Устройство контроля и защиты углесосного агрегата

 

Изобретение относится к насосостроению и позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения контроля ресурса насоса. Сигналы от датчиков 1 и 6 тока и напряжения поступают в перемножитель 8. Выходящий сигнал, пропорциональный потребляемой электродвигателем (Э) 5 мощности, поступает на вход преобразователя 20 напряжение-частота (ПНЧ) и через компаратор (К) 11 - в блок (Б) 4 управления Э 5. Сигнал с выхода ПНЧ 20 поступает в счетчик (С) 21 импульсов, сигнал на выходе которого соответствует количеству сработанной электроэнергии. В С 18 этот сигнал сравнивается с заданным значением и вырабатывается сигнал разности, отождествляемый с фактическим значением ресурса углесосного агрегата. При его израсходовании сигнал "0" с выхода С 18 поступает в Б 17 сигнализации и Б 4 для блокировки включения агрегата, выработавшего свой ресурс. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 04 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1281751 (21) 4375766/25-29 (22) 08.02.88 (46) 15.11.89. Бюп. Ф 42 (71) Донецкий политехнический институт (72) В,И,Груба, И.И.Ерохин, А,И.Лепихов, А.С.Оголобченко, Е.M.Øìàðüÿí и Н.П.11атвиенко (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1281751, кл. F 04 В 15/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ

УГЛЕСОСНОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к насосостроению и позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения контроля ресурса насоса, Сигнал от датчиков 1 и 6 тока и напряже1

„„SU„„1521920 А 2

2 ния поступают в перемножитель 8, Выходящий сигнал, пропорциональный потребляемой электродвигателем (3) 5 мощности, поступает на вход преобразователя 20 напряжение-частота (ПНЧ) и через компаратор (К) 11 — в блок (Б) 4 управления Э 5, Сигнал с выхода ПНЧ 20 поступает в счетчик (С) 21 импульсов, сигнал на выходе которого соответствует количеству сработанной электроэнергии, В С 18 этот сигнал сравнивается с заданным значением и вырабатывается сигнал разности, отождествляемый с фактическим значением ресурса углесосного агрегата, При его израсходовании сигнал "0" с выхода С 18 поступает в Б 17 сигнали-. зации и Б 4 для блокировки включения агрегата, выработавшего свой ресурс.

1 ил.

l 5219?О

Изобретение относится к насосост1 оению.

Цель изобретения — расширение ункционапьных возможностей устройст1

Ва путем обеспечения контроля работы насоса.

На чертеже показана схема устройства °

Устройство контроля и защиты угпесосного агрегата содержит датчик тока, компаратор 2 тока, задатчик 3 тока, выход которого подключен к втоому входу компаратора 2 тока, блок управления электродвигателем 5, дат,ик 6 напряжения, блок 7 фазового ! сдвига напряжения, перемножитель 8, фильтр 9 низкой частоты, блок 10 кор;рекции, компаратор !1 активной мощ,ности, задатчик 1 2 эталонной актив, ной мощности, три блока 13-15 задерж, ки, логический элемент ИЛИ-НЕ 16 и блок 17 сигнализации. Причем датчик

il тока соединен с первым входом компаратора 2 тока, выход которого подключен через блок 15 задержки к второму входу блока 17 сигнализации. Выход последнего соединен с блоком 4 управления электродвигателем 5, выход которого через блок 14 задержки: подключен к второму входу логического элемента ИЛИ-НЕ 16, Датчик 6 напряжения соединен через блок 7 фазового сдвига напряжения с первым входом перемножителя 8. Датчик 1 тока подключен к второму входу перемножителя 8, который последовательно соединен с фильтром 9 низкой частоты и блоком

10 коррекции, Выход последнего подключен к первому входу компаратора

11 активной мощности, Задатчик 12 эталонной активной мощности подсоединен к второму входу компаратора l! активной мощности, выход которого через блок 13 задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИНЕ а выход последнего подсоединен к первому входу блока 17 сигнализации.

