RU2309298C2 - Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading - Google Patents
Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309298C2 RU2309298C2 RU2005129675/09A RU2005129675A RU2309298C2 RU 2309298 C2 RU2309298 C2 RU 2309298C2 RU 2005129675/09 A RU2005129675/09 A RU 2005129675/09A RU 2005129675 A RU2005129675 A RU 2005129675A RU 2309298 C2 RU2309298 C2 RU 2309298C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- comparator
- phase
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты электродвигателей погружных электронасосов от исчезновения воды в скважине.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect electric motors of submersible electric pumps from the disappearance of water in the well.
Известно устройство защиты погружного электронасоса от «сухого хода» [1], содержащее датчик «сухого хода» с замыкающими контактами, реле постоянного тока, первая пара размыкающих контактов которого включена в цепь питания катушки магнитного пускателя, понижающий трансформатор, выпрямительный мост, цепь управления реле постоянного тока подключена к выходу выпрямительного моста, при этом параллельно входу выпрямительного моста подключена последовательная цепь из второй пары размыкающих контактов реле постоянного тока и замыкающих контактов датчика «сухого хода», вход выпрямительного моста через гасящий резистор подключен к вторичной обмотке понижающего трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети.A device for protecting a submersible electric pump from “dry running” [1], comprising a “dry running” sensor with make contacts, a DC relay, the first pair of opening contacts of which is included in the power supply circuit of the magnetic starter coil, step-down transformer, rectifier bridge, relay control circuit a direct current is connected to the output of the rectifier bridge, while in parallel with the input of the rectifier bridge is connected a serial circuit from the second pair of NC contacts of the DC relay and the short circuit “dry run” sensor cycles, the input of the rectifier bridge through the quenching resistor is connected to the secondary winding of the step-down transformer, the primary winding of which is connected to the network.
Недостатком данного устройства является низкая надежность водоснабжения при обрыве провода, идущего к датчику «сухого хода», так как в этом случае электродвигатель невозможно включить.The disadvantage of this device is the low reliability of the water supply in the event of a break in the wire going to the “dry run” sensor, since in this case the electric motor cannot be turned on.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для защиты погружного электродвигателя от перегрузки и «сухого хода» [2], содержащее три трансформатора тока, устанавливаемые в фазы питающей сети, трехфазный двухполупериодный выпрямитель, входы которого соединены с выводами соединенных в звезду вторичных обмоток трансформаторов тока, потенциометр, подключенный к выводам трехфазного двухполупериодного выпрямителя, первую RC-цепь с диодом, первый вывод резистора, зашунтированного диодом, точку соединения второго вывода резистора и первого вывода конденсатора, которые подключены соответственно к регулируемому выводу потенциометра и инвертирующему входу первого компаратора, два элемента индикации и выходное реле, контакт которого включен в цепь управления исполнительного органа, силовые контакты которого включены в фазы питающей сети, один из выходов трехфазного двухполупериодного выпрямителя и второй вывод конденсатора первой RC-цепи подключены к общей шине, второй компаратор, вторую, аналогичную первой, RC-цепь с диодом, подключенную между регулируемым выводом потенциометра и инвертирующим входом второго компаратора, третью RC-цепь, резистор которой подключен к регулируемому выводу упомянутого потенциометра, параметрический стабилизатор, входы которого подключены параллельно конденсатору третьей RC-цепи, первый и второй RS-триггеры и логические элементы ИЛИ и НЕ, при этом не инвертирующий вход второго компаратора подключен к выходу параметрического стабилизатора, вход логического элемента НЕ соединен с выходом второго компаратора, выходы первого компаратора и логического элемента НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ и входами первого и второго RS-триггеров, к входу каждого из которых подключен элемент индикации, к выходу логического элемента ИЛИ подключено выходное реле, самоудерживающееся своим замыкающим контактом.The closest in technical essence is a device for protecting the submersible motor from overload and “dry running” [2], containing three current transformers installed in the phases of the supply network, a three-phase two-half-wave rectifier, the inputs of which are connected to the terminals of the secondary current transformers connected to the star, a potentiometer connected to the terminals of a three-phase half-wave rectifier, the first RC circuit with a diode, the first output of a resistor shunted by a diode, the connection point of the second output res the stator and the first output of the capacitor, which are connected respectively to the adjustable output of the potentiometer and the inverting input of the first comparator, two display elements and an output relay, the contact of which is included in the control circuit of the actuator, the power contacts of which are included in the phases of the supply network, one of the outputs of a three-phase two-half-wave rectifier and the second capacitor terminal of the first RC circuit connected to a common bus, a second comparator, a second, similar to the first, RC circuit with a diode connected between adjustable the output of the potentiometer and the inverting input of the second comparator, the third RC circuit, the resistor of which is connected to the adjustable output of the said potentiometer, a parametric stabilizer, the inputs of which are connected in parallel with the capacitor of the third RC circuit, the first and second RS triggers and logical elements OR and NOT, while the non-inverting input of the second comparator is connected to the output of the parametric stabilizer, the input of the logic element is NOT connected to the output of the second comparator, the outputs of the first comparator and the logic element are NOT are connected respectively to the first and second inputs of the OR logic element and the inputs of the first and second RS-flip-flops, an indication element is connected to the input of each of them, an output relay is connected to the output of the OR logic element, self-holding by its make contact.
