RU2575232C1 - Rotary pump control system - Google Patents
Rotary pump control system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575232C1 RU2575232C1 RU2014136736/06A RU2014136736A RU2575232C1 RU 2575232 C1 RU2575232 C1 RU 2575232C1 RU 2014136736/06 A RU2014136736/06 A RU 2014136736/06A RU 2014136736 A RU2014136736 A RU 2014136736A RU 2575232 C1 RU2575232 C1 RU 2575232C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- calculation unit
- transducer
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к системам управления центробежными насосными агрегатами и может использоваться при перекачке жидкости.The invention relates to control systems for centrifugal pumping units and can be used for pumping liquid.
Известна система управления погружным электроцентробежным насосом (патент RU 2341004 от 10.12.2008), содержащая блок задания диаграммы динамического уровня жидкости, блок сравнения, датчик динамического уровня жидкости, блок расчета требуемой частоты, частотный преобразователь, погружной электроцентробежный насос, блок дифференцирования, сумматор.A known control system for a submersible electric centrifugal pump (patent RU 2341004 dated 10.12.2008), comprising a block for setting a dynamic fluid level diagram, a comparison unit, a dynamic fluid level sensor, a unit for calculating the required frequency, a frequency converter, a submersible electric centrifugal pump, a differentiation unit, an adder.
Также известна система управления центробежным насосом (патент RU 2418990 от 09.11.2009), содержащая блок задания параметра регулирования, блок сравнения, блок интегрирования, асинхронный электродвигатель, центробежный насос, сумматор, блок дифференцирования, датчик частоты вращения, датчик регулируемого параметра.A centrifugal pump control system is also known (patent RU 2418990 from 09.11.2009), comprising a control parameter setting unit, a comparison unit, an integration unit, an asynchronous electric motor, a centrifugal pump, an adder, a differentiation unit, a speed sensor, an adjustable parameter sensor.
Известна система управления центробежным насосом (патент RU 2511934 от 10.04.2014), содержащая блок задания параметра регулирования, блок сравнения, блок расчета требуемой скорости, блок регулирования частоты и напряжения, частотный преобразователь, асинхронный электродвигатель, центробежный насос, датчик частоты вращения, датчик регулируемого параметра, датчик расхода, блок расчета регулируемого параметра.A known control system of a centrifugal pump (patent RU 2511934 from 04/10/2014), comprising a control parameter setting unit, a comparison unit, a required speed calculation unit, a frequency and voltage control unit, a frequency converter, an asynchronous electric motor, a centrifugal pump, a speed sensor, an adjustable sensor parameter, flow sensor, variable parameter calculation unit.
Недостатками известных систем являются потери мощности в силовом канале, низкая энергоэффективность установок центробежных насосов с частотным регулированием скорости вращения, крупные массогабариты.The disadvantages of the known systems are power losses in the power channel, low energy efficiency of centrifugal pump installations with frequency regulation of rotation speed, and large mass dimensions.
Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности установок центробежных насосов с частотным регулированием скорости вращения за счет учета гидравлических характеристик магистрали и насоса, сведение до минимума потерь мощности в силовом канале: центробежный насос - асинхронный двигатель и уменьшение массогабаритных показателей за счет отсутствия необходимости установки датчика расхода и связанной с этим увеличением длины прямых участков трубопровода в зоне монтирования насоса.The technical result of the invention is to increase the energy efficiency of centrifugal pump installations with frequency regulation of rotation speed by taking into account the hydraulic characteristics of the line and pump, minimizing power losses in the power channel: a centrifugal pump is an asynchronous motor and reducing overall dimensions due to the absence of the need to install a flow sensor and associated with this increase in the length of straight sections of the pipeline in the mounting area of the pump.
