RU118482U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR - Google Patents
DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU118482U1 RU118482U1 RU2012112953/07U RU2012112953U RU118482U1 RU 118482 U1 RU118482 U1 RU 118482U1 RU 2012112953/07 U RU2012112953/07 U RU 2012112953/07U RU 2012112953 U RU2012112953 U RU 2012112953U RU 118482 U1 RU118482 U1 RU 118482U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- output
- input
- voltage
- diode
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Устройство автоматического управления электродвигателем погружного насоса, содержащее электромагнитный пускатель, реле управления, замыкающий контакт которого включен последовательно в цепь питания катушки магнитного пускателя, и электроконтактный манометр, при этом замыкающие контакты магнитного пускателя включены последовательно между выводами для подключения сети и выводами для подключения питания электродвигателя погружного насоса, блок питания в составе понижающего трансформатора напряжения, двухполупериодного диодного выпрямителя, конденсатора, причем первичная обмотка трансформатора подключена к выводам для подключения источника питания, а вторичная - ко входу диодного двухполупериодного выпрямителя, выход которого образует выходные шины блока питания, к которым подключен конденсатор, а также содержащее компаратор напряжений со своими входными резисторами и резистором обратной связи, резисторные делители напряжения, эмиттерный повторитель, которые подключены к шинам блока питания, две RC-цепи, диоды развязки цепей, диод защиты транзистора и транзисторный усилитель, при этом выход первого резисторного делителя напряжения через первый входной резистор компаратора подключен к первому входу компаратора напряжений, а также соединен с анодом первого и катодом второго диодов, каждый из которых подключен к контактам соответственно нижнего и верхнего уровня давления элетроконтактного манометра, а выход второго резисторного делителя напряжений через второй входной резистор компаратора подключен ко второму входу компаратора напряжений и соединен с первым выводом резистора обратной свя A device for automatic control of an electric motor of a submersible pump, containing an electromagnetic starter, a control relay, the closing contact of which is connected in series to the power circuit of the magnetic starter coil, and an electrocontact pressure gauge, while the closing contacts of the magnetic starter are connected in series between the terminals for connecting the network and the terminals for connecting the power supply of the submersible motor pump, a power supply as part of a step-down voltage transformer, a full-wave diode rectifier, a capacitor, and the primary winding of the transformer is connected to the terminals for connecting a power source, and the secondary winding is connected to the input of a diode full-wave rectifier, the output of which forms the output buses of the power supply to which the capacitor is connected, and also containing a voltage comparator with its input resistors and a feedback resistor, resistor voltage dividers, an emitter follower, which are connected to the buses of the power supply i, two RC-circuits, decoupling diodes, a transistor protection diode and a transistor amplifier, while the output of the first resistor voltage divider through the first input resistor of the comparator is connected to the first input of the voltage comparator, and is also connected to the anode of the first and cathode of the second diodes, each of which is connected to the contacts, respectively, of the lower and upper pressure levels of the electrical contact pressure gauge, and the output of the second resistor voltage divider through the second input resistor of the comparator is connected to the second input of the voltage comparator and connected to the first output of the feedback resistor
Description
Изобретение относится к области автоматического управления электродвигателем, в частности электродвигателем погружного насоса с помощью электроконтактного манометра, устанавливаемого на трубопроводе, подающем воду в напорный резервуар.The invention relates to the field of automatic control of an electric motor, in particular an electric motor of a submersible pump by means of an electric contact pressure gauge installed on a pipeline supplying water to a pressure tank.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство автоматического управления электродвигателем погружного насоса, содержащее электромагнитный пускатель, реле управления, замыкающий контакт которого включен последовательно в цепь питания катушки магнитного пускателя, и электроконтактный манометр, при этом замыкающие контакты магнитного пускателя включены последовательно между выводами для подключения сети и выводами для подключения питания электродвигателя погружного насоса, блок питания в составе понижающего трансформатора напряжения, двухполупериодного диодного выпрямителя, конденсатора, причем первичная обмотка трансформатора подключена к выводам для подключения источника питания, а вторичная - ко входу диодного двухполупериодного выпрямителя, выход которого образует выходные шины блока питания, к которым подключен конденсатор, а также содержащее компаратор напряжений со своими входными резисторами и резистором обратной связи, резисторные делители напряжения, эмиттерный повторитель, которые подключены к шинам блока питания, две RC-цепи, диоды развязки цепей, диод защиты транзистора и транзисторный усилитель, при этом выход первого резисторного делителя напряжения через первый входной резистор компаратора подключен к первому входу компаратора напряжений, а также соединен с анодом первого и катодом второго диодов, каждый из которых подключен к контактам соответственно нижнего и верхнего уровня давления электроконтактного манометра, а выход второго резисторного делителя напряжения через второй входной резистор компаратора подключен ко второму входу компаратора напряжений и соединен с первым выводом резистора обратной связи компаратора напряжений, второй вывод этого резистора подсоединен к выходу компаратора напряжений, к которому подключены входной резистор транзисторного усилителя и первые выводы резисторов RC-цепей, первая из которых содержит последовательно соединенный анодом со вторым выводом первого резистора третий диод, причем второй вывод резистора второй RC-цепи соединен с катодом третьего диода, а также с первой обкладкой конденсатора и входом эмиттерного повторителя, а вторая обкладка конденсатора, общего для обоих RC-цепей, соединена с первой из шин блока питания, обмотка реле управления, зашунтированная четвертым диодом, первым выводом соединена с катодом этого диода и второй шиной блока питания, а вторым выводом обмотка реле управления соединена с коллектором транзисторного усилителя, база которого соединена со вторым выводом входного резистора транзисторного усилителя и первым выводом резистора смещения, соединенного вторым выводом с эмиттером транзистора и первой шиной блока питания, выход эмиттерного повторителя соединен с общим контактом электроконтакного манометра [1].The closest in technical essence to the present invention is a device for automatic control of an electric motor of a submersible pump, comprising an electromagnetic starter, a control relay, a closing contact of which is connected in series to