SU1348939A1 - Устройство дл защиты от аварийных режимов и управлени погружного электродвигател скважинного насоса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к элекроте.х- нике и может быть использовано дл  зашиты от аварийных режимов трехфаз1и,1х асинхронных двигателей скважинных насосов . Цель изобретени  - повып ение надежности работы устройства. Устройство содержит датчик 1 аварийных режимов. Ио- выгпение надежности работы устройства достигаетс  за счет введени  асимметра 18. выполненного в виде параллельно подклюел со оо со оо со

Description

ценного к стабилитрону 8 тиристора 19, анод которого св зан с катодом стабилитрона 8, катод - с анодом стабилитрона . Дополнительный конденсатор 20 включен между первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 21 и управл ющим электродом тиристора 19 и анодом диода 22. Первична  обмотка импульсного трансформатора одним выводом подключена к первой базе двухба- зового диода 23, а другим - к нулевому проводу тре.хфазной сети переменного тока и одному из выводов второго

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  защиты от аварийных режимов трехфазных асинхронных двигателей скважинных насосов, работающих в промышленности и сельском хоз йстве.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности защиты электродвигател .

На чертеже приведена принципиальна  схема предлагаеммого устройства дл  заши- ты и управлени  погружного электродвигател  скважинного насоса.

Устройство дл  зашиты и управлени  по1 ружного элекродвигател  скважинного насоса содержит датчик 1 аварийных режимов , выполненный на базе трех транс- форматоров 2 4 тока, первичные обмотки которых включены в фазы статора электродвигател  5. Вторичные обмотки трансформаторов 2 4 тока соединены звездой и подключены к трехфазному одно- полупериодному выпр мителю 6, на выходе которого установлен фильтровый конденсатор 7 с параллельно подключенной к нему цепью из последовательно соединенных стабилитрона 8 и подстроечного резистора 9, св занного с блоком 10 защиты от перегруз- ки и обрыва фазы, соединенным с блоком 11 управлени  включением. К выходу блока 11 подключена катущка 12 магнитного пускател , силовые контакты 13 которого включены между выводами фаз обмотки статора электродвигател  5 и контактами 14 автоматического выключател . Блоки 10 и 1 1 подключены к блоку 15 питани , выполненному на базе сетевого трансформатора 16 с узлом 17 стабилизации напр жени .

Датчик 1 аварийных режимов содержит асимметр 18, выполненный в виде парал- лельно подключенного к стабилитрону 8 тиристора 19, анод которого св зан с катодом стабилитрона 8, катод - с анодом.стабилитрона 8, с одним из выводов дополнительного конденсатора 20 и первым выдополнительного конденсатора 25, который св зан через второй диод 26 с общей точкой звезды резисторов 27, соединенной с выводами фаз обмоток статора электродвигател  5 и силовыми контактами 13 магнитного пускател . Устройство содержит блок 10 защиты от перегрузки и обрыва фазы, блок 11 управлени  включением, подключенный к катушке 12 магнитного пускател , блок питани  с узлами 17 и 29, стабилизации, причем к плюсу последнего подключена втора  база двухбазового диода 23 через резистор 28. 1 ил.

водом вторичной обмотки импульсного трансформатора 21.

Управл ющий электрод тиристора 19 соединен с другим выводом дополнительного конденсатора 20 и через диод 22 - с вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора 21, первична  обмотка которого одним из выводов подключена к первой базе двухбазового диода 23, а вторым - к нулевому проводу 24 трехфазной сети переменного тока и одному из выводов второго дополнительного конденсатора 25. Другой вывод дополнительного конденсатора 25 св зан через второй диод 26 с общей точкой звезды резисторов 27, подключенной к выводам фаз обмоток статора электродвигател  5, и эмиттером упом нутого двухбазового диода 23, втора  база которого через резистор 28 подключена к плюсу дополнительного узла 29 стабилизации напр жени  блока 15 питани .