Недостатком является низкая надежность для погружных электродвигателей с большим током холостого хода.The disadvantage is the low reliability for submersible motors with high idle current.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности защиты электродвигателей погружных электронасосов при исчезновении воды в скважине.The present invention solves the problem of improving the reliability of the protection of electric motors of submersible electric pumps in the event of the disappearance of water in the well.
Для достижения этого технического результата в устройстве защиты от перегрузки и «сухого хода» электродвигателя погружного электронасоса, содержащем три трансформатора тока, устанавливаемые в фазы питающей сети, трехфазный двухполупериодный выпрямитель, входы которого соединены с выводами соединенных в звезду вторичных обмоток трансформаторов тока, потенциометр, подключенный к выходам трехфазного двухполупериодного выпрямителя, RC-цепь с диодом, первый вывод резистора, зашунтированного диодом, точку соединения второго вывода резистора и первого вывода конденсатора, которые подключены соответственно к регулируемому выводу потенциометра и инвертирующему входу первого компаратора, элемент индикации и выходное реле, контакт которого включен в цепь управления исполнительного органа, силовые контакты которого включены в фазы питающей сети, один из выходов трехфазного двухполупериодного выпрямителя и второй вывод конденсатора RC-цепи подключены к общей шине, в устройство дополнительно введены два компаратора, трансформатор тока, подключенный к одной из фаз сети, один выход соединен с общей шиной, другой подключен к входу второго компаратора, вход третьего компаратора подключен к фазному проводу той же фазы, выход второго компаратора соединен с первым входом логических элементов 2И и 2И-НЕ, выход третьего компаратора подключен ко второму входу логического элемента 2И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом логического элемента 2И, выход которого соединен с входом интегратора, к выходу которого присоединен один вывод ключа, второй вывод ключа присоединен к резистору, резистор также подключен к конденсатору и не инвертирующему входу повторителя, инвертирующий вход и выход которого соединены в общую точку, которая соединяется с вторым входом логического элемента ИЛИ и вторым RS-триггером, к выходу которого подключен второй элемент индикации.To achieve this technical result, in a device for protection against overload and "dry running" of a submersible electric pump electric motor containing three current transformers installed in the phases of the supply network, a three-phase half-wave rectifier, the inputs of which are connected to the terminals of the secondary current transformers connected to the star, a potentiometer connected to the outputs of a three-phase two-half-wave rectifier, an RC circuit with a diode, the first output of the resistor shunted by the diode, the connection point of the second output the torus and the first output of the capacitor, which are connected respectively to the adjustable output of the potentiometer and the inverting input of the first comparator, an indication element and an output relay, the contact of which is included in the control circuit of the actuator, the power contacts of which are included in the phases of the supply network, one of the outputs of a three-phase two-half-wave rectifier and the second output of the RC circuit capacitor is connected to a common bus, two comparators are additionally introduced into the device, a current transformer connected to one of the network phases, one the output is connected to a common bus, the other is connected to the input of the second comparator, the input of the third comparator is connected to a phase wire of the same phase, the output of the second comparator is connected to the first input of logic elements 2I and 2I-NOT, the output of the third comparator is connected to the second input of logic 2I- NOT, the output of which is connected to the second input of the logic element 2I, the output of which is connected to the input of the integrator, to the output of which one output of the key is connected, the second output of the key is connected to the resistor, the resistor is also connected to the cond to the sensor and the non-inverting input of the repeater, the inverting input and output of which are connected to a common point, which is connected to the second input of the OR logic element and the second RS-trigger, the output of which is connected to the second indication element.
Изобретение поясняется двумя чертежами. На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства. На фиг.2 показана диаграмма работы устройства.The invention is illustrated by two drawings. Figure 1 shows a schematic diagram of a device. Figure 2 shows a diagram of the operation of the device.
