Устройство для защиты от аварийных режимов и управления погружного электродвигателя скважинного насоса
Изобретение относится к элекроте.хнике и может быть использовано для зашиты от аварийных режимов трехфаз1и,1х асинхронных двигателей скважинных насосов . Цель изобретения - повып ение надежности работы устройства. Устройство содержит датчик 1 аварийных режимов. Иовыгпение надежности работы устройства достигается за счет введения асимметра 18. выполненного в виде параллельно подклюел со оо со оо со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5|) 4 Н 02 Н 7/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4032262/24-07 (22) 05.03.86 (46) 30.10.87. Бюл. № 40 (71) Азово-Черноморский институт механизации сельского хозяйства (72) В. H. Данилов, Вик. H. Данилов и Вл. В. Данилов (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство с ССР
¹ 773812, кл. 11 02 Н 7/08, 1978.
Система управления серии с АУНО.
Техническое описание, инструкция по зксIlë атации. Пржевальск, Иссык-Кульская обл.: Типография, 1983, с. 7 — 12, рис. 6.. SU„„1348939 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ
АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ И УПРАВ:1ЕНИЯ ПОГРУЖНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ СКВАЖИННОГО НАСОСА (57) Изобретение относится к элекротеx нике и может быть использовано для защиты от аварийных режимов трехфазных асинхронных двигателей cKBBiKHHHblx насосов. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. Устройство содержит датчик 1 аварийных режимов. Повышение надежности работы устройства достигается за счет введения асимметра 18, выполненного в виде параллельно подклю1348939 ченного к стабилитрону 8 тиристора 19, анод которого связан с катодом стабилитрона 8, катод — с анодом стабилитрона. Дополнительный конденсатор 20 включен между первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 2! и управляющим электродом тиристора 19 и анодом диода 22. Первичная обмотка импульсного трансформатора одним выводом подключена к первой базе двухбазового диода 23, а другим — к нулевому проводу трехфазной сети переменного тока и одному из выводов второго
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от аварийных режимов трехфазных асинхронных двигателей скважинных насосов, работаюгцих в промышленности и сельском 5 хозяйстве.
Целью изобретения является повышение надежности защиты электродвигателя. !
la чертеже приведена принципиальная схема предлагаеммого устройства для зашиты и управления погружного электродвигателя cêâaæ è í íîão насоса.
Устройство для зашиты и управления
noI ружн )Io элекродвигателя скважинного насоса содержит датчик 1 аварийных режимов, выполненный на базе трех трансформаторов 2 4 тока, первичные обмотки которыi включены в фазы статора электродвигагеля 5. Вторичные обмотки трансформаторон 2 4 тока соединены звездой и подключены к трехфазному однополо перио1ному выпрямителю 6, на выходе 20 которого установлен фильтровый конденсатор 7 с параллельно подключенной к нему цепьк> из последовательно соединенных стабилитрона 8 и подстроечного резистора 9, связанного с блоком 10 защиты от перегрузки и обрыва фазы, соединенным с блоком
ll управления включением. К выходу блока 11 подключена катушка 12 магнитного пускателя, силовые контакты 13 которого включены между выводами фаз обмотки статора элекгродвигателя 5 и контактами 14 автоматического выключателя. Блоки 10 и 1! подключены к блоку 15 питания, выполненному на базе сетевого трансформатора 16 с узлом 17 стабилизации напряжения.
Датчик 1 аварийных режимов содержит асимметр 18, выполненный в виде параллельно подключенного к стабилитрону 8 тиристора 19, анод которого связан с катодом стабилитрона 8, катод с анодом.стабилитрона 8, с одним из выводов дополнительного конденсатора 20 и первым выдополнительного конденсатора 25, который связан через второй диод 26 с общей точкой звезды резисторов 27, соединенной с выводами фаз обмоток статора электродвигателя 5 и силовыми контактами 13 магнитного пускателя. Устройство содержит блок 10 защиты от перегрузки и обрыва фазы, блок 11 управления включением, подключенный к катушке 12 магнитного пускателя, блок питания с узлами 17 и 29, стабилизации, причем к плюсу последнего подключена вторая база двухбазового диода 23 через резистор 28. 1 ил. водом вторичной обмотки импульсного трансформатора 21.
Управляющий электрод тиристора 19 соединен с другим выводом дополнительного конденсатора 20 и через диод 22 — с вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 21, первичная обмотка которого одним из выводов подключена к первой базе двухбазового диода 23, а вторым — к нулевому проводу 24 трехфазной сети переменного тока и одному из выводов второго дополнительного конденсатора 25. Другой вывод дополнительного конденсатора 25 связан через второй диод
26 с общей точкой звезды резисторов 27. подключенной к выводам фаз обмоток статора электродвигателя 5, и эмиттером упомянутого двухбазового диода 23, вторая база которого через резистор 28 подключена к плюсу дополнительного узла 29 стабилизации напряжения блока 15 питания.