the power supply circuit of the coil of the magnetic starter, and an electrical contact pressure gauge, while the closing contacts of the magnetic starter are connected in series between the terminals network connections and leads for connecting the power of the submersible pump motor, power supply a step-down voltage transformer, a half-wave diode rectifier, a capacitor, the primary winding of the transformer connected to the terminals for connecting the power source, and the second to the input of the half-wave diode rectifier, the output of which forms the output buses of the power supply to which the capacitor is connected, as well as containing a voltage comparator with its input resistors and a feedback resistor, resistor voltage dividers, an emitter follower, which are connected to the buses b power supply, two RC circuits, isolation diodes, transistor protection diode and transistor amplifier, while the output of the first resistor voltage divider through the first input resistor of the comparator is connected to the first input of the voltage comparator, and is also connected to the anode of the first and the cathode of the second diodes, each of which is connected to the contacts of the lower and upper pressure levels of the contact manometer, respectively, and the output of the second resistor voltage divider through the second input resistor of the comparator is connected to the second the input of the voltage comparator and connected to the first output of the feedback resistor of the voltage comparator, the second output of this resistor is connected to the output of the voltage comparator, to which the input resistor of the transistor amplifier and the first conclusions of the resistors of the RC circuits are connected, the first of which contains the anode connected to the second output of the first a third diode, and the second terminal of the second RC resistor is connected to the cathode of the third diode, as well as to the first capacitor lining and the emitter input a second capacitor, common to both RC circuits, connected to the first of the power supply buses, the control relay coil shunted by the fourth diode, the first output connected to the cathode of this diode and the second power supply bus, and the control relay winding connected to the second output with a collector of a transistor amplifier, the base of which is connected to the second output of the input resistor of the transistor amplifier and the first output of a bias resistor connected to the second output from the emitter of the transistor and the first bus of the power supply, output d emitter follower is connected with common contact manometer elektrokontaknogo [1].
Включение электронасоса производится при замыкании контакта нижнего уровня давления электроконтактного манометра, отключение, соответственно, - при замыкании контакта верхнего уровня давления.The electric pump is turned on when the contact of the lower pressure level of the electric contact pressure gauge is closed, and, accordingly, when the contact is closed, the upper pressure level is closed.
В этом устройстве имеется защита от потери фаз электросети за счет схемного решения - цепь включения катушки магнитного пускателя подключена на линейное напряжение между фазами А и В, а трансформатор блока питания подключен к третьей фазе С.This device has protection against loss of phases of the power supply due to circuit design - the switching circuit of the coil of the magnetic starter is connected to a linear voltage between phases A and B, and the transformer of the power supply is connected to the third phase C.
Однако эта защита эффективно действует лишь при полном исчезновении напряжения одной или двух фаз трехфазной питающей электросети.However, this protection is effective only with the complete disappearance of the voltage of one or two phases of a three-phase supply network.
В сельском хозяйстве, где широко применяются погружные насосы, для электрических сетей 0,4 кВ, характерно наличие несимметрии фазных напряжений. Это обусловлено неравномерным распределением нагрузок по фазам и случайным характером их коммутации. Критерием оценки качества электрической энергии при несимметричном режиме работы сети служат коэффициенты обратной К2U и нулевой К0U последовательностей напряжения, значение которых регламентируется [2] и не должно превышать порядка 2-4%.In agriculture, where submersible pumps are widely used, 0.4 kV electric networks are characterized by the presence of phase voltage asymmetry. This is due to the uneven distribution of loads in phases and the random nature of their switching. The criterion for assessing the quality of electric energy in an asymmetric mode of operation of the network are the coefficients of the reverse K 2U and zero K 0U voltage sequences, the value of which is regulated [2] and should not exceed about 2-4%.
В асинхронном электродвигателе несимметрия напряжений (токов) вызывает дополнительный нагрев, кроме этого возникает противодействующий момент, который уменьшает полезный момент. В итоге происходит старение изоляции и уменьшается располагаемая мощность электродвигателя.In an asynchronous electric motor, voltage (current) asymmetry causes additional heating, in addition, a counter torque arises, which reduces the useful moment. As a result, aging of the insulation occurs and the available power of the electric motor decreases.
Так, при максимальном, допустимом [2] значении коэффициента К2U, равном 4%, срок службы электродвигателя сокращается в два раза. Дальнейший рост несимметрии может привести к таким перекосам фазных напряжений электросети, при которых скольжение работающего электродвигателя становится критическим, при этом статорные обмотки перегреваются и двигатель выходит из строя. А в случае включения электродвигателя в сеть при подобных перекосах он не сможет тронуться и это снова закончится выходом электродвигателя из строя. Недостатком устройства [1] является то, что оно не реагирует на несимметрию фазных напряжений питающей электрической сети.So, with the maximum allowable [2] value of the coefficient K 2U equal to 4%, the service life of the electric motor is reduced by half. A further increase in the asymmetry can lead to distortions in the phase voltages of the power supply network, at which the slip of the running electric motor becomes critical, while the stator windings overheat and the motor crashes. And if the electric motor is connected to the network during such distortions, it will not be able to move and this will again result in the electric motor failing. The disadvantage of the device [1] is that it does not respond to the asymmetry of the phase voltage of the power supply network.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности электродвигателя погружного насоса за счет исключения режимов работы электродвигателя при превышении допустимых значений норм, регламентированных [2] в отношении несимметричного режима фазных напряжений электросети (через коэффициенты К2U и К0U).The technical task of the utility model is to increase the reliability of the submersible pump electric motor by eliminating the electric motor operating modes when exceeding the allowable norms specified in [2] with respect to the asymmetric phase voltage mode of the power supply network (through the coefficients K 2U and K 0U ).