Данный технический результат достигается тем, что в системе управления центробежным насосом, содержащей блок задания параметра регулирования, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход блока расчета регулируемого параметра соединен со вторым входом блока сравнения, выход блока сравнения соединен с входом блока расчета требуемой скорости, выход которого соединен с блоком регулирования частоты и напряжения, выходы которого соединены с входами частотного преобразователя, выход которого соединен с входом асинхронного электродвигателя, согласно заявляемому техническому решению выход асинхронного электродвигателя «АД» соединен с входом датчика момента «ДМ» и входом датчика скорости «ДС», первый выход датчика момента «ДМ» центробежного насоса «ЦН» соединен со входом центробежного насоса «ЦН», выход датчика скорости «ДС» соединен со вторым входом блока вычисления давления и расхода «БВДиР», второй выход датчика момента «ДМ» соединен с первым входом блока вычисления давления «БВДиР» расхода, первый выход блока вычисления давления и расхода «БВДиР» соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра «БРРП», второй выход блока вычисления давления и расхода «БВДиР» соединен со вторым входом блока расчета регулируемого параметра «БРРП».This technical result is achieved in that in a control system of a centrifugal pump containing a control parameter setting unit, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, the output of the adjustable parameter calculation unit is connected to the second input of the comparison unit, the output of the comparison unit is connected to the input of the required speed calculation unit the output of which is connected to the frequency and voltage control unit, the outputs of which are connected to the inputs of the frequency converter, the output of which is connected to the asynchronous input about the electric motor, according to the claimed technical solution, the output of the asynchronous electric motor "HELL" is connected to the input of the torque sensor "DM" and the input of the speed sensor "DS", the first output of the torque sensor "DM" of the centrifugal pump "TsN" is connected to the input of the centrifugal pump "TsN", the output of the speed sensor "DS" is connected to the second input of the pressure and flow calculation unit "BVDiR", the second output of the torque sensor "DM" is connected to the first input of the pressure and flow calculation unit "BVDiR", the first output of the pressure and flow calculation unit "BVDiR" connected to the first input of the unit for calculating the adjustable parameter "BRRP", the second output of the unit for calculating the pressure and flow rate "BVDiR" is connected to the second input of the unit for calculating the adjustable parameter "BRRP".
Сущность технического решения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема системы управления центробежным насосом.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, which shows a functional diagram of a centrifugal pump control system.
Система управления центробежным насосом содержит блок задания параметра регулирования 1 «БЗ», блок сравнения 2 «БС», блок расчета требуемой скорости 3 «БР», блок регулирования частоты и напряжения 4 «БРЧН», частотный преобразователь 5 «ПЧ», асинхронный электродвигатель 6 «АД», центробежный насос 7 «ЦН», датчик момента 8 «ДМ», датчик скорости 9 «ДС», блок расчета регулируемого параметра 10 «БРРП», блок вычисления давления и расхода 11 «БВДиР».The centrifugal pump control system contains a control parameter setting block 1 “БЗ”, a comparison unit 2 “БС”, a unit for calculating the required speed 3 “БР”, a frequency and voltage control unit 4 “БРЧН”, a frequency converter 5 “ПЧ”, an asynchronous electric motor 6 “HELL”, a centrifugal pump 7 “TsN”, a torque sensor 8 “DM”, a speed sensor 9 “DS”, a unit for calculating the adjustable parameter 10 “BRRP”, a unit for calculating pressure and flow rate 11 “BVDiR”.