Блок 11 управлени  включением св зан с датчиками уровней воды в накопительном баке насосной станции насоса (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контактов 14 автоматического выключател  подаетс  напр жение на сетевой трансформатор 16 блока 15 питани . На вторичных обмотках сетевого трансформатора 16 по вл етс  напр жение. Выпр мленное напр жение в узле 17 стабилизации подаетс  на блок 11 управлени  включением и блок 10 зашиты от перегрузки и обрыва фазы, а выпр мленное и сглаженное напр жение в дополнительном узле 29 блока 15 питани  поступает в цепь: резистор 28, база двухбазового диода 23, первична  обмотка импульсного трансформатора 21. По этой цепи течет ток управлени  двухбазового диода 23, однако импульсный трансформатор 21 не вырабатывает импульсы, так как напр жение на втором дополнительном конденсаторе 25

равно нулю, а отлично от ну.ч  только при возникновении несимметрии напр жений фаз сети вследствие перекоса напр жений или обрыва фаз трехфазной сети переменного тока.

Если вода в накопительном баке ниже контактов датчиков уровней, то блок 1 I управлени  включением вырабатывает сиг- пал на нк;1ючение в сеть катушки 12 магнитного пуска 1 е:1  и электродвигател  5. По обмоткам статора электродвигател  5 течет п сковой ток, который не вызывает срабатывание блока 10 защиты от перегрузки и обрыва фазы, так как он имеет временную задержку прохождени  сигпала от датчика 1 аварийных сигналов, учиты- ваюп1ег() врем  пуска электродвигател  5. Если ток нагрузки электродвигател  5 не превышает номинального значени , то включение и отключение электродвигател  5 и кaтyнJKи 12 магнитного пускател  осунич т- вл етс  с 1омон1ью блока 11 в зависимости от уровн  воды в баке.

Если электродвигатель 5 перегружаетс , то ток в обмотках статора увеличиваетс , трансформатор) 2 4 тока вырабат)- вают больп1ий по величине ток, чем в по- .минальпом режиме. На выходе датчика 1 аварийных режимов по вл етс  повьппепное напр жение, ностунаюшее на вход блока К) зап1иты от перегрузки и обрыва фазы. Если перегрузка электродвигател  5 не была случайной, то через выдержку времени срабатывает б.юк 10 запциы от перегрузки и обрыва фазы. (Сигнал с его выхода поступает па вход б/кжа 11 управлени  включепие.м, который обесточивает катушку 12 магнитно Ч) пускател , силовые к(Л1так- ты 13 размыкаютс , и электродвигатель 5 от- к;1ючаетс  от сети. Повторное включение электродвигате.1  5 возможно т(хчько после отключепи  контактов 14 автоматического вык. 1ючател  и устранени  причины перегрузки .

При недопустимом перекосе напр жений фаз или обрыве фазы сети па обпхей точке звезды резисторов 27 по вл етс  па- пр жепие, и второй дополнительный копдеп- сатор 25 начпнает зар жатьс .

При достижении напр жени  на конденсаторе 25, )авного падению напр жений на первичной обмотке импульсного трансформатора 21 и на базах двухбазового диода 23 от протекани  тока управлени , последний откр1)1ваетс , и на выходе импульсного трансформатора 21 вырабатываетс  им- ну.льс, поступающий через диод 22 па первый дополнительный конденсатор 20 и управ- л к ций электрод тиристора 19. Второй дополнительный конденсатор 25 разр жаетс , двухбазовый диод 23 закрываетс , и конденсатор 25 вновь начинает зар жатьс . Па первый дополнительный конденсатор 20 поступают одпопо. 1 рные и.мпульсы. напр жение на пе.м повьппаете  и при дости- жепии напр жени  открыти  тиристора 19

с выдержкой времени происходит 1пунтир()- вание стабилитрона 8 датчика 1 аварийных режимов. С нодстроечного резистора 9 на вход блока 10 заи1иты от перегрузки и обрыва фазы поступает увеличенный сигпа,, вызываюп;ий срабатывание блоков 10 и 11 и отключение элекродвигател  5 от сети. Задержка сигнала при возникновении перекоса напр жений или обрыва фаз до. 1жпа

0

быть пе .менее 120-150 мс, чтобы исключить ложные отключепи  электродвигател  о при кратковременных случайных перекосах или исчезновении напр жени  фаз сети, что достигаетс  путем подбора параметров резисторов 27 и 28 и конденсаторов 25 и 20.

5 В нредлагае.мом устройстве дл  зан1иты и управлени  ногружного электродвигател  скважинного насоса благодар  тому, что в датчик аварийных режимов вве.ш асимметр, возникла возможность отключепи  электродвигател  при возникновении недопустимой

асимметрии напр жений фаз сети.

