Система водоснабжения для орошения

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения - повышение надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижение потребления электроэнергии путем ограничения тока статора и его электродвигателя . Система включает регулирующее устройство 1, источник 2 переменного тока регулируемой частоты, электронасос 3, поливную сеть 4, датчик 5 давления , задатчик 7 давления. Управление регулирующим устройством 1 осуществляется через сумматор 6, резисторы 11 и 12. и ключ 8 с помощью инвертора 9, двух выпрямительных устройств 10 и 13 и сравнивающего устройства 14. Цель обратной связи включает датчик 15 тока, источник 18 опорного напряжения , дополнительное сравнивающее устройство 17 и второй ключ 16. В системе реализован режим автоматизированного заполнения гидравлической сети на пониженных частотах вращения насоса с повьшением частоты по мере заполнения трубопровода, чем достигается адаптация системы стабилизации давления (в том числе и с улучшенными динамическими свойствами) к изменениям нагрузочной характеристики трубопровода . Переход на необходимую регулировочную характеристику при слабом сигнале обратной связи по давлению осуществляется за счет замыкания отрицательной обратной связи по току i (Л N

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А2 (5D4 АО С 25 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1243653 (21) 4081527/30-15 (22) 28,04,86 (46) 07,10.87. Бюл. №- 37 (71) Отдел энергетической кибернетики АН МССР (72) p,Ä.Àâeðáóõ, Ю.А.Дмитренко, В.И.Олещук и Ф.Ф.Чуру (53) 631.347.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1243653, кл. А 01 G 25/16, 1985. (54) СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ (57) Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации. Цель изобретения — повышение надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижение потребления электроэнергии путем ограничения тока статора и его электродвигателя. Система включает регулирующее устройство 1, источник 2 переменного тока регулируемой частоты, электронасос 3, поливную сеть 4, датчик 5 давления, задатчик 7 давления, Управление регулирующим устройством 1 осуществляется через сумматор 6, резисторы

11 и 12.и ключ 8 с помощью инвертора

9, двух выпрямительных устройств 10 и 13 и сравнивающего устройства 14.

Цель обратной связи включает датчик

15 тока, источник 18 опорного напряжения, дополнительное сравнивающее устройство 17 и второй ключ 16. В системе реализован режим автоматизированного заполнения гидравлической сети на пониженных частотах вращения насоса с повышением частоты по мере заполнения трубопровода, чем достигается адаптация системы стабилизации Е давления (в том числе и с улучшенными динамическими свойствами) к изменени- МФ ям нагрузочной характеристики трубопровода, Переход на необходимую регулировочную характеристику при слабомМю сигнале обратной связи по давлению осуществляется за счет замыкания отрицательной обратной связи по току

1342460

30

40 статора приводного электродвигателя при превышении током номинальной величины, Это позволяет сохранить все преимущества системы регулирования давления с повышенным быстродействием, стабилизируя КПД электронасосного

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к стационарным оросительным системам и является усовершенствованием устройства по авт. св, N - 1243653.

Цель изобретения — повышение надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижение электропотребления путем ограничения тока статора его электродвигателя.

На фиг.1 представлена блок-схема системы; на фиг,2 — графики зависимости Q=j(Н) (характеристики гидравлической сети и насоса системы водоснабжения).

Система водоснабжения содержит последовательно соединенные регулирующее устройство 1, источник 2 переменного тока регулируемой частоты, электронасос 3, гидравлическую поливную сеть 4 и датчик 5 давления, выход которого соединен с первым входом сумматора 6, к второму входу которого подключен задатчик 7 давления, Регулирующее устройство связано с ключом

8. Выход сумматора 6 соединен с входами инвертора 9, первого выпрямительного устройства 10 и с общей точкой резисторов 11 и 12.

Выход инвертора 9 соединен с входом второго выпрямительного устройства 13, выход которого соединен с выходом первого выпрямительного устройства 10 и с первым входом сравнивающего устройства 14. К второму входу последнего подключен выход задатчика

7, а к выходу — управляющий вход ключа 8. К первому и второму входам ключа 8 подключены резисторы 12 и 13, а к выходу — вход регулирующего устройства 1. агрегата и ограничивая. ток статора двигателя в случае произвольного изменения нагрузочной характеристики гидравлической сети, избегая усложнения алгоритма управления насосной станцией ° 2 ил.