Кроме того, устройство снабжено элементом сравнения, выполненным в виде вычитающего счетчика 18и подключенными к нему задатчиком !9 ресурса и устройством контроля потребляемой энергии, включающим последовательно соединенные преобразователь 20 напряжение — частота, счетчик 21 импульсов и дешифратор 22, При этом вход преобразователя 20 соединен с

Ъ выходом фильтра 9 низкой частоты, а

5 !

О !

40 выход элемента сравнения — с выходом блока 17 сигнализации. Устройство содержит также масштабный делитель 23, переключатель 24, суммирующие счетчи" ки 25 и 26, дешифраторы 27-30 и триггер 31, подключенные согласно схеме.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (электродвигатель 5 выключен) сигнал с датчика тока отсутствует, следовательно, отсутствует выходной сигнал перемножителя 8. Компаратор ll активной мощности выключен, и на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает сигнал "0".

На второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает сигнал "1" с блока 4 управления электродвигателем,5 ° Следовательно, выходной сигнал элемента ИЛИНЕ 16 равен "0", и на первом входе блока 17 сигнализации сигнал отсутствует. Компаратор 2 тока выключен, тогда и на втором входе блока 17 сигнализации сигнал отсутствует. На третий вход блока 17 поступает сигнал, соответствующий текущему значению расхода электроэнергии при эксплуатации агрегата, на четвертый — сигнал, соответствующий текущему значению остаточного ресурса, на пятом — сигнал отсутствует (если ресурс не исчерпан), на шестой — сигнал, соответствующий заданному значению ресурса для данного углесосного агрегата.

При включении агрегата устройство контролирует пусковой режим электродвигателя 5, т,е, защищает агрегат в случае анормального пускового режима (пуск заторможенного электродвигателя, заклинивание ротора и т.д.) и блокирует защиту по активной мощности на время выхода на рабочий (заданный) режим.

Электродвигатель 5 включен. С датчика 1 тока поступает сигнал, соответствующий фазиому току электродвигателя 5 и вызывает включение компаратора 2 тока, пороговое значение которого задается задатчиком 3 тока.

На выходе компаратора 2 тока появля" ется сигнал, равный "1", который поступает на вход блока 15 задержки, Последний предназначен для задержки поступления выходного сигнала компаратора 2 тока в блоки 17 и 4 сигнали-. зации,й управления электродвигателем 5 с целью предотвращения отключения агтупает в блок !О коррекции, а также через масштабный делитель 23 на вход l преобразователя 20 напряжение-частота, Блок 10 коррекции предназначен для выделения сигнала, соответствующего активной мощности, затрачиваемой только на транспортирование среды. Это позволяет уменьшить погрешность и улучшить четкость включения компаратора 11 активной мощности, порог включения которого устанавливается задатчиком 12 эталонной активной мощности. При выходе на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции превышает сигнал задатчика 12, и компаратор 11 включается.

Выходной сигнал с компаратора ll, 20 равный "1", поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16 (первый блок 13 задержки задерживает поступление выходного сигнала компаратора 11 на первый вход элемента ИЛИ-НЕ !6 лишь в случае отключения компаратора 11).

На второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16 поступает выходной сигнал блока 14 задержки, который предназначен для блокировки сигнала, поступающего на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16, на время выхода на рабочий режим. Поэто- . му в течение времени выхода на рабо" чий режим выходной сигнал блока 14 равен "1", а входной "0".

После истечения заданного времени выхода на рабочий режим (выдержка времени блока 14) на втором входе элемента ИЛИ-НЕ !6 появляется сигнал, равный "0". Сигнал на первом .входе

4О элемента ИЛИ-НЕ !6 равен 1, а на втором "О", соответственно его выходной сигнал при этом равен "О". На входе блока 17 сигнал отсутствует, что свидетельствует о выходе углесо45 са HG pабочий режим, В случае невыхода на режим сигнал с блока 10 коррекции меньше значения сигнала с задатчика 12, и компаратор 11 не включается, На его выходе появляется сиг (1 нал равный О который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16, а на второй вход (после истечения вьгдержки времени блока 14) поступает сигнал, также равный "0". Это вызывает появление сигнала на. выходе элемента ИЛИ-НЕ 16, равного "!", который поступает на первый вход блока 17. Последний при этом осуществ--5 !52 регата при нормальном пуске электродвигателя 5.