Блок 11 управления включением связан с датчиками уровней воды в накопительном баке насосной станции насоса (на чертеже не показаны).
Устройство работает следующим образом.
При замыкании контактов 14 автоматического выключателя подается напряжение на сетевой трансформатор 16 блока 15 питания. На вторичных обмотках сетевого трансформатора 16 появляется напряжение.
Выпрямленное напряжение в узле 17 стабилизации подается на блок 1! управления включением и блок 10 зашиты от перегрузки и обрыва фазы, а выпрямленное и сглаженное напряжение в дополнительном узле 29 блока 15 питания поступает в цепь: резистор 28, база двухбазового диода 23, первичная обмотка импульсного трансформатора 21. По этой цепи течет ток управления двухбазового диода 23, однако импульсный трансформатор 2! не вырабатывает импульсы, так как напряжение на втором дополнительном конденсаторе 25 з 1348939
4 равно нулк>, а отлично от нуля только нри возникновении несимметрии напряжений фаз сети вследствие перекоса наиряжений или обрыва фаз трехфазной сети переменного тока.
Если вода в накопительном баке ниже контактов датчиков уровней, то блок 1! управления включением вырабатывает сигнал нд Вклю «ние в сеть катуll(Klf 12 магнитноп> пускателя и электродвигателя 5.
По обмоткам статора электродвигателя 5 течет ((сковой ток, который не вызывает срабатывание блока 10 защиты от перегрузки и обры!)а фазы, так как он имеет временнук) задержку прохождения сигнала от датчика 1 аварийных сигналов, учитывающего время пуска электродвигателя 5.
Если ток нагрузки электродви! ат«ля 5 не превышает номинального значения, То нкс(к>чение и отключение электродвигателя 5 и катушки 12 магнитного пускателя осущестBaH(TcH с помощью блока 11 В зависимости от уровня воды в баке.
Если электродвигатель 5 иерсгруждстся, то ток в обмотках статора увеличивщ Tся, трансформаторы 2 4 тока вырабатывают болыиий Ilo Величин«ток, чеч в Номинальном режиме. На выходе датчика 1 аварииных режимов появляется повышенное напряжение. поступающее на вход блока 10 защиты от перегрузки и обрыва фазы.
Если нсрсгрс:)ка электродвигателя 5 нс была случайной, T() через выдержку врем«ни срабатывает блок 10 защиты от перегрузKH и Обр!>)В(! ф())ы. (иГH(iл с «ГО Выхо.)д поступает на вход б,(ока 11 управлс ния вкс(н>чснисх(, который обесточивает катун(кх
12 магнитного пускателя, силовь«контакThl 13 pB )Xtf>(hdIOT«H, ff э.l(. ктродви(BT«;lb > OTключается от сети. ) lовторное включени« электродвигатс (H 5 возможно только !«>с,(с отключения контактов 14 автоматическоп) выклк>чателя и устранения причины пер»грузки.
При н«>н>пустичом перекосе напряжений фаз или обрыве фазы сети на общей точке звсзды резисторов 27 появляется напряж«ние, и второй дополнительный конденсатор 25 начинает заряжаться.
При .И>стижснии напряжения на конденсаторе 25, равноп> ((адению напряжений на первичной обмотке импульсного трансформатора 21 и на базах двухбазовоп> диода
23 <>Т протекания тока управления, посс!«дний Открывается, и на выходе имиучьсного трансформатора 21 вырабатывается имII),.(ьс, иостуиан>щий через диод 22 HB ((сpвый дополнительный конденсатор 20 и у((р IBляк>щии элсктрод тиристора 19. Второй дополнит«льный конденсатор 25 разряжается, двухбазовый,(ио (23 закрывается, и конденсатор 25 вновь начинает заряжатьсH.
На первый до((олнительный конденсатор 20 постх нают o ltl(iflo. (ярные импульсы, нанряжснис на нсм повышается и при достижении напря кения открытия тиристора )9 с Bb)J«p?KKoH вречс ни происx(?,fèò шунтирование стабилитрона 8 да(чика аварийных режимов. С подсTpo«÷íîãî резистора 9 на вход блока 10 защиты от нер«грузки и обрыва фазы поступает увеличенный сигнал, вызывающий срабатывани(блоков 10 и )! и отключение элекродвигателя 5 от ««Т».
Задержка сигнала при Возникновении перекоса напряжений или Обрыва фдз должны быть не менее 120 — 150 мс, чт<>бы исклк)чить ложные отключения электродвигателя 5 нри кратковременных случайных перекосах или исчезновении напряжения фаз сети, ITo дс)стигается путем подбора параметров р«зисторов 27 и 28 и конденсаторов 25 и 20.
