Насосная установка прямоточного действия

Насосная установка прямоточного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф-Щ щ.

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 2142, 24/01

59а, 19

Заявлено 29 Ч1.1966 (№ 1086720/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.Ч.1968. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 9Х111.1968

МПК Н 02k

F 05 о

УДК 621.65-531.3:621..316.7 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы из-обретения

В. Н. Андрианов, М. В. Луговской, P. М. Славин, Д. Н. Быстрицкий, В. М, Усаковский, Г. Ф. Бондаренко, А. В. Павлов, 3. К. Токарев и В. П. Клокольцев

Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации се,пьского хозяйства

Заявитель

НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ПРЯМОТОЧНОГО ДЕЙСТВИЯ

Известны прямоточные системы водоснабжения, производительность насосов которых регулиру ется при помощи гидромуфг. Недостаток таких систем в том, что часть энергии расходуется муфтой и, кроме того, они не применимы при резко изменяющихся графиках водопотребления и колебаниях напряжения в сети.

Предлагаемая насосная установка прямоточного действия отличается от известных тем, что плавное регулирование скорости вращения насоса в зависимости от напора, количества потребляемой воды и отклонения питающего напряжения производится путем изменения величины тока на обмотках электро. двигателя при помощи управляемых кремниевых вентилей, сигнал на которые поступает от датчиков напора, расхода воды и уровня напряжения.

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

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой установки, состоящая из силовой части и блока управления.

Для измерения скорости вращения применен тиристорный привод фазового регулирования. При регулировании скорости вращения посредством изменения величины напряжения, подаваемого на статорную обмотку асинхронного двигателя, наиболее целесообразно использовать двигатели с пологими характеристиками.

Силовая часчь включает в себя три управ5 ляемых вентиля ДУ, — ДУз и три неуправляемых Дт — Дз в цепи статора асинхронного двигателя. Вентили включены встречно-параллельно.

Блок управления содержит стабилизатор

10 напряжения СН для питания цепей управления, трансформатор Тр, для преобразования стабилизированного напряжения сети в стабилизированное напряжение 20 в; трансформатор Тр для преобразования напряжения

15 сети в напряжение 20 в без стабилизации; трехфазный магнитный усилитель МУ, выполненный по однополупериодной схеме с внутренней обратной связью, с пятью обмотками управления: й.",„— смещения, 11 « — стаби20 лизированного напряжения сети, W, — напряжения сети без стабилизации, IVq — расхода, W„ — напора; выпрямители В, и В, для преобразования переменного напряжения 20 в в постоянное; индукционный датчик расхода

25 ОДР;, индукционный датчик напора ИДН; вентили Дз — Д6 для создания внутренней обратной связи магнитного усилителя; вентили

Дт, Дз для подачи на управляющие электроды тиристоров только положительного потен30 циала; сопротивления настройки RI — R.- бал217516

56 ластные сопротивления Ro — R8, с которых снимаются управляющие импульсы; токоограничивающие сопротивления R> — Ri>, переключатель режимов УП с положениями «отключено», «ручное управление:>, «автоматическое управление».

Работает установка следующим образом.

Переключателем УП устанавливается режим работы. В поло>кении переключателя

«автомачическое управление» насосная установка работает автоматически. При отсутствии потребления воды в системе водоснабжения датчик расхода ИДР обесточивает обмотку й><> . Так как насосная установка развивает при этом некоторое давление, могущее в любои момент обеспечить требуемое потребление воды, то датчик напора ИДН должен быть отрегулирован таким образом, чтобы суммарная намагничивающая сила обмоток

1Г„и W,M oáeñïñ÷èâàëà соответствуюгцую с<орость вращения электродвигателя насоса, которая создаст при Q =- О требуемое давление в сети водоснабжения, увеличивая скорость вращения двигателя.

При увеличении скорости вращения элсктронасоса давление в сети водоснабжения возрастает. Датчик напора ИДН увеличивает электрический сигнал, подаваемь:и в обмотку WÄ, а следовательно, увеличивается намагничивающая сила, создаваемая этой обмоткой.

