Полная версия

Главная arrow Техника arrow АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

АВТОМАТИЗАЦИЯ БЕСКОНТАКТНЫХ СТАНЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ НАСОСНЫМИ АГРЕГАТАМИ

Бесконтактная станция управления типа ШЭТ выполнена на полупроводниковых логических элементах. По сравнению с контактными схемами бесконтактные станции дороже, но дорожание окупается увеличением срока службы и надежности работы как самой системы управления, так и электродвигателя насоса.

Принципиальная электрическая схема станции (рис. 8.22) работает следующим образом. Когда в водонапорном баке нет воды, то контакты верхнего SL1 и нижнего SL2 уровней разомкнуты. Вследствие этого на входах Вх.5 и Вх.6 сдвоенного логического элемента ИЛИ — НЕ сигналы отсутствуют, а на его выходе сигналы появляются и через диоды VD8 и VD9 поступают на усилитель У, который усиливает входной сигнал, вызывающий срабатывание промежуточного реле KVvx загорание сигнальной лампы HL. Реле KVсвоими контактами включает магнитный пускатель КМ, а последний — электронасос М. По мере заполнения бака водой вначале замыкаются контакты SL2 датчика нижнего уровня, а затем контакты SL1 верхнего уровня. При замыкании контактов SL2 на Вх.6 подается отрицательный потенциал, вследствие чего на диоде VD9 выходной сигнал исчезает, а на диоде VD8 остается. Благода-

Принципиальная электрическая схема управления водонасосной станцией типа ШЭТ

Рис. 8.22. Принципиальная электрическая схема управления водонасосной станцией типа ШЭТ

ря этому насос не отключается. Когда вода замыкает контакты SL1 датчика верхнего уровня, на Вх.5 поступает сигнал и на диоде VD8 выходной сигнал исчезает. Вследствие этого лампа HL и реле KV отключаются, что вызывает выключение электронасоса.

При расходе воды вначале размыкаются контакты SL1 верхнего уровня, но это не приводит к выключению электродвигателя, так как вместо выходного сигнала от датчика на вход Вх.5 через диод VD7 и реле КV подается отрицательный потенциал от источника: — 24 В. При размыкании контактов SL2 нижнего уровня на Вх.6 сигнал исчезает, что вызывает автоматическое повторное включение электронасоса.

Бесконтактное реле Т-202, логические элементы Д ИЛИ и блок питания БП2 защищают двигатель от перегрузок и от работы в аварийных режимах. Датчиком тока является трансформатор тока ТА, выпрямленный ток от которого поступает на потенциометр ЯР. Движком потенциометра ^устанавливают значение токов срабатывания защиты при перегрузках и коротких замыканиях электродвигателя. При токах перегрузки срабатывает бесконтактное реле Т-202, с которого поступает на вход Вх. 3 сигнал, вызывающий срабатывание элемента выдержки времени D. С элемента D сигнал с выдержкой времени через элемент ИЛИ поступает на вход Вх. 5 элемента ИЛИ — НЕ, что вызывает отключение реле KV и электронасоса Л/. При токах короткого замыкания напряжение на потенциометре ЯР возрастает в несколько раз. Вследствие этого открывается стабилитрон VD2 и через вход Вх. 2 на элемент D поступает сигнал, минуя цепочку выдержки времени в элементе D. С элемента D сигнал последовательно поступает на входы Вх. 4 и Вх. 5 и исчезает на выходе Вх. 7, что вызывает отключение электронасоса без выдержки времени.

Станция ШЭТ позволяет управлять электронасосом при помощи телемеханики. Для этого устанавливают реле приема телесигналов управления, контакты KV2 и KV1 которых соответственно включают и отключают электронасос. Параллельно контактам можно установить конечные станции для дистанционного включения или отключения насоса.

Логические элементы питаются от блока питания БП1, который подключается выключателем S.

Комплектное устройство «Каскад» предназначено для автоматического и дистанционного управления погружными электродвигателями мощностью 1...65 кВт водонасосных и дренажных станций. В устройстве предусмотрена защита электродвигателя от перегрузок, коротких замыканий и сухого хода, т. е. от работы двигателя без воды (для двигателей мощностью 4,5 кВт и выше). Оно может работать в автоматическом режиме отдатчиков нижнего SL2 и верхнего SL1 (8.23) уровней воды в баке. Датчиком давления ВР служит электроконтактный манометр, устанавливаемый в оголовке скважины на напорном трубопроводе. Цепи управления и защиты от сухого хода подключают к блоку питания БП1, а цепи защиты от перегрузок и коротких замыканий — к блоку БП2.

В зависимости от положения переключателя SA1 схема работа-

Принципиальная электрическая схема управления водонасосной станцией «Каскад»

Рис. 8.23. Принципиальная электрическая схема управления водонасосной станцией «Каскад»

ет отдатчиков уровня или отдатчика давления (положение /), или от реле телемеханического включения ТВ и отключения ТО (положение 4), или от местного дистанционного управления: включается переводом переключателя SA1 в положение J, а отключается переводом в положение 2.