Технический результат достигается за счет того, что в устройство автоматического управления электродвигателем погружного насоса, содержащее электромагнитный пускатель, реле управления, замыкающий контакт которого включен последовательно в цепь питания катушки магнитного пускателя, и электроконтактный манометр, при этом замыкающие контакты магнитного пускателя включены последовательно между выводами для подключения сети и выводами для подключения питания электродвигателя погружного насоса, блок питания в составе понижающего трансформатора напряжения, двухполупериодного диодного выпрямителя, конденсатора, причем первичная обмотка трансформатора подключена к выводам для подключения источника питания, а вторичная - ко входу диодного двухполупериодного выпрямителя, выход которого образует выходные шины блока питания, к которым подключен конденсатор, а также содержащее компаратор напряжений со своими входными резисторами и резистором обратной связи, резисторные делители напряжения, эмиттерный повторитель, которые подключены к шинам блока питания, две RC-цепи, диоды развязки цепей, диод защиты транзистора и транзисторный усилитель, при этом выход первого резисторного делителя напряжений через первый входной резистор компаратора подключен к первому входу компаратора напряжений, а также соединен с анодом первого и катодом второго диодов, каждый из которых подключен к контактам соответственно нижнего и верхнего уровня давления электроконтактного манометра, а выход второго резисторного делителя напряжения через второй входной резистор компаратора подключен ко второму входу компаратора напряжений и соединен с первым выводом резистора обратной связи компаратора напряжений, второй вывод этого резистора подсоединен к выходу компаратора напряжений, к которому подключены входной резистор транзисторного усилителя и первые выводы резисторов двух RC-цепей, первая из которых содержит последовательно соединенный анодом со вторым выводом первого резистора третий диод, причем второй вывод резистора второй RC-цепи соединен с катодом третьего диода, а также с первой обкладкой конденсатора и входом эмиттерного повторителя, а вторая обкладка конденсатора, общего для обеих RC-цепей, соединена с первой из шин блока питания, обмотка реле управления, зашунтированная четвертым диодом, первым выводом соединена с катодом этого диода и второй шиной блока питания, а вторым выводом обмотка реле управления соединена с коллектором транзисторного усилителя, база которого соединена со вторым выводом входного резистора транзисторного усилителя и первым выводом резистора смещения, соединенного вторым выводом с эмиттером транзистора и первой шиной блока питания, выход эмиттерного повторителя соединен с общим контактом электроконтактного манометра, дополнительно введены: второй компаратор напряжений со своими входными резисторами, два последовательно соединенных выпрямительных диода, конденсатор, диод развязки цепей, токоограничивающий резистор, светодиод со своим токоограничивающим резистором, дополнительно введены два делителя напряжения, один из которых - резисторный, а второй - резисторно-транзисторный, а также введены три соединенных по схеме звезды резистора, которые подключены к выводам для подключения сети, а искусственная нулевая точка звезды через токоограничивающий резистор соединена с общей точкой последовательно соединенных двух введенных выпрямительных диодов, при этом катод первого диода соединен с первой шиной блока питания, которая соединена с входным резистором введенного транзисторного усилителя, с катодом светодиода и с первым выводом введенного конденсатора, второй вывод которого соединен с анодом второго диода и резистором смещения транзисторного усилителя, а коллектор транзистора соединен со вторым выводом резистора второго введенного делителя напряжения и через первый входной резистор второго введенного компаратора напряжений подключен к первому его входу, а выход введенного резисторного делителя напряжения через второй входной резистор введенного компаратора напряжений подключен ко второму его входу, выход этого компаратора соединен через токоограничивающий резистор с анодом светодиода и через диод развязки цепей подключен к выходу первого резисторного делителя напряжения первого компаратора напряжений; второй компаратор напряжений и его делители напряжения подключены к шинам блока питания.The technical result is achieved due to the fact that in the device for automatic control of the electric motor of the submersible pump, containing an electromagnetic starter, a control relay, the make contact of which is connected in series to the power supply circuit of the coil of the magnetic starter, and an electrical contact pressure gauge, while the make contacts of the magnetic starter are connected in series between the terminals network connections and leads for connecting the electric motor of a submersible pump a voltage formulator, a half-wave diode rectifier, a capacitor, the primary winding of the transformer connected to the terminals for connecting the power source, and the secondary to the input of the half-wave diode rectifier, the output of which forms the output buses of the power supply to which the capacitor is connected, as well as containing a voltage comparator with its input resistors and a feedback resistor, resistor voltage dividers, an emitter follower that are connected to the buses of the power supply, two RC circuits, di the isolation of the circuits, the transistor protection diode and the transistor amplifier, while the output of the first resistor voltage divider through the first input resistor of the comparator is connected to the first input of the voltage comparator, and is also connected to the anode of the first and cathode of the second diodes, each of which is connected to the contacts of the lower and the upper pressure level of the contact manometer, and the output of the second resistor voltage divider through the second input resistor of the comparator is connected to the second input of the comparator voltage is connected to the first output of the voltage comparator feedback resistor, the second output of this resistor is connected to the output of the voltage comparator, to which the input resistor of the transistor amplifier is connected, and the first resistor leads of two RC circuits, the first of which contains an anode connected in series with the second output of the first resistor the third diode, and the second terminal of the resistor of the second RC circuit is connected to the cathode of the third diode, as well as to the first capacitor plate and the input of the emitter follower, and the second plate a capacitor common to both RC circuits is connected to the first of the power supply buses, the control relay winding shunted by the fourth diode, the first output connected to the cathode of this diode and the second power supply bus, and the second output of the control relay winding connected to the collector of the transistor amplifier the base of which is connected to the second terminal of the input resistor of the transistor amplifier and the first terminal of the bias resistor connected to the second terminal of the transistor emitter and the first bus of the power supply, emitter output The amplifier is connected to the common contact of the electrical contact pressure gauge, additionally introduced: a second voltage comparator with its input resistors, two series-connected rectifier diodes, a capacitor, a decoupling diode, a current-limiting resistor, an LED with its current-limiting resistor, two voltage dividers are additionally introduced, one of which is resistor, and the second - resistor-transistor, and also introduced three resistors connected by a star circuit, which are connected to the terminals for connecting the network, and the artificial star’s zero point through a current-limiting resistor is connected to a common point of two connected rectifier diodes connected in series, while the cathode of the first diode is connected to the first bus of the power supply unit, which is connected to the input resistor of the introduced transistor amplifier, to the cathode of the LED and to the first output of the introduced capacitor, the second terminal of which is connected to the anode of the second diode and the bias resistor of the transistor amplifier, and the collector of the transistor is connected to the second terminal of the resistor w of the input voltage divider and through the first input resistor of the second input voltage comparator is connected to its first input, and the output of the input resistor voltage divider through the second input resistor of the input voltage comparator is connected to its second input, the output of this comparator is connected through the current-limiting resistor to the LED anode and through a decoupling diode is connected to the output of the first resistor voltage divider of the first voltage comparator; the second voltage comparator and its voltage dividers are connected to the buses of the power supply.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой представлен пример конкретного выполнения схемы устройства автоматического управления электродвигателем погружного насоса.The essence of the utility model is illustrated by the figure, which shows an example of a specific implementation of the circuit device for automatic control of the electric motor of a submersible pump.