Выполнение асимметра описанным образом дает р д преимуществ. Так соедине1П1е с)едней точки звезды резисто К)в асимметра через диод со вторым выводом допо. пительного конденсатора, первый вывод KcjToporo подключен к нулевому нроводу трехфазной сети переменного тока, позвол ет обеспечить одипаковый порог срабатывапи  уст(1ойства по всем ({пазам сети. Это достигаетс  за счет изо.1прованп  звезды )e.uic0 торов от остальной схемы датчика с но- MOHUiK) импульсного трансформатора, вы- в(;ды нервичной обмотки которого соединены соответственно с нулевым проводом трсх- фазно11 сети перемеп1К)|-о тока и первой базой двухбазового диода. Пмпульспьп

5 трансформатор выпо.ш ет фупкпик:) разш;- зываюпито трансфор.матора.

(л)единение второй базь двухбазового диода через резистор с H.IKJCOM допо.ини- те.аьного уз.та стабилизации папр жепп  б.ю- ка пита(П1Я позво.г ет повысить иомехо0 3aHuiincnf{OCTb схемы от помех, приход - Н1ПХ в схе.му из сети, и уве. 1ичить чувст- В11тел1 ность асимметрии за счет того, что вс  MOHiHOCTb сигнала, снимаемого со звезды резисторов, расходуетс  то, 1ько на зар д

г второго до11олните,1ьного конденсатора и со- Bepnienno пе расходуетс  на создание тока управлени  через базы двухбазового диода; увеличить чувствитс.1ЬН1)сть асимметра к перекосам фаз сети за счет уве.шчени  МОП1ПОСТИ разр дного импу. второго до0 полните, 1ьного конденсатора у1нмпче- нп  папр женп  на этом копдепсаторе за счет увеличени  посто нного тока правлени  через базы двухбазово1Ч) диода и первичную обмотку импу, 11)сного трансфор- умепьнппь времени от5 к.1ючепп  пог))ужпого э, 1екгродвигате.1  при в{)зникнове И1и ава|1ийного перекоса жепий и.;п обрыва фаз сети за счет пара, 1.le.TbHoro П()дк. 1юченп  тиристора анодом и катодом к стаби.()н датчика

аварийных режимов, так как при срабатывании тиристора происходит шунтирование стабилитрона и резкое увеличение напр жени , поступающего на вход блока защиты от перегрузки и обрыва фазы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты от аварийных режимов и управлени  погружного электродвигател  скважин}Ю1Ч) насоса, содержащее датчик аварийных режимов, выполненный на базе трех трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в фазы статора электродвигател , а вторичные соединены между собой в звезду и подключены к трехфазному однополупериодному выпр мителю, на выходе которого установлен филыровый конденсатор с параллельно подключенной к нему цепью из последовательно соединенных стабилитрона и гюдстроечиого резистора, св занного с блоком защиты от пере1рузки и обрыва фазы , соединенным с блоком управлени  включением , к выходу которого подключена катушка магнитного пускател , силовые контакты которого включены между выводами фаз обмотки статора электродвигател  и ко 1тактами авт(1матического выключател , причем упом нутые блок защиты

   0

   5

   0

   5

   от перегрузки и обрыва фазы и блок управлени  включением подключены к блоку питани , выполненному на базе сетевого трансформатора с узлом стабилизации напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности, в датчик аварийных режимов введен асимметр, выполненный в виде параллельно подключенного к стабилитрону тиристора, анод которого св зан с катодом стабилитрона, катод - с анодом стабилитрона, с одним выводом дополнительного конденсатора и первым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора , а управл ющий электрод - с другим выводом дополнительного конденсатора и через диод - с вторым выводом вторичной обмотки импульсного трансформатора , первична  обмотка которого первым выводом подключена к первой базе двух- базового диода, а вторым - к нулевому проводу трехфазной сети переменного тока и одному выводу второго дополнительного конденсатора, другой вывод которого св зан через второй диод с общей точкой звезды резисторов, подключенной к выводам фаз обмоток статора электродвигател , и эмиттером упом нутого двухбазового диода , втора  база которого через резистор подсоединена к плюсу дополнительного узла стабилизации напр жени  блока питани .