15 В предлагаемом устройстве для защиты и управления иогружного >ëåêòðoäBèã;IT«ëH скважинного насоса благодаря тох(х, что в .(дтчик аварийных режимов BB(ëè дсичметр, ьч)зникла возможность отклк>чения электро20 двигателя при возникнов«нии недопустимой асимметрии напряжений фаз «åòè.
Выполнение асимчетра описанным обрдзом дает ряд преимуществ. Так соединение
СрЕдНЕй ТОЧКИ ЗВЕЗДЫ р(ЗИСтОрОВ дСИММЕTp;i черсз диод со втор))(стига T(я за счет изолиров;)ния звезды р«зис30 T()poB oT Оста ч! нОй схс >(! .)()тчик() с (I()МО(НЬК) ИМПУЛЬСНОГО транс форМдтОрд, Bt>lВоды первичной обмотки когороп> со«динсны соответственно с нулевыч проводом тр».фдзной сети переменного тОк!) и первой
6BзОй двухбазового дио;щ, 11чиlль(ный
35 тР!) H сфОРматОР Bl>I (1(). )НЯс т фчHKIIH K) Р!).<ВЯзыв()!О(цс ГО трансфорх(атор(). (.О«динение Второй ()(t:
В(. и ЧО)ЦНОСТЬ СИ ГH(l,)Д, (II H >1(i(>)О! 0 (. О ЛВ(. 3
;(b(резисторов, расходу«тся только и» .<()ря,l
BTОрОго дополнительно(О K(»l,f««« )Topд и совершенно не рас.(оду«гся l(B соз )анис ток;! управления через базы Г(вухб;) )Овс>го дис>д(), увели (ить чувствит«льносп .)симч(Грд k Il(. рсКОсдМ фдЗ СЕТИ .<д СЧ T ув«ЛИЧСНИН мощности разрядног<> и чи )льсд BTopof о I()50 ИО. )нит(.,тьнОГО KoHQ«ll«f)T()PI) II > T((t < !«>,IH « ния напряжения нд .этом кон )снс;)тс>рс л )
СЧ(Г ув«ЛИЧЕНИя НО(тОяННОГО ГOK(t l ПраВлсния ч«ре.l базы двухбдзоги>го диод; ) и
I«. рвичную с>бл(отку ичпульсногс> трансформатора; уменьшить Вы:)ержкх Вречс ни ()T55 клк>чсния погружного элекгродвигдт«ля ((ри возникновении аварийного )(с р«к<к д t);If)pHжений или обрыва фаз сети зд с и г пардл, !«льного (1() (K.IK»f«f(IIH тири«тора;) )и>дом и катодоч к сгдби.)итр<>нх ll)тчик;!!
348939
Формула u:)()îðåòåíuÿ (. «Iii«èi«.i«, Кори««на
1>«„,>, «1> (11;JI>
ill I11J1l ll I I <и ) <(арп< л«ми) < l«(((Р l«> .!«1(>м изобретений и открытий
1 I З()З, .Чо< «н<>, Ж Зб>. I>а) гиена я наб., и. 4, 5
I1; i< Устройство для защиты от аварийных режимов и управления иогружного электродвигателя скважиниого насоса, содержащее датчик аварийных режимов, выполненный на базе треx трансформаторов тока, первичные обмо гки ко(орых включены в фазы статора электродвигателя, а вторичные соединены м rK.(>, собой в звезду и иодкл(очены к трехфазному однополупериодному вы и ря ми гел к>, на выходе которого установлен фиды ровый конденсатор с параллельно подключенной к нему цепью из иослсдовате,(ьно cîåäèíåí)(ûõ стабилитрона и подстроечного резистора, связанного с б,l()КоМ за(питы ()T перегрузки и обрыва фазы, соединенным с блоком управления включением, к выходу которого подключена катушка маг((HTH()l пускателя, силовые контакты которого вклк)чены между вынОда и ф()з ОбмОTки < TатОра эл(åктрОДВНгателя и коитак(;(ми авт(>матического выключателя, причем уш)мяиутые блок защиты от перегрузки и обрыва фазы и блок управления включением подключены к блоку питания, выполненному на базе сетевого трансформатора с узлом стабилизации напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в датчик аварийных режимов введен асимметр, выполненный в виде параллельно подключенного к стабилитрону тиристора, анод которого связан с катодом стабилитрона, катод — (.. анодом стабилитрона, с одним выводом дополнительного конденсатора и первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, а управляющий электрод — с другим выводом дополнительного конденсатора и через диод — с вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора, первичная обмотка которого первым выводом подключена к первой базе двухбазового диода, а вторым — к нулевому проводу трехфазной сети переменного эг! тока и одному выводу второго дополнительного конденсатора, другой вывод которого связан через второй диод с общей точкой звезды резисторов, подключенной к выводам фаз обмоток статора электродвигателя, и эмиттером упомянутого двухбазового дио25 да, вторая база которого через резистор подсоединена к плюсу дополнительного узла стабилизации напряжения блока питания.