Устройство содержит катушку электромагнитного пускателя 1 и замыкающий трехфазный контакт 2 магнитного пускателя, обмотку реле управления 3, замыкающий контакт 4(3) реле управления 3, блок питания 5 в составе понижающего трансформатора напряжения 6, двухполупериодного выпрямителя 7 и конденсатора 8, выход выпрямителя образует выходные шины блока питания, к которым подключен конденсатор 8. Устройство содержит компаратор напряжений 9 с входными резисторами 10 и 11, резистором обратной связи 12, резисторные делители напряжения, образованные парами резисторов 13 и 14, 15 и 16, эмиттерный повторитель 17, RC-цепи 18-19 и 20-19 с диодом 21, диоды развязки цепей управления 22 и 23, транзисторный усилитель 24 с защитой на диоде 25, с входным резистором 26 и резистором смещения 27, контакт нижнего уровня (НУ) давления 28, контакт верхнего уровня (ВУ) давления 29, электроконтактный манометр 30, электронасос 31.The device contains a coil of an electromagnetic starter 1 and a three-phase closing contact 2 of a magnetic starter, a control relay winding 3, a closing contact 4 (3) of a control relay 3, a power supply 5 as part of a step-down voltage transformer 6, a half-wave rectifier 7 and a capacitor 8, the output of the rectifier forms the output bus power supply, to which a capacitor is connected 8. The device contains a voltage comparator 9 with input resistors 10 and 11, a feedback resistor 12, resistor voltage dividers formed by pairs resistors 13 and 14, 15 and 16, emitter follower 17, RC circuits 18-19 and 20-19 with diode 21, isolation diodes of control circuits 22 and 23, transistor amplifier 24 with protection on diode 25, with input resistor 26 and resistor bias 27, the contact of the lower level (NU) of pressure 28, the contact of the upper level (VU) of pressure 29, electrical contact pressure gauge 30, electric pump 31.
Устройство содержит второй компаратор напряжений 32 с входными резисторами 33 и 34, резисторный делитель напряжения, образованный резисторами 35 и 36, резисторно-транзисторный делитель напряжения, образованный резистором 37 и транзисторным усилителем 38, включающим в свой состав транзистор 39, входной резистор 40 и резистор смещения 41. Устройство содержит два соединенных последовательно выпрямительных диода 42 и 43, конденсатор 44, диод развязки цепей 45, светодиод 46 со своим токоограничивающим резистором 47, а также три резистора 48, 49, 50, соединенных по схеме звезды и подключенных к выводам для подключения сети.The device comprises a second voltage comparator 32 with input resistors 33 and 34, a resistor voltage divider formed by resistors 35 and 36, a resistor-transistor voltage divider formed by a resistor 37 and a transistor amplifier 38 including a transistor 39, an input resistor 40, and a bias resistor 41. The device comprises two series-rectifying diodes 42 and 43, a capacitor 44, an isolation diode 45, an LED 46 with its current-limiting resistor 47, and three resistors 48, 49, 50 connected of a star and connected to the terminals for the network connection.
Выводы сети А, В, С через трехфазные замыкающие контакты 2 (1) магнитного пускателя 1 подключены к выводам для подключения питания электродвигателя погружного насоса 31. Между фазами А и В сети, являющимися выводами цепи питания катушки магнитного пускателя 1, подключена цепь из последовательно включенных замыкающего контакта 4 (3) реле управления и катушки 1 магнитного пускателя, первичная обмотка понижающего трансформатора 6 блока питания 5 одним выводом соединена с выводом фазы С сети, а другим - соединена с выводом нейтрали N. Вторичная обмотка подключена ко входу диодного выпрямителя 7, к выходу которого подключен конденсатор 8. К выходным шинам блока питания подключены: компараторы напряжений 9 и 32 (контакты 6 и 11), резисторные делители напряжения 13 и 14, 15 и 16, 35 и 36, резисторно-транзисторный делитель напряжения 37 и 38, эмиттерный повторитель 17. Выход резисторного делителя напряжения 13 и 14 через первый входной резистор 10 компаратора 9 подключен к первому входу (3) компаратора 9, а также соединен с анодом диода 22, с катодом диода 23, с катодом диода развязки цепей 45, причем катод диода 22 подключен к контакту нижнего уровня давления 28 электроконтактного манометра 30, а анод диода 23 подключен к контакту верхнего уровня давления 29 электроконтактного манометра 30. Выход резисторного делителя напряжения 15 и 16 через второй входной резистор 11 компаратора напряжений 9 подключен ко второму входу (4) компаратора 9 и соединен с первым выводом резистора обратной связи 12 компаратора 9, второй вывод этого резистора подсоединен к выходу (9) компаратора 9, к которому подключены входной резистор 26 транзисторного усилителя 24 и первые выводы резисторов 18 и 20 RC-цепей, первая из которых содержит последовательно соединенный анодом со вторым выводом резистора 18 диод 21, а вторым выводом резистор второй RC-цепи 20 соединен с катодом диода 21, а также с первой обкладкой конденсатора 19 и со входом эмиттерного повторителя 17. Вторая обкладка конденсатора 19, общего для обоих RC-цепей, соединена с первой из шин блока питания. Обмотка реле управления 3, зашунтированная диодом 25, первым выводом соединена с катодом этого диода 25 и второй шиной блока питания, а вторым выводом обмотка реле управления 3 соединена с коллектором транзисторного усилителя 24. База усилителя 24 соединена со вторым выводом входного резистора 26 транзисторного усилителя 24 и первым выводом резистора смещения 27. Вторым выводом резистор смещения 27 соединен с эмиттером транзистора усилителя 24 и первой шиной блока питания. Выход эмиттерного повторителя 17 соединен с общим контактом электроконтактного манометра 30. Выход резисторного делителя напряжения 35 и 36 через второй входной резистор 34 компаратора 32 подключен ко второму входу (4) компаратора 32. Выход резисторно-транзисторного делителя напряжения 37 и 38 через первый входной резистор 33 компаратора 32 подключен к первому входу (3) компаратора 32. Выход (9) этого