При автоматическом управлении по уровню в блоке управления устанавливают ячейку уровня (ЯУУ). Переключатель SA2 ставят в положение В (водоподъем) или положение Д (откачка дренажных вод).

Рассмотрим работу схемы в режиме водоподъема. Если вода в баке находится ниже датчика минимального уровня, то контакты SL1 и SL2 разомкнуты, транзистор VT8 закрыт, а сигнал выключения насоса с резистора R22 через диод VD13 и резистор R6 поступает на затвор транзистора VT3. Этот транзистор открывается с выдержкой времени (2...30 с), устанавливаемой цепочкой, и открывает триод VT4. В результате этого срабатывает реле KV, которое включает пускатель КМ и электронасос М. Включение насоса запоминается и поддерживается при помощи ячейки памяти, образованной диодом VD 7, так как через диод поступает на затвор транзистора VT3 отрицательный потенциал.

При замыкании водой контактов SL1 датчика верхнего уровня сигнал поступает на затвор транзистора VT6, который открывается, закрывая транзистор VT7, и открывает транзисторы VT11 и VT12. На коллекторе транзистора VT12 увеличивается отрицательный потенциал, который через диоды VD14 и VD8закрывает триод VT4. Реле KVотключается и выключает электронасос Л/, который остается отключенным до тех пор, пока вода в баке не опустится ниже контактов SL2. Далее цикл повторяется.

При переключении SA2 в режим дренажа Д автоматическое включение электронасоса происходит от датчиков верхнего уровня SL1, а отключение — от датчика нижнего уровня SL2.

При автоматическом управлении по давлению вместо ячейки ЯУУ устанавливают ячейку ЯУД с датчиком давления ВР. Ячейка управления по давлению состоит из формирователя времязадаю- щих импульсов, счетчика импульсов и схемы совпадения. Все указанные узлы собраны на логических элементах (триггерах и элементах ИНЕ).

При снижении уровня, а следовательно, и статического напора воды, контакты датчика давления ВР замыкаются и подают отрицательный потенциал питания. Начинает работать генератор и счетчик импульсов ячейки ЯУД. Через определенное число импульсов, обеспечивающих задержку времени включения электронасоса не более 15 мин, с выхода Вых ячейки ЯУД поступает сигнал положительной полярности, который через диод открывает триод VT4. Благодаря этому включается реле КУ пускатель КМ и электронасос М.

При работе насоса давление повышается и контакты датчика ВР размыкаются, но отрицательный потенциал питания ЯУД теперь подается через открытый триод VT4 и диод VD15.

Через определенное время, устанавливаемое до 90 мин специальным задающим устройством в ячейке ЯУД, сигнал на выходе Вых. исчезает, триод VT4 закрывается, и реле АУотключает пускатель КМ и электронасос М. При снижении давления воды процесс повторяется.

Следует отметить, что схема ячейки ЯУД сложная, многоэлементная, имеет низкую надежность. Контактный манометр работает только на включение насоса, и отключение осуществляется от элемента выдержки времени. Кроме того, давление срабатывания реле ВР зависит от расхода и динамического напора воды. Поэтому сегодня в научных и проектных организациях разрабатываются более совершенные схемы управления электронасосом.

При местном дистанционном включении SA1 переводят в положение J, а при телемеханическом — в положение 4. В этих случаях отрицательный потенциал подается непосредственно или через контакты KV2 на затвор транзистора VT3 и открывает его и триод VT4. Далее схема работает аналогично работе от датчиков уровня.

При местном дистанционном отключении SA1 переводят в положение 2. В этом случае, как и при телемеханическом отключении, контактами KV1 отрицательный потенциал подается на триод VT4 и закрывает его, а реле KV и электронасос М отключаются.

Защита электродвигателя от перегрузки выполнена аналогично защите станции управления типа ШЭТ. При аварийных режимах (перегрузках, коротких замыканиях, неполнофазных режимах электронасоса) повышается напряжение на переменном резисторе R. Это напряжение через цепочку выдержки времени RI — С/, обратно пропорциональную значению напряжения на резисторе R, поступает на затвор транзистора VT1, открывая его и триод VT2. В результате через диоды VD3 и VD8 отрицательный сигнал закрывает триод VT4 и отключает электронасос Л/. Одновременно загорается сигнальная лампа HL1 «Перегрузка». Цепь обратной связи, состоящая из резистора R4 и диода VD2, исключает автоматическое повторное включение электронасоса.

Защита электронасоса от сухого хода выполнена в виде датчика SL3 в скважине и полупроводникового преобразователя сигнала. При нормальной работе насоса датчик SL3 омывается водой, и его контакты замкнуты. При отсутствии воды в скважине контакты SL3 размыкаются, транзистор VT5 закрывается, а транзисторы VT9 и VT10открываются. Отрицательный потенциал через триод VT10, диоды VD4 и VD8 закрывает триод VT4 и отключает электронасос М. Одновременно загорается лампа «Сухой ход». При появлении воды транзистор VT5 открывается, а транзисторы УТР и VT10 остаются открытыми за счет обратной связи через диод VD12. Вследствие этого повторно включить насос можно только после выяснения и устранения причин его отключения.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>