cheap electricity to balance the load schedule of the power system.

Поставлена задача вирішується тим, що в насосній станції, що містить осьовий насос з електродвигуном та передачу, всмоктуючий та напірний трубопроводи, водоприймальну та водовипускну споруди, 29 контрольно-вимірювальні прилади та пускову арматуру, згідно винаходу електродвигун насосної установки « підключений до джерела електроенергії пусковим та реверсивним вмикачами; - пусковий вмикач містить ланцюг управління, який складається з джерела електроенергії та перемикача, а реверсивний вмикач містить ланцюг управління, який складається з джерела електроенергії, перемикача та вмикача з відцентровим або іншим приводом, який спрацьовує при визначених частотах обертання ротора со двигуна в зворотному напрямку. ГаThe task is solved by the fact that in the pumping station, which contains an axial pump with an electric motor and transmission, suction and pressure pipelines, water intake and discharge structures, 29 control and measuring devices and starting fittings, according to the invention, the electric motor of the pumping unit "is connected to the source of electricity by the starting and reversible switches; - the starting switch contains a control circuit consisting of a source of electricity and a switch, and a reversing switch contains a control circuit consisting of a source of electricity, a switch and a switch with a centrifugal or other drive, which is activated at certain frequencies of rotation of the rotor of the motor in the reverse direction. Ha

Суть винаходу показана на кресленнях:The essence of the invention is shown in the drawings:

Фіг.1. Насосна станція. оFig.1. Pump station. at

Фіг.2. Графіки залежності частоти обертання, пр ротора та пп магнітного поля статора електродвигуна від ча зв часу І. «соFig. 2. Graphs of the dependence of the frequency of rotation, pr of the rotor and pp of the magnetic field of the stator of the electric motor on the time I. "so

Насосна станція (Фіг.1) складається з осьового насоса 1, передачі 2, електродвигуна 3. Всмоктуючий патрубок насоса 1 сполучений з вододжерелом водоприймальною спорудою 4 та всмоктуючою трубою 5, а напірний патрубок насоса 1 - з водовипускною спорудою б напірним трубопроводом 7. Електродвигун З підключений до джерела електроенергопостачання 8 пусковим 9 та реверсивним 10 вмикачами. Перемикач 11 « з'єднує джерело управляючого току 12 з пусковим вмикачем 9, або з реверсивним вмикачем 10 через вмикач 13 сть) с з віддентровим, або іншим приводом 14, спрацьовуючим при визначених частотах обертання у зворотному напрямку ротора електродвигуна 3. з Насосна станція працює наступним чином. При запуску насосного агрегату перемикач 11 встановлюється в стан П - "пуск": замикається ланцюг управління пусковим вмикачем 9, електроенергія поступає у електродвигун З насосного агрегата. Насос 1 всмоктує воду з вододжерела через водоприймальну споруду 4, всмоктуючу трубу б 5, та нагнітає її в напірний трубопровід 7, заповнюючи його, а після заповнення вода подається у водовипускну споруду 6. - Цей режим роботи насосної станції характеризується графіками (Фіг.2) пай, пАкФф на відрізку іс), часу 0-Н, що мають вигляд горизонтальних відрізків, розташованих на різних рівнях, що обумовлюється ка 20 ковзанням пр ротора відносно пі магнітного поля статора. с При зупинці насосного агрегату перемикач 11 установлюється в стан "3" - зупинка, ланцюг управління пусковим вмикачем 9 розривається, подача електроенергії в двигун переривається, частота обертання ротора зменшується до нуля. Ланцюг управління реверсивним вмикачем 10 остається розірваним вмикачем 13 (графік вв бпь-кФфона відрізку часу 1-12, а графік п. - й відсутній). Потік води в напірному трубопроводі зупиняється і р» далі рухається під дією сили тяжіння в зворотному напрямку, обертаючи робоче колесо насоса та ротор двигуна в зворотному напрямку прискорено (графік прр-кФф на відрізку часу їз -13 -14) До частоти можливого зворотного обертання магнітного поля статора зворотнім током в мить ії: і далі, перевищуючи частоту (-т). В мить часу ії4 бо відцентровий привод 14 вмикає вмикач 13, ланцюг управління реверсивним вмикачем 10 замикається. В двигунThe pumping station (Fig. 1) consists of an axial pump 1, a transmission 2, an electric motor 3. The suction pipe of pump 1 is connected to the water source by a water intake structure 4 and a suction pipe 5, and the pressure pipe of pump 1 is connected to the water discharge structure by a pressure pipeline 7. Electric motor C connected to the power source 8 by starting 9 and reversing 10 switches. The switch 11 "connects the control current source 12 to the start switch 9, or to the reversing switch 10 through the switch 13) with the remote or other drive 14, operating at specified rotation frequencies in the reverse direction of the rotor of the electric motor 3. The pumping station is working as follows. When starting the pump unit, the switch 11 is set to position P - "start": the control circuit of the start switch 9 is closed, electricity is supplied to the electric motor C of the pump unit. Pump 1 sucks water from the water source through the water intake structure 4, suction pipe b 5, and pumps it into the pressure pipeline 7, filling it, and after filling, the water is fed into the water discharge structure 6. - This mode of operation of the pumping station is characterized by graphs (Fig. 2) pai, pAkFf on the segment иs), time 0-Н, which have the form of horizontal segments located at different levels, which is caused by the sliding of the rotor relative to the magnetic field of the stator. c When the pump unit is stopped, the switch 11 is set to position "3" - stop, the control circuit of the start switch 9 is broken, the supply of electricity to the engine is interrupted, the frequency of rotation of the rotor decreases to zero. The control circuit of the reversing switch 10 remains broken by the switch 13 (the graph of the bp-kFfon of the time segment 1-12, and the graph of p. is missing). The flow of water in the pressure pipeline stops and p" continues to move under the influence of gravity in the reverse direction, rotating the pump impeller and the engine rotor in the reverse direction at an accelerated rate (graph prr-kFf on the time segment из -13 -14) To the frequency of the possible reverse rotation of the magnetic of the stator field by the reverse current at the instant ii: and further, exceeding the frequency (-t). At the instant of time ii4, the centrifugal drive 14 turns on the switch 13, the control circuit of the reversing switch 10 closes. In the engine