Устройство содержит три трансформатора тока 1, устанавливаемые в фазы питающей сети, и трансформатор тока 2, устанавливаемый в одну из фаз питающей сети, коммутируемый силовыми контактами 3 исполнительного органа, электродвигатель 4. Трехфазный двухполупериодный выпрямитель 5, входы которого соединены с выводами соединенных в звезду вторичных обмоток трансформаторов тока 1. Потенциометр 6 подключен к выходам трехфазного двухполупериодного выпрямителя 5, RC-цепь с диодом 7 и резистором 8, первый вывод которого зашунтирован диодом 7, и точка соединения второго вывода резистора 8 и первого вывода конденсатора 9 подключены соответственно к регулируемому выводу потенциометра 6 и входу первого компаратора 10, выход которого соединен с входом RS-триггера 11, к выходу которого подключен элемент индикации 12. Выход первого, компаратора 10 соединен с первым входом элемента ИЛИ 13. Выход логического элемента ИЛИ 13 соединен с выходом реле 14, которое самоудерживается своим замыкающим контактом 15. Другой вход выходного реле 14 соединен с общей шиной. Выход замыкающего контакта 15 подключен к плюсу питания. Контакт выходного реле 14 включен в цепь управления исполнительного органа, силовые контакты 3 которого включены в фазы питающей сети. Один из выходов трехфазного двухполупериодного выпрямителя 5 и второй вывод конденсатора 9 первой RC-цепи подключены к общей шине. Второй компаратор 16 подключен к трансформатору тока 2, третий компаратор 17 подключен к фазному проводу 18 той же фазы. Выход компаратора 16 соединен с первыми входами логических элементов 19 и 20. Выход компаратора 17 подключен к второму входу элемента 20, с выхода которого сигнал поступает на второй вход логического элемента 19 выход которого, через резистор 21 подключен к интегратору 22. Параллельно инвертирующему входу и выходу интегратора 22 подключен конденсатор 23 и ключ 24, не инвертирующий вход интегратора 22 соединен с общей шиной. К выходу интегратора 22 подходит аналоговая ячейка памяти, входом которой является ключ 25, резистор 26 соединен одним концом с ключом 25, а вторым с входом конденсатора 27 и не инвертирующим входом повторителя 28, выход конденсатора 27 соединен с общей шиной, инвертирующий вход и выход повторителя 28 соединены в общую точку, которая и является выходом аналоговой ячейки памяти. К нему присоединены второй вход логического элемента ИЛИ 13 и вход RS-триггера 29, к выходу которого подключен элемент индикации 30.The device contains three
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После замыкания силовых контактов 3 исполнительного органа по обмоткам электродвигателя 4 и трансформаторов тока 1 и 2 протекает ток. Напряжение с вторичных обмоток трансформаторов тока 1 поступает на выпрямительный мост 5. С его выхода выпрямленное напряжение прикладывается к потенциометру 6. С потенциометра 6 через RC-цепь, резистор 8 - конденсатор 9, часть напряжения, пропорционального току нагрузки, прикладывается к инвертирующему входу первого компаратора 10. Одновременно с трансформатора тока 2 и фазного провода 18 подается ток и фазное напряжение соответственно на инвертирующие входы компараторов 16 и 17.After the
При номинальном токе нагрузки напряжение на инвертирующем входе первого компаратора 10 меньше, чем на его не инвертирующем входе, поэтому на выходе первого компаратора 10 напряжение отсутствует.At a rated load current, the voltage at the inverting input of the first comparator 10 is less than at its non-inverting input, so there is no voltage at the output of the first comparator 10.