Время задержки сигнала блоком 15, 1 а также величина порога включения компаратора 2 тока устанавливаются из условия длительности пускового режима электродвигателя 5. При нормальном пуске электродвигателя 6 до истечения времени задержки блока 15 ток электродвигателя 5 уменьшается ниже порога выключения компаратора 2 тока, что вызывает появление на его выходе сигнала, равного "О", Тогда сигнал на втором входе блока 17 сигнализации остается также равным "О".

В случае анормального пуска электродвигателя 5 по истечении времени задержки блока 15 компаратор 2 тока не выключается, так как на его входе сигнал выше порога включения. Тогда сигнал на втором входе блока 17 равен

"l При этом блок 17 осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего нарушение пускового режима электродвигателя 5. Выходной сигнал блока 17, равный "1", поступает в блок 4 управления, вызывая отключение электродвигателя 5. При нормальном пусковом режиме электродвигателя 5 устройство осуществляет контроль за выходом углесоса на рабочий режим следующим образом.

На вход блока 7 фазового сдвига напряжение с датчика напряжения поступает сигнал, соответствующий величине линейного напряжения питающей сети электродвигателя 5. Блок 7 фазового сдвига напряжения предназначен для сдвига фазы выходного сигнала по отношению к входному на 30 .с целью получения сигнала, соответствующего фазному напряжению питающей сети, Выходной сигнал блока 7 и датчика 1 тока поступает соответственно на первый и второй входы перемножителя 8 с целью получения сигнала, соответствующего полной мощности, потребляемой электродвигателем 5. Выходной сигнал перемножителя 8 поступает на вход филь-тра 9 низкой частоты, который выделяет сигнал, соответствующий активной мощности (сумма потерь активной мощности в электродвигателе 5, углесосе и активной мощности, затрачиваемой на транспортирование среды), потреб- . ляемой электродвигателем 5, Выходной сигнал фильтра 9 низкой частоты пос- !

920 6 ляет звуковую сигнализацию, включе1521920 ние индикатора и нарушение выхода на рабочий режим, Выходной сигнал блока

17 поступает в блок 4 управления, вызывая отключение агрегата.

После выхода на режим устройство осуществляет защиту агрегата от аномальных режимов (например, подбутовка межлопастного канала рабочего ко1 леса, режим неинтенсивной кавитации и т.п. ) следующим образом.

При нарушении рабочего режима вы ходной сигнал блока 10 коррекции уменьшается и достигает порогового значения компаратора 11, который вы-! ключается, и на вход блока 13 задерж,ки поступает сигнал, равный "0", Блок 13 предназначен для задержки поступления сигнала с компаратора 11 (при ,его выключении ) на первый вход элемента ИЛИ-HE 16 с целью предотвраще1 ния поступления ложного сигнала компаратора !1. Этот сигнал может воз никнуть в результате кратковременного нарушения рабочего режима, не вли- 25 яющего rra нормальный режим транспортирования среды. Если отключение компаратора 11 не вызывано кратковременным нарушением рабочего режима, то его выходной сигнал, равный "0", по истечении времени задержки поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 16. На второй вход элемента ИЛИ-HE 16 с блока !4 поступает сигнал, также равный

"0", вызывая появление на выходе элемента ИЛИ-HE !6 сигнала, равного "1", -5 который поступает на вход блока 17.

Последний при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соот-. ветствующего светового индикатора, 1О показывающего нарушение режима откачки, Выходной сигнал блока 17 поступает в блок 4 управления, вызывая отключение агрегата.