Причем выход блока задания параметра регулирования 1 «БЗ» соединен с первым входом блока сравнения 2 «БС», выход которого соединен с входом блока расчета требуемой скорости 3 «БР», выход которого соединен с блоком регулирования частоты и напряжения 4 «БРЧН». Выходы блока регулирования частоты и напряжения «БРЧН» 4 соединены с входами частотного преобразователя 5 «ПЧ», выход которого соединен с входом асинхронного электродвигателя 6 «АД». Выход асинхронного электродвигателя 6 «АД» соединен с входом датчика момента 8 «ДМ» и входом датчика скорости 9 «ДС», выход датчика момента «ДМ» 8 соединен со входом центробежного насоса 7 «ЦН», второй выход датчика момента 8 «ДМ» соединен со входом блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР», выход датчика скорости 9 «ДС» соединен со вторым входом блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР», первый выход блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР» соединен с первым входом блока расчета регулируемого параметра 10 «БРРП», второй выход блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР» соединен со вторым входом блока расчета регулируемого параметра 10 «БРРП». Выход блока расчета регулируемого параметра 10 «БВРП» соединен со вторым входом блока сравнения 2 «БС».Moreover, the output of the control parameter setting unit 1 “BZ” is connected to the first input of the comparison unit 2 “BS”, the output of which is connected to the input of the required speed calculation unit 3 “BR”, the output of which is connected to the frequency and voltage control unit 4 “BRCH”. The outputs of the frequency and voltage control unit "BRCH" 4 are connected to the inputs of the frequency Converter 5 "IF", the output of which is connected to the input of the asynchronous electric motor 6 "HELL". The output of the asynchronous electric motor 6 “HELL” is connected to the input of the torque sensor 8 “DM” and the input of the speed sensor 9 “DS”, the output of the torque sensor “DM” 8 is connected to the input of the centrifugal pump 7 “TS”, the second output of the torque sensor 8 is “DM” connected to the input of the pressure and flow calculation unit 11 “BVDiR”, the output of the speed sensor 9 “DS” is connected to the second input of the pressure and flow calculation unit 11 “BVDiR”, the first output of the pressure and flow calculation unit 11 “BVDiR” is connected to the first input of the unit calculation of the adjustable parameter 10 "BRRP", the second output bl Single pressure and flow calculation 11 "BVDiR 'connected to the second input of the calculation unit 10 of the controlled parameter" BRRP ". The output of the unit for calculating the adjustable parameter 10 "BVRP" is connected to the second input of the unit for comparison 2 "BS".
Система управления центробежным насосом работает следующим образом. При изменении величины и характера нагрузки центробежного насоса 7 «ЦН» изменяются значения выходных сигналов датчика момента Μ 8 «ДМ» и датчика расхода скорости ω 9 «ДС», которые поступают из блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР». Сигналы давления и расхода с выхода блока вычисления давления и расхода 11 «БВДиР» поступают в блок расчета регулируемого параметра 10 «БВРП», где вычисляются потери регулируемого параметра в трубопроводе и складываются с текущим значением регулируемого параметра HА, для определения давления в диктующей точке трубопровода. Данное значение HА поступает на блок сравнения 2 «БС» с заданной величиной. Одновременно значение заданного параметра Hзад поступает на блок сравнения 2 «БС», откуда полученная разность поступает на блок расчета «БР» требуемой скорости 3, откуда значение необходимой частоты вращения ω* передается на блок регулирования частоты и напряжения 4 «БРЧН», где рассчитываются необходимые уровни напряжения U* и частоты f, передающиеся на частотный преобразователь частоты 5 «ПЧ», и управляющее воздействие в виде измененной мощности подается на вход асинхронного электродвигателя 6 «АД» и центробежного насоса 7 «ЦН», изменяя его производительность в зависимости от внешних возмущений.The control system of a centrifugal pump operates as follows. When changing the magnitude and nature of the load of the centrifugal pump 7 “TsN”, the values of the output signals of the torque sensor Μ 8 “DM” and the flow rate sensor ω 9 “DS”, which come from the pressure and flow calculation unit 11 “BVDiR”, change. The pressure and flow signals from the output of the pressure and flow calculation unit 11 “BVDiR” are sent to the calculation unit of the adjustable parameter 10 “BVRP”, where the losses of the adjustable parameter in the pipeline are calculated and added to the current value of the adjustable parameter H A to determine the pressure at the dictating point of the pipeline . H And this value is supplied to the comparison section 2 "BS" to a predetermined value. At the same time, the value of the specified parameter H ass goes to the comparison unit 2 "BS", from where the difference is received goes to the calculation unit "BR" of the required speed 3, from where the value of the required speed ω * is transmitted to the frequency and voltage control unit 4 "BRCH", where they are calculated the necessary voltage levels U * and frequencies f transmitted to the frequency converter 5 “IF”, and the control action in the form of changed power is fed to the input of the asynchronous electric motor 6 “HELL” and the centrifugal pump 7 “ЦН”, changing its performance depending on external disturbances.