компаратора соединен через токоограничивающий резистор 47 с анодом светодиода 46 и через диод 45 развязки цепей с выходом резисторного делителя напряжения 13 и 14. Искусственная нулевая точка N трех соединенных по схеме звезды резисторов 48, 49, 50, подключенных к выводам для подключения сети, через токоограничивающий резистор 51 соединена с общей точкой диодов 42 и 43. При этом катод диода 42 соединен с первой шиной блока питания 5, которая соединена с входным резистором 40 транзисторного усилителя 38, с катодом светодиода 46 и с первым выводом конденсатора 44, второй вывод которого соединен с анодом диода 43 и резистором смещения 41 транзисторного усилителя 38.The terminals of the network A, B, C through the three-phase make-up contacts 2 (1) of the magnetic starter 1 are connected to the terminals for connecting the power of the electric motor of the submersible pump 31. Between phases A and B of the network, which are the conclusions of the power supply circuit of the coil of the magnetic starter 1, a circuit is connected make contact 4 (3) of the control relay and coil 1 of the magnetic starter, the primary winding of the step-down transformer 6 of the power supply unit 5 is connected to the phase C terminal of the network with one terminal and connected to the neutral terminal N. The secondary winding ka is connected to the input of the diode rectifier 7, the output of which is connected to the capacitor 8. The output busbars of the power supply are connected to: voltage comparators 9 and 32 (pins 6 and 11), resistor voltage dividers 13 and 14, 15 and 16, 35 and 36, resistor a transistor voltage divider 37 and 38, an emitter follower 17. The output of the resistor voltage divider 13 and 14 through the first input resistor 10 of the comparator 9 is connected to the first input (3) of the comparator 9, and is also connected to the anode of the diode 22, with the cathode of the diode 23, s the cathode of the diode isolation of circuits 45, and the cathode of the diode 22 it is connected to the lower pressure level contact 28 of the electric contact pressure gauge 30, and the diode anode 23 is connected to the upper pressure level contact 29 of the electric contact pressure gauge 30. The output of the voltage resistor divider 15 and 16 through the second input resistor 11 of the voltage comparator 9 is connected to the second input (4) of the comparator 9 and connected to the first output of the feedback resistor 12 of the comparator 9, the second output of this resistor is connected to the output (9) of the comparator 9, to which the input resistor 26 of the transistor amplifier 24 and the first rubber terminals are connected tori 18 and 20 of RC circuits, the first of which contains a diode 21 connected in series with the second output of the resistor 18, and the second RC resistor of the second RC circuit 20 is connected to the cathode of the diode 21, as well as to the first lining of the capacitor 19 and to the input of the emitter follower 17. The second lining of the capacitor 19, common to both RC circuits, is connected to the first of the buses of the power supply. The winding of the control relay 3, shunted by the diode 25, is connected to the cathode of this diode 25 and the second bus of the power supply unit by the second output, and the winding of the control relay 3 is connected to the collector of the transistor amplifier 24 by the second output. The base of the amplifier 24 is connected to the second output of the input resistor 26 of the transistor amplifier 24 and the first output of the bias resistor 27. The second terminal of the bias resistor 27 is connected to the emitter of the transistor of the amplifier 24 and the first bus of the power supply. The output of the emitter follower 17 is connected to a common contact of the pressure gauge 30. The output of the resistor voltage divider 35 and 36 through the second input resistor 34 of the comparator 32 is connected to the second input (4) of the comparator 32. The output of the resistor-transistor voltage divider 37 and 38 through the first input resistor 33 the comparator 32 is connected to the first input (3) of the comparator 32. The output (9) of this comparator is connected through a current-limiting resistor 47 to the anode of the LED 46 and through the diode 45 isolation of circuits with the output of the resistor voltage divider 13 and 14. The artificial zero point N of the three resistors 48, 49, 50 connected according to the star circuit, connected to the terminals for connecting the network, is connected through the current-limiting resistor 51 to the common point of the diodes 42 and 43. The cathode of the diode 42 is connected to the first block bus power 5, which is connected to the input resistor 40 of the transistor amplifier 38, with the cathode of the LED 46 and the first output of the capacitor 44, the second terminal of which is connected to the anode of the diode 43 and the bias resistor 41 of the transistor amplifier 38.
Резисторный делитель напряжения 13 и 14 и входной резистор 10 по своим параметрам, соответственно, равны резисторному делителю напряжения 15 и 16 и входному резистору 11.The resistor voltage divider 13 and 14 and the input resistor 10 in their parameters, respectively, are equal to the resistor voltage divider 15 and 16 and the input resistor 11.
Аналогично резисторный делитель 35 и 36 и входной резистор 34 по своим параметрам, соответственно, идентичны резисторно-транзисторному делителю 37 и 38 и входному резистору 33 при условии допустимой несимметрии фазных напряжений электросети, транзистор 39 усилителя 38 находится при этом в закрытом состоянии.Similarly, the resistor divider 35 and 36 and the input resistor 34 are identical in their parameters, respectively, to the resistor-transistor divider 37 and 38 and the input resistor 33 under the condition of permissible asymmetry of the phase voltage of the mains, the transistor 39 of the amplifier 38 is in this case closed.