Устройство также осуществляет контроль текущего расхода электроэнергии. Сигнал с фильтра 9 низкой частоты, соответствующий активной мощности, потребляемой электродвигателем 5, поступает через масштабный делитель 23 на вход преобразователя 20. Масштабный делитель 23 предназначен для согласования параметров фильтра 9 низкой частоты с преобразователем 20. напряжение-частота, а также для регу55 лирования необходимого соотношения

= Рс,, где f — частота импульсов преобразователя 20, Pq — активная . мощность, потребляемая электродвигателем 5 (Рс, = 139нч U Ðrr÷ выходное напряжение фильтра 9), Преобразователь 20 преобразует входной сигнал (П, дч = Р„) в частоту импульсов (f = Pq ) прямоугольнои формы с калиброванной длительностью, которые поступают на вход суммирующего счетчика 21. Последний осуществляет счет поступающих импульсов, т,е. при поступлении очередного импульса содержимое счетчика увеличивается на

1, С выхода счетчика 21 двоично-десятичный код (х 1, поступает на вход переключателя 24, который задает коэффициент пересчета в зависимости от номинального тока и коэффициента . трансформации применяемого датчика 1 тока ° Установленный переключателем 24 коэффициент пересчета в виде двоичнодесятичного кода jx1 !! поступает на дешифратор 22, которйй определяет необходимую величину суммы импульсов счетчика ?1, соответствующую 1 кВт,ч, При совпадении кодов (х;) и (хД т,е, при наборе счетчиком 21 необходимой суммы импульсов, выходной сигнал дешифратора 22 поступает на второй вход счетчика 21, Появление импульса на другом его входе вызывает сброс в исходное состояние и счетчик

21 вновь начинает счет импульсов, по ступающих на его первый вход. Наличие переключателя 24 обеспечивает универсальность устройства, так как позволяет применять устройство для любого типа датчиков тока. Выходной сигнал дешифратора 22 также поступает на вход суммирующего счетчика 25, кото" рый осуществляет счет импульсов, каждый из которых соответствует расходу электроэнергии, равному 1 кВт.ч. Количество импульсов, накопленное счет чиком 25, соответствует общему расходу электроэнергии. Содержимое счетчика 25 через дешифратор 3 поступает на третий вход блока 17. сигнализации и на светоиндикаторе "Расход электроэнергии" высвечивается текущее значение расхода электроэнергии„

По полученному значению текущего расхода электроэнергии устройство осуществляет контроль остаточного ресурса агрегата следующим образом.

Предварительно перед началом эксплуатации задатчиком !9 устанавливается необходимое значение ресурса для данного агрегата (по количеству расходуемой электроэнергии) в виде определен!

l52I920

Составитель К,Староверов

Редактор И.Касарда Техред М.Ходанич Корректор Т. Палий

Заказ 6927/32 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 ного числа импульсов, которое накапливается вычитающим счетчиком 18 и суммирующим счетчиком 26, Содержимое счетчика 26 через дешифратор 29 поступает на шестой вход блока 17 и на светоиндикаторе "Заданный ресурс" высвечивается число, показывающее заданный ресурс, I

Выходной сигнал дешифратора 22 поступает также на первый вход счетчика 18, который при этом осуществляет вычитание входного импульса от содержимого в этом счетчике. Оставшееся количество импульсов через дешифратор 27 поступает на четвертый вход блока 17 H на светоиндикаторе

"Остаточный ресурс" высвечивается число, показывающее значение остаточ- 20 ного ресурса агрегата. При израсходовании заданного ресурса на выходе . счетчика 18 появляется код Iy) соответствующий "0", который поступает на вход дешифратора 28. В этом случае 25 на его выходе появляется сигнал, который вызывает переключение триггера

31. Выходной сигнал с него поступает на пятый вход блока 17, включая светоиндикатор "Ресурс израсходован", а также в блок 4 для блокировки включения агрегата °

Таким образом, оператор по показаниям указанных светоиндикаторов контролирует остаточный ресурс агрегата, текущий расход электроэнергии, а при израсходовании заданного ресурса устройство блокирует включение, тем самым защищая углесос от дальнейшей эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство контроля и защиты углесосного агрегата по авт, св.

Ф 1281751, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля ресурса ра" боты насоса, оно снабжено элементом сравнения и подключенными к нему задат- чиком ресурса и устройством контроля потребляемой электроэнергии, включающим последовательно соединенйые преобразователь напряжение-частота, счетчик импульсов и дешифратор, при этом вход преобразователя напряжение-частота соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход элемента сравнения — с входом блока сигнализации,