Ток и напряжение (кривые 1 и 2, фиг.2) подаются на компараторы 16 и 17, с помощью которых получают прямоугольные импульсы (кривые 3 и 4, фиг.2). Логические элементы 19 и 20 преобразуют два входных сигнала в прямоугольные импульсы, ширина которых пропорциональна углу сдвига фаз между током и напряжением (кривая 5, фиг.2). С помощью интегратора 22 происходит интегрирование полученных импульсов (кривая 6, фиг.2), а аналоговая ячейка памяти, выполненная на повторителе 28, осуществляет изменение напряжения (кривая 7, фиг.2). Устройство работает при изменении угла от 0 до 90°. При наличии воды в скважине на выходное реле 14 подается напряжение, недостаточное для его срабатывания.Current and voltage (
При перегрузках электродвигателя по току через выдержку времени, определяемую параметрами RC-цепи резистор 8 - конденсатор 9, на не инвертирующем входе первого компаратора 10 напряжение превышает потенциал входа, на выходе первого компаратора 10 - «1», переключающая RS-триггер 11 в единичное состояние, сигнализируя с помощью лампы 12 о перегрузке. Одновременно на выходе элемента ИЛИ 13 - «1», включающая выходное реле 14, которое контактом 15 удерживается в сработанном состоянии и воздействует на исполнительный орган, отключая электродвигатель 4.When the motor is overloaded by current through the time delay determined by the parameters of the RC circuit, the resistor 8 is a capacitor 9, at the non-inverting input of the first comparator 10, the voltage exceeds the input potential, at the output of the first comparator 10 is “1”, which switches the RS-trigger 11 to a single state signaling with lamp 12 about overload. At the same time, at the output of the OR element 13 - “1”, including the output relay 14, which is held in contact 15 by the contact 15 and acts on the actuator, turning off the
При исчезновении воды в скважине происходит резкое уменьшение реактивной составляющей фазного тока, тем самым изменяется (увеличивается) угол между током и напряжением, вследствие чего через интегратор подается большее напряжение, что приводит к срабатыванию выходного реле 14, которое контактом 15 удерживается в сработанном состоянии и воздействует на исполнительный орган, отключая электродвигатель 4. Одновременно срабатывает RS-триггер 29, включая элемент индикации 30, свидетельствующий о возникновении «сухого хода».With the disappearance of water in the well, a sharp decrease in the reactive component of the phase current occurs, thereby changing (increasing) the angle between the current and voltage, as a result of which a higher voltage is applied through the integrator, which leads to the operation of the output relay 14, which is maintained by contact 15 and operates to the actuator, turning off the
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2184414, Н02Н 7/08, 7/093, 2002, Б №18 (II ч).1. RF patent No. 2184414,
2. А.с. СССР №1359840, Н02Н 3/08, 3/12, 1987, Б №46 - прототип.2. A.S. USSR No. 1359840, Н02Н 3/08, 3/12, 1987, B No. 46 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005129675/09A RU2309298C2 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005129675/09A RU2309298C2 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005129675A RU2005129675A (en) | 2007-03-27 |
RU2309298C2 true RU2309298C2 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=37998985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005129675/09A RU2309298C2 (en) | 2005-09-22 | 2005-09-22 | Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309298C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444104C1 (en) * | 2011-07-04 | 2012-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Device to protect submersible pump motor against overload and dry running |
RU2632735C1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-10-09 | Владимир Николаевич Павлов | Method for protecting pump from overloading and "dry running" and device for its implementation |
-
2005
- 2005-09-22 RU RU2005129675/09A patent/RU2309298C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444104C1 (en) * | 2011-07-04 | 2012-02-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия" (ФГОУ ВПО АЧГАА) | Device to protect submersible pump motor against overload and dry running |
RU2632735C1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-10-09 | Владимир Николаевич Павлов | Method for protecting pump from overloading and "dry running" and device for its implementation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005129675A (en) | 2007-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113474948A (en) | Device for protecting and controlling an electrical load | |
US9876438B2 (en) | Converter unit system having inrush-current suppression circuit | |
JP5148435B2 (en) | Inrush current suppressing device for transformer and control method thereof | |
CN110088871B (en) | Electrical path fault detector and circuit breaker including the same | |
RU2676529C2 (en) | Differential protection device for shutdown device and electrical shutdown device comprising such device | |
RU2309298C2 (en) | Device for protecting electric motor of submersible pump against overloading | |
RU164467U1 (en) | MOTOR CURRENT PROTECTION DEVICE | |
KR102349343B1 (en) | Switchboard having three phases open and netural line protecting function | |
JP6848204B2 (en) | Circuit breaker | |
RU2397588C1 (en) | Device for protecting electric motor of submersible electric pump against overload and "dry stroke" | |
RU117737U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP PROTECTION DEVICE FROM DRY STROKE | |
RU2363083C1 (en) | Device for selective protection of three-phase consumers from unbalanced operating conditions | |
RU2677857C1 (en) | Protection device of the converter plant with transformer with 2n secondary windings and 2n rectifiers | |
RU131247U1 (en) | SYNCHRONOUS GENERATOR WITH EXCITATION SYSTEM | |
SU1359840A1 (en) | Device for protecting submersible electric motor against overload and "dry running" | |
RU29620U1 (en) | Submersible Pump Control Station | |
RU62303U1 (en) | DEVICE FOR SYMMETRATION OF PARTIAL PHASE MODES | |
SU655346A3 (en) | Device for protective disconnection in ac circuit | |
RU2400004C1 (en) | Device for protection of three-phase electric motor against open-phase mode | |
CN104378008A (en) | Soft starter and air compressor with same | |
RU1788549C (en) | Device for protection of three-phase electric installation against abnormal operating conditions | |
RU2300836C1 (en) | Three-phase motor unbalance protection device | |
SU1525802A2 (en) | Device for protecting three-phase motor from phase-fault operation | |
KR890008923Y1 (en) | Over current relay | |
SU1481876A1 (en) | Ac voltage converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070923 |