З поступає зворотній електричний струм. В статорі виникає магнітне поле, що обертається в зворотному напрямку. Це поле взаємодіє з магнітним полем індукційного струму ротора і утворює гальмуючий момент, який протидіє збільшенню частоти зворотного обертання ротора, зменшує її по абсолютній величині (початкова частина графіка пр Кф ) на відрізку часу Ц-і5). Графік пп - Я) - відрізок горизонтальної лінії. Гальмуючий бо момент діє до тих пір, доки динамічна дія потоку води з напірного трубопроводу здійснює перевищення частоти обертання ротора над частотою зворотного обертання магнітного поля статора (по абсолютній величині) на величину запасу над п, а якщо величина перевищення частоти зворотного обертання зменшується (в зв'язку з спорожненням напірного трубопроводу), то віддентровий привід 14 в мить 5 вмикачем 13 вимикає ланцюг управляючого струму реверсивного вмикача 10. В наступному частота зворотного обертання ротора двигуна зменшується до зупинки в мить 6 при завершенні спорожнення напірного трубопроводу 7. Після зупинки перемикач 13 ставиться у нейтральний стан. У подальшому насосна станція працює аналогічно.A reverse electric current flows from. A magnetic field that rotates in the opposite direction arises in the stator. This field interacts with the magnetic field of the induction current of the rotor and forms a braking torque that opposes the increase in the frequency of the reverse rotation of the rotor, reduces it in absolute value (the initial part of the graph pr Kf ) on the time segment Ts-i5). Graph pp - I) is a segment of a horizontal line. The braking moment acts as long as the dynamic action of the water flow from the pressure pipeline exceeds the frequency of rotation of the rotor above the frequency of reverse rotation of the magnetic field of the stator (in absolute value) by the value of the margin above n, and if the magnitude of the excess of the frequency of reverse rotation decreases (in due to the emptying of the pressure pipeline), then the external drive 14 at moment 5 switches off the circuit of the control current of the reversing switch 10 with the switch 13. Next, the frequency of the reverse rotation of the engine rotor decreases to a stop at moment 6 when the emptying of the pressure pipeline 7 is completed. After the stop, the switch 13 is set in a neutral state. In the future, the pumping station works similarly.

Використання винаходу дозволяє обмежити нерегульоване зростання частоти зворотного обертання ротора, що виключає небезпечну частоту обертання ротору двигуна, зменшує знос пар тертя, підвищує строк служби, уникає обмеження кількості пусків та зупинок насосного агрегату, дає можливість використовувати насосну 70 станцію як споживача дешевої електроенергії для вирівнювання графіка навантаження енергосистеми.The use of the invention makes it possible to limit the unregulated increase in the frequency of reverse rotation of the rotor, which eliminates the dangerous frequency of rotation of the engine rotor, reduces the wear of friction pairs, increases the service life, avoids limiting the number of starts and stops of the pumping unit, makes it possible to use the pumping station 70 as a consumer of cheap electricity to balance the schedule power system load.

Джерела інформації: 1. Чебаевский В.Ф. Насось и насоснье станции (учебник) М., ВО "Агропромиздат", 1989г.(абзац, Фіг. 1.2 а). 2. Чебаевский В.Ф. Насось и насоснье станции (учебник) М., ВО "Агропромиздат", 1989г. Стр.250, Фіг. 9.13.Sources of information: 1. Chebaevsky V.F. Pumps and pumping stations (textbook) M., VO "Agropromizdat", 1989 (paragraph, Fig. 1.2 a). 2. Chebaevsky V.F. Pumps and pumping stations (textbook) M., VO "Agropromizdat", 1989. Page 250, Fig. 9.13.

Claims

The formula of the invention

1. A pumping station containing an axial pump, an electric motor, transmission, suction and pressure pipelines, water intake and water discharge facilities, which is distinguished by the fact that the electric motor is connected to the power source by starting and reversing switches.

2. A pumping station according to claim 1, characterized in that the starting switch includes a control circuit consisting of a source of electricity and a switch, and the reversing switch includes a control circuit consisting of a source of electricity, a switch and a switch with an external or other drive that activates at specified rotation frequencies of the engine rotor in the reverse direction. « (ee) Zo sch (o) in (Se)

- and? (o) -i se) ime) IR e) 60 b5