При напряжении на входе (3) компаратора напряжений применяемого типа (МС серии К554СА3) большем, чем напряжение на входе (4), компаратор напряжений отключен, то есть выходной сигнал (контакт 9) равен нулю. А, при напряжении на входе (4) компаратора напряжений большем, чем на входе (3), компаратор напряжений включен, то есть на его выходе (9) появляется выходной сигнал положительной полярности [4].When the voltage at the input (3) of the voltage comparator of the applied type (K554CA3 series MC) is greater than the voltage at the input (4), the voltage comparator is disabled, that is, the output signal (pin 9) is zero. And, when the voltage at the input (4) of the voltage comparator is greater than at the input (3), the voltage comparator is turned on, that is, an output signal of positive polarity appears at its output (9) [4].
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Электроконтактный манометр 30 устанавливается на трубопроводе, подающем воду из скважины в водонапорный резервуар. При давлении, меньше установленного нижнего уровня, контакт нижнего уровня давления 28 электроконтактного манометра 30 замыкается. При этом в резисторном делителе напряжения 13 и 14 параллельно резистору 14 через контакт 28 и диод 22 подключается резистор эмиттерного повторителя 17. Напряжение на входе (3) компаратора 9 уменьшится, при этом произойдет включение компаратора, то есть на выходе (9) компаратора 9 появится положительный сигнал. Это приводит, при воздействии обратной связи через резистор 12, к повышению напряжения на входе (4) компаратора 9 и увеличению разности входных напряжений компаратора. Одновременно, с включением компаратора 9, открывается транзисторный усилитель 24 и включается реле управления 3, замыкающие контакты 4 (3) которого подключат катушку магнитного пускателя 1 к сети (к фазам А и В), после чего замыкаются контакты 2 (1) магнитного пускателя 1. Питание от сети подается на электродвигатель электронасоса 31 и он начинает работать.An electric contact pressure gauge 30 is installed on the pipeline supplying water from the well to the water tank. When the pressure is less than the set lower level, the contact of the lower pressure level 28 of the electric contact pressure gauge 30 is closed. In this case, the resistor of the emitter follower 17 is connected in parallel with the resistor 14 through the contact 28 and the diode 22 in the resistor voltage divider 17. The voltage at the input (3) of the comparator 9 will decrease, and the comparator will turn on, that is, the output of the comparator 9 will appear (9) positive signal. This leads, when feedback is applied through the resistor 12, to an increase in the voltage at the input (4) of the comparator 9 and to an increase in the difference between the input voltages of the comparator. Simultaneously, with the comparator 9 turned on, the transistor amplifier 24 opens and the control relay 3 is turned on, the make contacts 4 (3) of which connect the coil of the magnetic starter 1 to the network (to phases A and B), after which the contacts 2 (1) of the magnetic starter 1 are closed . Mains power is supplied to the electric motor of the electric pump 31 and it starts to work.
Начиная с момента включения компаратора 9 происходит заряд конденсатора 19 по двум цепям - через последовательно соединенные резистор 18 и диод 21 и через резистор 20. В процессе заряда конденсатора 19 будет повышаться и выходное напряжение эмиттерного повторителя 17. Время полного заряда конденсатора 19, которое зависит от параметров указанных резисторов и самого конденсатора 19, по длительности устанавливают заведомо большим, чем длительность гидроударов, вызванных включением электронасоса. В этом случае возможные замыкания, происходящие во время гидроударов контакта верхнего уровня давления 29 электроконтактного манометра 30, в виду еще недостаточного по величине напряжения с выхода эмиттерного повторителя 17, подаваемого на выход резисторного делителя напряжения, образованного парой резисторов 13 и 14, не вызывают отключение компаратора 9. Далее, после окончания гидроударов, конденсатор 19 получает полный заряд, при этом выходное напряжение эмиттерного повторителя 17 повышается до максимального значения.Starting from the moment the comparator 9 is turned on, the capacitor 19 is charged in two circuits - through the resistor 18 and the diode 21 connected in series and through the resistor 20. In the process of charging the capacitor 19, the output voltage of the emitter follower 17 will also increase. The time of the full charge of the capacitor 19, which depends on the parameters of these resistors and the capacitor 19, the duration set obviously greater than the duration of the water hammer caused by the inclusion of an electric pump. In this case, possible short circuits occurring during hydroshocks of the contact of the upper pressure level 29 of the electric contact pressure gauge 30, due to the still insufficient voltage from the output of the emitter follower 17 supplied to the output of the resistor voltage divider formed by a pair of resistors 13 and 14, do not disable the comparator 9. Further, after the end of the water hammer, the capacitor 19 receives a full charge, while the output voltage of the emitter follower 17 rises to the maximum value.
Когда давление превысит установленный верхний уровень, контакт верхнего уровня давления 29 электроконтактного манометра 30 замыкается. При этом выходное напряжение эмиттерного повторителя 17 подается через контакты 29 электроконтактного манометра 30 и диод 23 на выход резисторного делителя напряжения, образованного парой резисторов 13 и 14. В результате этого напряжение на входе (3) компаратора 9 превысит напряжение на входе (4). Компаратор 9 отключится и на его выходе (9) установится нулевой сигнал, что приведет к отключению транзисторного усилителя 24 обмотки 3 реле управления.When the pressure exceeds the set upper level, the contact of the upper pressure level 29 of the electrical contact pressure gauge 30 is closed. In this case, the output voltage of the emitter follower 17 is supplied through the contacts 29 of the electrical contact pressure gauge 30 and the diode 23 to the output of the resistor voltage divider formed by a pair of resistors 13 and 14. As a result, the voltage at the input (3) of the comparator 9 will exceed the voltage at the input (4). The comparator 9 will turn off and a zero signal will be established at its output (9), which will turn off the transistor amplifier 24 of the winding 3 of the control relay.