Система содержит также датчик 15 тока, вход которого соединен с выходом источника 2 переменного тока ре- гулируемой частоты, а выход — с входом второго ключа 16, Управляющий вход второго ключа 16 соединен с вы,ходом дополнительного сравнивающего устройства 17, а выход — с третьим входом сумматора 6, причем система водоснабжения для орошения работает следующим образом.

Надежность и экономичность работы напорной оросительной системы зависят от правильного согласования Q—

Н-характеристик насоса и Q — Н-характеристик гидравлической сети (фиг,2), т.е. от правильного выбора рабочей точки насоса на пересечении его характеристики (естественной или pery-! лировочной) с Q — Н-характеристикой гидравлической сети (фиг.2). При этом характеристика пустого трубопровода (кривая 2) существенно отличается от характеристики полного (кривая 1), вследствие чего точка Б находится за пределами рабочей зоны насоса.

Работа на естественной характеристике обусловлена большим рассогласованием на выходе сумматора 6 вследствие малого сигнала датчика 5 давления. Работа электронасоса с номинальной частотой при расходах, существенно превышающих номинальную величину, приводит к повьппению тока статора приводного электродвигателя, При превьппении током статора номинальной величины, соответствующей выходу источника 18 опорного напряжения, срабатывает дополнительное сраи" нивающее устройство 17, перебрасывая ключ в положение "1", соответствующее соединению выхода датчика тока 15 с третьим входом сумматора 6, т.е, за1342460 мыканию отрицательной обратной связи по току.

Сигнал этой обратной связи снижает величину напряжения рассогласования на выходе сумматора 6, переводя насос.на регулировочную характеристику с пониженной частотой вращения. Это происходит до тех пор, пока насос не перейдет на характеристику, точка (в) пересечения которой с характеристи- 10 кой пустого трубопровода (2) будет находиться в пределах рабочей зоны насоса, Величина тока статора снизится до номинального значения. При этом произойдет обратное срабатывание (с 15 некоторым запаздыванием) на величину гистерезиса дополнительного сравнивающего устройства 17, в результате чего ключ 16 будет переброшен в положение "О" и цепь обратной связи по 20 току окажется разорванной.

Таким образом, ток в течение всего периода заполнения трубопровода (режим работы насоса) будет поддерживаться близким к номинальному, что обе-25 спечивает наименьшее возможное время заполнения. По мере заполнения трубопровода (кривые 4,3, 2,5, 1) насос переходит в рабочую точку, соответствующую заданию Н по давлению. Система 30 начинает работать в режиме стабилизации давления с ускоренной отработкой больших рассогласований путем изменения коэффициента усиления регулирующего устройства. 35

В процессе заполнения трубопровода противоречие между увеличением коэффициента усиления регулирующего устройства и необходимостью уменьшения 40 сигнала на его выходе устраняется за счет подачи сигнала обратной связи по току на вход сумматора. При соответствующей настройке датчика тока величина рассогласования уменьшится под действием отрицательной обратной связи по току настолько, что переключения сравнивающего устройства 14 не произойдет.

Устройство реализуется на элементах УБСР-АИ. Увеличения количества ячеек не требуется, Использование изобретения дает возможность автоматизировать заполнение трубопровода, повысить надежность вследствие исключения ситуаций, приводящих к срабатыванию защит (максимальной ипи тепловой) серийного источника переменного тока регулируемой частоты.

По сравнению с основным устройством повышены степень автоматизации, надежность, стабилизирован КПД установки и тем самым снижена электропотребность системы. формула изобретения

Система водоснабжения для орошения по авт.св. к- 1243653, о т л и ч а ю — щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы насосной станции путем стабилизации работы насоса и снижения потребления электроэнергии путем ограничения тока статора его электродвигателя, система снабжена дополнительным сравнивающим устройством, источником опорного напряжения, подключенным к первому входу дополнительного сравнивающего устройства, вторым ключом, соединенныммежду выходом последнего и третьим входом сумматора, и датчиком тока, связанным с выходом источника переменного тока регулируемой частоты и подключенным к входам дополнительного сравнивающего устройства и второго ключа.

1342460

Фиа 2

Составитель Г.Параев

Техред М.Дидык

Редактор П.Гереши

Корректор С,Шекмар

Заказ 4537/2 Тираж 627

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4