Так как намагничивающая сила обмотки я> „направлена встречно намагничивающей силе обмотки Wn, то скорость вращения электронасоса будет увеличиваться до тех пор, пока развиваемый насосом напор не обеспечит полностью потребления воды.

При снижении расхода воды суммарная намагничивающая сила W<> и W„ïåðñìåíèò направление. Момент насыщения МУ изменится в сторону уменьшения интервала проводимости тиристоров. Напряжение, подводимое к статору двигателя, уменьшится., и дьиraòåëü будет вращаться медленнее.

Для работы установки по обеспечению .ребуемой зависимости Н = — f(Q) схема настраивается сопротивлениями R4 и R.-. Таким образом, электронасос в каждый момент времени будет развивать напор, обеспечивающий необходимое потребление воды.

i3 случае некоторого износа лопаток рабочего колеса электронасоса необходимый для обеспечения расхода напор будет создан при большей скорости вращения, так как статическое равновесие наступает при определенном давлении, а насос с изношенными лопатками разовьет это давление при больших оборотах.

Для обеспечения нормальной работы насосной установки при отклонении питающего напряжения от номинального значения, когда потрсбление в сети максимальное, обмоткой

Р;„задается такой режим работы магнитного усилителя МУ, чтобы при U, = ()„тиристоры были открыты не полностью и электронасос обеспечивал Н „, = j(Q„„,) при рабо5

45 те электродвигателя на соответствующей регулировочной характеристике.

В этом случае обмотки W,„è W, создают намагничивающие силы, одинаковые по величине, HO противополо>кно направленные, т. е. их сумма равна нулю. При снижении питающего напряжения намагничивающая сила обмотки W,„пе изменится, а намагничивающая сила обмотки W, уменьшится. Следовательно, появится их суммарная составляющая, которая изменит момент насыщения МУ в сторону увеличения интервала проводимости тиристоров. Напряжение, подводимое к статору двигателя, увеличится, и двигатель, выйдя на другую харакгеристику, начнет вращаться быстрсе, обеспечив тем самым требуемое значение

Н Q.

K,оличество витков и величины токов обмоток Г,„и Wc мо>кно подобрать таким образом, что насосная установка будет обеспечивать нормальное водопотребление при любых обусловленных в ка>кдом конкретном случае зна .сциях отклонения напряжения. Зало>кенный в настоящей схеме принцип плавного регулирования производительности насосной ус ановки прямоточного действия, основанный ка том, что схема реагирует на изменение напора, расхода, питающего напряжения, а также на некоторое уменьшение производительности насоса, связанное с его частичным износом, автоматически обеспечивает требуемое водопотребление во всех режимах работы установки.

При положении УП «ручное управление:> (режим опробования схемы при наладке) обесточивается обмотка W„, а обмотка W подключается к источнику питания, минуя датчик ИДР. Изменяя величину тока в обмотке W<> сопротивлением К, можно регулировать скорость вращения электронасоса.

При положении УП «отключено» магнитный усилитель и его цепи управления отключаются от сети. Силовые вентили закрьпы, и следовательно, напряжение на статоре двигатсля равно нулю.

П р едм ет изобретения

1-1асосная установка прямоточного действия с автоматическим плавным регулированием производительности, содер>кащая насосы и систему автоматики, отличающаяся тем, что, с целью повышения к. п, д. и обеспечения требуемого режима работы системы водоснабжения, плавное регулирование скорости вращения насоса в зависимости от напора, количества потребляемой воды и отклонения питаю:цего напряжения производится путем изменения величины тока на обмотках электродвигателя при помощи управляемых кремниевых вентилей, сигнал на которые поступает от датчиков напора, расхода и уровня напряжения.

217516

2аказ 2036/12 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР й1осква, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапупова, 2

Составитель В. Садыхов

Редактор T. Орловская Техред Л. К. Малова

Корректоры: О. Б. Тюрина и А. П. Васильева