При отключении обмотки 3 реле управления размыкается его контакт 4 (3), при этом отключается от сети катушка 1 магнитного пускателя, размыкаются его контакты 2 (1) и электронасос 31 прекращает работать. После отключения насоса возникают гидроудары. Одновременно с отключением компаратора 9 через резистор 20 начинает разряжаться конденсатор 19 и, следовательно, будет снижаться напряжение на выходе эмиттерного повторителя 17. Длительность времени разряда, которое зависит от параметров сопротивления резистора 20 и емкости конденсатора 19, устанавливают заведомо большим, нежели длительность гидроударов.When the winding 3 of the control relay is disconnected, its contact 4 (3) opens, while the magnetic starter coil 1 is disconnected from the network, its contacts 2 (1) open and the electric pump 31 stops working. After shutting down the pump, water hammering occurs. Simultaneously with the comparator 9 being turned off, the capacitor 19 begins to discharge through the resistor 20 and, therefore, the voltage at the output of the emitter follower 17 will decrease. The duration of the discharge time, which depends on the resistance parameters of the resistor 20 and the capacitance of the capacitor 19, is set deliberately longer than the duration of the water hammer.
Поскольку сигнал на выходе эмиттерного повторителя 17 положителен и диод 22 катодом соединен с контактом нижнего уровня 28, то возможные замыкания контакта нижнего уровня давления 28 электроконтактного манометра 30 не будут оказывать влияния на выходное напряжение резисторного делителя напряжения, образованного парой резисторов 13 и 14. По этой причине компаратор 9 все время осуществления разряда конденсатора 19 надежно находится в отключенном состоянии и, следовательно, исключено включение обмотки реле управления 3 и электронасоса 31.Since the signal at the output of the emitter follower 17 is positive and the diode 22 is connected by a cathode to the lower level contact 28, possible closures of the lower pressure level contact 28 of the electric contact pressure gauge 30 will not affect the output voltage of the resistor voltage divider formed by a pair of resistors 13 and 14. According to this Therefore, the comparator 9 is always in the off state all the time when the capacitor 19 is discharged, and, therefore, the winding of the control relay 3 and the electric pump 31 are excluded.
По мере расхода воды из резервуара, давление падает и, когда оно становится меньше нижнего установленного уровня, согласно вышеописанному алгоритму произойдет включение электродвигателя погружного насоса.As water flows from the tank, the pressure drops and, when it becomes less than the lower set level, according to the above algorithm, the electric motor of the submersible pump will turn on.
При симметрии фазных напряжений трехфазной электросети разность потенциалов между искусственной нулевой точкой резисторов 48, 49, 50, соединенных по схеме звезды N, и нейтралью сети N отсутствует. А с возникновением несимметрии фазных напряжений появляется разность потенциалов (переменное напряжение), которая с помощью выпрямительных диодов 42 и 43 преобразуется в постоянное напряжение на конденсаторе 44.With phase voltage symmetry of a three-phase power supply network, there is no potential difference between the artificial zero point of the resistors 48, 49, 50 connected by the star N circuit and the network neutral N. And with the emergence of asymmetry of phase voltages, a potential difference (alternating voltage) appears, which, with the help of rectifier diodes 42 and 43, is converted into a constant voltage on the capacitor 44.
То есть с ростом несимметрии фазных напряжений трехфазной электросети возрастает напряжение на конденсаторе 44 и, следовательно, сопротивление транзистора 39 будет при этом уменьшаться.That is, with an increase in the asymmetry of the phase voltages of the three-phase mains, the voltage across the capacitor 44 increases and, therefore, the resistance of the transistor 39 will decrease.
При допустимой несимметрии электросети соотношение напряжений на входах (3) и (4) компаратора 32 таково, что он отключен и выходной сигнал (контакт 9) равен нулю. Диод 45 при этом закрыт.With acceptable asymmetry of the mains, the voltage ratio at the inputs (3) and (4) of the comparator 32 is such that it is turned off and the output signal (pin 9) is zero. Diode 45 is closed.
Параметры резистора 37, усилителя 38 и конденсатора 44 подобраны таким образом, что при превышении максимально допустимых [2] в электросети значений коэффициентов обратной К2U и нулевой К0U последовательностей напряжения на коллекторе транзистора 39 напряжение понижается настолько, что соотношение напряжений на входах (3) и (4) компаратора напряжений 32 изменится и он включится. То есть на его выходе (контакт 9) появляется сигнал положительной полярности, о чем будет сигнализировать светодиод 46. Диод 45 при этом откроется. Соотношение значения выходного сигнала компаратора 32 и значения выходного напряжения резисторного делителя напряжения 13 и 14 таково, что на входе (3) компаратора 9 входное напряжение превысит входное напряжение на входе (4). Компаратор 9 отключится и на его выходе (контакт 9) установится нулевой сигнал, что приведет к отключению транзисторного усилителя 24 обмотки 3 реле управления.The parameters of the resistor 37, amplifier 38, and capacitor 44 are selected in such a way that when the maximum allowable [2] values of the inverse K 2U and zero K 0U voltage sequences on the collector of transistor 39 are exceeded , the voltage decreases so much that the voltage ratio at the inputs (3) and (4) the voltage comparator 32 changes and it turns on. That is, at its output (pin 9), a signal of positive polarity appears, as LED 46 will signal. Diode 45 will open. The ratio of the output signal of the comparator 32 and the output voltage of the resistor voltage divider 13 and 14 is such that at the input (3) of the comparator 9, the input voltage will exceed the input voltage at the input (4). The comparator 9 will turn off and a zero signal will be established at its output (pin 9), which will turn off the transistor amplifier 24 of the winding 3 of the control relay.
При отключении обмотки 3 реле управления размыкается его контакт 4(3), при этом отключается от сети катушка 1 магнитного пускателя, размыкаются его контакты 2(1) и электронасос 31 прекращает работать. После отключения насоса возникают гидроудары. Одновременно с отключением компаратора 9 через резистор 20 начинает разряжаться конденсатор 19 и, следовательно, будет снижаться напряжение на входе эмиттерного повторителя 17. Длительность времени разряда больше, чем длительность гидроударов.When the winding 3 of the control relay is disconnected, its contact 4 (3) opens, while the magnetic starter coil 1 is disconnected from the network, its contacts 2 (1) open and the electric pump 31 stops working. After shutting down the pump, water hammering occurs. Simultaneously with the comparator 9 being turned off, the capacitor 19 begins to discharge through the resistor 20 and, therefore, the voltage at the input of the emitter follower 17 will decrease. The duration of the discharge time is longer than the duration of the hydraulic shock.