Данная система управления центробежным насосом позволила уменьшить удельное энергопотребление при перекачке 1 м от 0,5 до 6% в зависимости от суточного графика водопотребления, а также уменьшить массогабаритные показатели.This centrifugal pump control system allowed to reduce specific energy consumption during 1 m pumping from 0.5 to 6%, depending on the daily water consumption schedule, as well as to reduce weight and size indicators.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2575232C1 true RU2575232C1 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370098A (en) * | 1980-10-20 | 1983-01-25 | Esco Manufacturing Company | Method and apparatus for monitoring and controlling on line dynamic operating conditions |
| US7558699B2 (en) * | 2002-09-27 | 2009-07-07 | Unico, Inc. | Control system for centrifugal pumps |
| RU2418990C1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Control system of centrifugal pump |
| RU2511934C1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Centrifugal pump control system |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370098A (en) * | 1980-10-20 | 1983-01-25 | Esco Manufacturing Company | Method and apparatus for monitoring and controlling on line dynamic operating conditions |
| US7558699B2 (en) * | 2002-09-27 | 2009-07-07 | Unico, Inc. | Control system for centrifugal pumps |
| RU2418990C1 (en) * | 2009-11-09 | 2011-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Control system of centrifugal pump |
| RU2511934C1 (en) * | 2012-09-17 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Centrifugal pump control system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8801394B2 (en) | System and method for driving a pump | |
| CN104141603A (en) | Water pump control system with energy saving function | |
| TW201207236A (en) | Phase shift controller for a reciprocating pump system | |
| CN103219940A (en) | Suppression method of electromotor vibration | |
| WO2016131050A1 (en) | No flow detection means for sensorless pumping control applications | |
| RU2575232C1 (en) | Rotary pump control system | |
| RU2511934C1 (en) | Centrifugal pump control system | |
| US10465677B2 (en) | Control method for compressor system | |
| RU2016146468A (en) | SYSTEM AND DEVICE OF ADAPTIVE SENSOR-FREE PUMP FLOW CONTROL FOR ENERGY-SAVING PUMP APPLICATIONS | |
| JP6389532B2 (en) | How to stop pumps and pump station equipment | |
| JP6490416B2 (en) | Control process for reducing electrical energy consumption of pump equipment | |
| RU2770528C1 (en) | Centrifugal pump control system | |
| CN204458290U (en) | A kind of motor-drive pump flow control system of self-induction temperature | |
| RU2498115C1 (en) | Turbine unit optimal control system | |
| RU136939U1 (en) | CONTROL DEVICE FOR SYNCHRONOUS FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE OF MAIN PUMPS | |
| RU2493437C1 (en) | Turbine unit control system | |
| GB2557482A (en) | Subsea pump and system and methods of control | |
| RU2498116C1 (en) | Turbine unit automatic control system | |
| RU2604473C1 (en) | System for controlling submersible centrifugal pump and cluster pump station | |
| CN203948272U (en) | A kind of pump energy saving arrangements for speed regulation | |
| RU2551116C1 (en) | Main line pump variable frequency drive control unit | |
| RU2010109111A (en) | METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE PRESSURE OF THE PUMP OF PUMP UNITS | |
| CN103032343A (en) | Flow adjustable water pump | |
| RU2686304C1 (en) | Control method for frequency-controlled electric drive of sucker rod pump with asynchronous motor | |
| JP2706336B2 (en) | Pump flow control device |