способ автоматического управления насосной станцией

Формула изобретения

Способ автоматического управления насосной станцией, включающий регулирование характеристики насосов путем изменения частоты вращения приводного асинхронного электродвигателя, питаемого от преобразователя, операции по включению и выключению агрегатов, отличающийся тем, что операции по включению и отключению агрегатов осуществляются путем подачи управляющих сигналов от контроллера на магнитные пускатели, а регулирование частоты вращения осуществляется при помощи частотного преобразователя, получающего сигнал от контроллера, который, в свою очередь, получает сигнал от датчика давления и сравнивает его с заданным программно значением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится конструированию автоматических насосных станций, в частности к способу автоматического управления насосной станцией, и может быть использовано при проектировании таких станций.

Известен способ автоматического управления насосной станцией путем регулирования характеристики насосной станции созданием стабилизирующего насосного агрегата, причем характеристику регулируют изменением частоты вращения приводного асинхронного электродвигателя, питаемого от синхронно-вентельного преобразователя, а количество работающих агрегатов изменяют в зависимости от суммарного расхода насосной станции (СССР №787733, МКИ³ F04D 15/00, опубл. 15.12.80, бюл. №46).

Недостатками известного способа являются: малое быстродействие; низкое качество регулирования; реализация способа связана со значительной стоимостью из-за высоких цен на элементы системы данного способа.

Задача изобретения - повышения качества регулирования; повышение быстродействия системы и надежности системы; эксплуатация станции в экономичном режиме работы.

Данная задача решается тем, что в систему добавляется частотный преобразователь, который устанавливается в систему питания двигателя; цифроаналоговый контроллер, к которому идут сигналы от датчиков давления, частотного преобразователя, системы управления пусками и остановами насосов и запорной арматуры.

Сущность изобретения состоит в том, что управление насосной станцией включает регулирование характеристики насосов путем изменения частоты вращения приводного асинхронного электродвигателя, питаемого от преобразователя, операции по включению и выключению агрегатов. Причем операции по включению и отключению агрегатов осуществляются путем подачи управляющих сигналов от контроллера на магнитные пускатели, а регулирование частоты вращения осуществляется при помощи частотного преобразователя, получающего сигнал от контроллера, который, в свою очередь, получает сигнал от датчика давления и сравнивает его с заданным программно значением.

Изобретение представлено на фиг.1 - способ автоматического управления насосной станции и фиг.2 - схема управления пуском и остановом насосных агрегатов.

Рассмотрим изобретение, представленное на фиг.1. Оно состоит из частотного преобразователя 1, установленного в цепь управления электродвигателя насоса; датчиков 2, сигналы которых идут на контроллер; цифроаналогового контроллера 3, на который поступает информация о состоянии системы, выдающего управляющие воздействия на исполнительные механизмы; системы управления 4 пуском и остановом насосных агрегатов; запорной арматуры 5.

Сущность изобретения состоит в том, что контроллер 3, получая от датчиков давления 2 сигналы, величина которых соответствует определенным значениям давления, сравнивает его с заданным сигналом давления (значение заданного сигнала задается контроллеру программно), требуемым для нормального режима работы. Контроллер 3 выдает управляющий сигнал частотному преобразователю 1. Частотный преобразователь 1 определяет необходимое значение частоты вращения в соответствии с полученным сигналом.

Рассмотрим систему управления 4 (фиг.1) пуском и остановом насосных агрегатов, изображенную на фиг.2.

В своем составе система управления содержит всю необходимую защитную аппаратуру, такую как автоматический выключатель Q, обеспечивающий защиту от межфазных коротких замыканий и замыканий на землю; рубильник S; частотный преобразователь 6; магнитные пускатели КМ1 и КМ2 для пуска электродвигателей 7; контакты 8 в цепи пуска агрегата, которые срабатывают по сигналу контроллера; контакты 9 в системе останова насосного агрегата, срабатывающие по сигналу контроллера; выключатель SA1 на случай ручного управления пуском и останова агрегата; промежуточное реле KL1; лампы сигнализации LI, L2.

Система работает следующим образом. Фиг.2.

В случае аварийной ситуации, например порыв трубопровода, произойдет понижение давления в системе. Необходимым единственным выходом из аварийной ситуации будет останов данного насосного агрегата, включив при этом в работу резервный. Для останова необходимо закрыть запорную арматуру 5 (фиг.1). Контроллер, получив значение сигнала от датчика давления, соответствующее пониженному давлению в системе, обрабатывает его и на основе программных алгоритмов, выдает управляющий сигнал на запорную арматуру 5 (закрыть). После этого выдается управляющий сигнал контроллера в схему управления пуском и остановом насосного агрегата, а именно своим контактом 9 (фиг.2) отключает работающий агрегат от питания. Логика пуска аналогична логике останова.

Техническим результатом применения изобретения является повышение качества регулирования: быстродействие системы, обусловленное путем непрерывного управления контроллером; регулирование скорости рабочего колеса насоса при помощи частотного преобразователя позволяет получить экономию электроэнергии за счет переменного регулирования рабочего колеса; сократить потери воды за счет исключения избытка давления в гидравлической сети. Управление при помощи контроллера позволяет полностью исключить человеческий фактор, т.е. избежать ошибок со стороны человека.

Изобретение осуществимо в промышленных условиях на существующей элементной базе.