Так как сигнал на выходе эмиттерного повторителя 17 положителен и диод 22 катодом соединен с контактом нижнего уровня 28, то возможные замыкания контакта нижнего уровня давления 28 электроконтактного манометра 30 не будут оказывать влияния на входное напряжение компаратора 9 по входу (3). По этой причине компаратор 9 все время осуществления разряда конденсатора 19 надежно находится в отключенном состоянии и, следовательно, исключено включение обмотки реле управления 3 и электродвигателя 31.Since the signal at the output of the emitter follower 17 is positive and the diode 22 is connected by a cathode to the contact of the lower level 28, the possible closure of the contact of the lower pressure level 28 of the electrical contact pressure gauge 30 will not affect the input voltage of the comparator 9 at the input (3). For this reason, the comparator 9 all the time the discharge of the capacitor 19 is reliably in the off state and, therefore, the inclusion of the winding of the control relay 3 and the motor 31 is excluded.
После восстановления нормального режима в электросети, то есть когда несимметрия фазных напряжений сети станет допустимой, компаратор 32 отключается и на его выходе установится нулевой сигнал.After restoration of the normal mode in the power grid, that is, when the asymmetry of the phase voltage of the network becomes valid, the comparator 32 is turned off and a zero signal is established at its output.
По мере расхода воды из резервуара давление падает и, когда оно становится меньше нижнего установленного уровня, процесс повторится.As water flows from the tank, the pressure drops and when it becomes less than the lower set level, the process will be repeated.
В предлагаемом устройстве автоматического управления электродвигателем погружного насоса по сравнению с прототипом обеспечена защита электродвигателя, то есть обеспечен запрет его работы при превышении допустимых значений норм несимметрии фазных напряжений трехфазной электросети.In the proposed device for automatic control of the electric motor of a submersible pump, in comparison with the prototype, the electric motor is protected, that is, it is prohibited to operate if the permissible values of the asymmetry of the phase voltages of the three-phase power supply are exceeded.
Тем самым в полезной модели решена техническая задача по повышению надежности электродвигателя погружного насоса и увеличен ресурс его работы.Thus, in the utility model, the technical problem is solved to increase the reliability of the submersible pump electric motor and its service life is increased.
Источники информацииInformation sources
1. Патент №113084 U1. H02H 7/08.1. Patent No. 11,084 U1. H02H 7/08.
2. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. ГОСТ 13109-97, Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертифик. Минск, Изд-во стандартов, 1998. 30 с.2. Standards for the quality of electrical energy in general-purpose power supply systems. GOST 13109-97, Mezhgos. Council for standardization, metrology and certificate. Minsk, Publishing house of standards, 1998.30 s.
3. Труды 3-й Международной научно-технической конференции (14-15 мая 2003 года, г.Москва, ГНУ ВИЭСХ) Часть 1 Общие проблемы энергообеспечения и энергосбережения. Москва. ГНУ ВИЭСХ 2003 416 с. Статья Д-ра техн. наук И.В.Наумова, асп. С.В.Подьячих (Иркутская ГСХА), 132-135 с.3. Proceedings of the 3rd International Scientific and Technical Conference (May 14-15, 2003, Moscow, GNU VIESH) Part 1 General problems of energy supply and energy conservation. Moscow. GNU VIESH 2003 416 s. Article by Dr. Tech. Sciences I.V. Naumova, Asp. S.V. Podyachikh (Irkutsk State Agricultural Academy), 132-135 p.
4. Справочник «Интегральные микросхемы» М. «Радио и связь» 1984 (стр.463-465).4. Handbook "Integrated Circuits" M. "Radio and Communications" 1984 (p. 463-465).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012112953/07U RU118482U1 (en) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012112953/07U RU118482U1 (en) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU118482U1 true RU118482U1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46847945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012112953/07U RU118482U1 (en) | 2012-04-03 | 2012-04-03 | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU118482U1 (en) |
-
2012
- 2012-04-03 RU RU2012112953/07U patent/RU118482U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10554148B2 (en) | Device and method for premagnetization of a power transformer in a converter system | |
| Nuutinen et al. | Short-circuit protection in a converter-fed low-voltage distribution network | |
| US9608511B2 (en) | Method for charging modular multilevel converter | |
| US10186874B2 (en) | Predicting high-voltage direct current transmission in a wind turbine system | |
| CN105917431B (en) | For switching the device of DC current | |
| US9979312B2 (en) | Energy saving high frequency series buck AC voltage regulator system | |
| CN104198807A (en) | Intelligent electric meter capable of automatically balancing three-phase loads | |
| CN103856082A (en) | Rectifier circuit and method for controlling current in direct current bus | |
| CN107086605B (en) | Black start method for zero start boosting of power grids | |
| CN203981776U (en) | The intelligent electric meter of energy self-poise three-phase load | |
| CN114167278A (en) | Flexible direct-current transmission voltage source converter valve test method and power supply device | |
| CN103954893A (en) | Thyristor shunt detection circuit and method used for voltage source converter | |
| JP6662551B2 (en) | Power converter | |
| RU2453965C2 (en) | Three-phase balancing device | |
| RU121403U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR | |
| RU118482U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR | |
| RU138388U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR | |
| RU2326483C1 (en) | Regulator of three-phase voltage | |
| US20140217832A1 (en) | Disconnect switches in dc power systems | |
| US11283366B2 (en) | Rectifier arrangement | |
| CN104917374A (en) | Power supply circuit | |
| RU169223U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF SUBMOTOR PUMP MOTOR | |
| JP2023549103A (en) | Method for balancing the voltage of a DC grid and balancing unit for a DC grid | |
| Basith et al. | A novel approach of dynamic voltage restorer integration with ultra capacitor for proper voltage sag compensation | |
| WO2021243425A1 (en) | Start-up system for cascaded modular power converters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120825 |