Устройство контроля и защиты углесосного агрегата

(59 4 Г 04 Р 15 О О СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкий политехнический институт (72) В, И. Груба, И. И. Ерохини А. С. Оголобченко(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ УГЛЕСОСНОГО АГРЕГАТА (57) Изобретение относится к области насосостроения и позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность устр-ва путем исключения перегрузки электродвигателя. Датчиктока соединен с первым входом компаратора 2 тока, выход к-рого подключен через третий блок задержки (БЗ) 15 к второму входу блока сигнализации (БС) 17. Выход БС 17 соединен с блоком 4 управления электродвигателем 5. Выход блока 4 через второй БЗ 14 подключен к второму входу логического элемента (ЛЭ) 16 ИЛИ-НЕ. Датчик 6 напряжения соединен с первым входом перемножителя 8 через блок 7 фазового сдвига напряжения, а датчик 1 тока подключен к второму входу перемножителя 8, к-рый соединен последовательно с фильтром 9 низкой частоты и блоком 10 коррекции. Выход блока 10 подключен к первому входу компаратора 11 активной мощности, к его второму входу подключен задатчик 12 эталонной активной мощности, а выход его через первый БЗ 13 соединен с первым входом ЛЭ 16. Выход ЛЭ 16 подсоединен к первому входу БС 17.В результате уменьшаются составляющие погрешности, обусловленные влияниемколебаний напряжения питающей сети и изменениями загрузки приводного электродвигателя. Осуществляемый контроль и защита от аномальных режимов работы позволяют С сократить возможность возникновения аварийных ситуаций. 1 ил.1281751 51015 20 1Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции устройств автоматического контроля и защиты углесосных агрегатов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности путем исключения перегрузки электродвигателя и режима интенсивной кавитации углесоса.На чертеже схематически изображеноустройство контроля и защиты углесосного агрегата.Устройство контроля и защиты углесосного агрегата содержит датчик 1 тока, компаратор 2 тока, задатчик 3 тока, выход которого подключен к второму входу компаратора 2 тока, и блок 4 управления электродвигателем 5. Устройство снабжено датчиком 6 напряжения, блоком 7 фазового сдвига напряжения, перемножителем 8, фильтром 9 низкой частоты, блоком 10 коррекции, компаратором 11 активной мощ.- ности и задатчиком 12 эталонной активноймощности, тремя блоками 13 - 15 задержки, логическим элементом ИЛИ-НЕ 16 и блоком 17 сигнализации, причем датчик 1 тока соединен с первым входом компаратора 2 тока, выход которого подключен через третий блок 15 задержки к второму входу блока 17 сигнализации, выход последнего соединен с блоком 4 управления электродвигателем 5, выход которого через второй блок 14 задержки подключен к второму входу логического элемента ИЛИ-НЕ 16, датчик 6 напряжения соединен через блок 7 фазового сдвига напряжения с первым входом перемножителя 8, датчик 1 тока подключен к второму входу перемножителя 8, который , последовательно соединен с фильтром 9низкой частоты и блоком 1 О коррекции, выход последнего подключен к первому входду компаратора 11 активной мошности, задатчик 12 эталонной активной мощности подсоединен к второму входу компаратора 11 активной мощности, выход которого через первый блок 13 задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИНЕ 16, а выход последнего подсоединен к первому входу блока 17 сигнализации.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии (электродвигатель 5 углесоса выключен) сигнал с датчика 1 тока отсутствует, следовательно, отсутствует выходной сигнал перемножителя 8, компаратор 11 активной мощности выключен, и на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 поступает сигнал, равный 0. На второй вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 поступает сигнал, равныйс блока 4 управления электродвигателем 5. Следовательно, выходной сигнал логического элемента ИЛИ - НЕ 16 равен О, и на первом входе блока 17 2сигнализации сигнал отсутствует. Компаратор 2 тока выключен, тогда и на втором входе блока 17 сигнализации сигнал отсутствует,При включении углесосного агрегата устройство контролирует пусковой режим электродвигателя 5, т.е. защищает углесосный агрегат в случае анормального пускового режима (пуск заторможенного электродвигателя, заклинивание ротора углесоса и т.д.) и блокирует защиту по активной мощности на время выхода углесоса на рабочий (заданный) режим.Электродвигатель 5 углесоса включен, с датчика 1 тока поступает сигнал, соответствующий фазному току электродвигателя 5, на первый вход компаратора 2 тока и на второй вход перемножителя 8. Пусковой ток, достигающий шестикратного значения величины номинального тока электродвигателя 5, вызывает включение компаратора 2 тока, пороговое значение которого задается задатчиком 3 тока. На выходе компаратора 2 тока появляется сигнал, равный 1, который поступает на вход третьего блока 15задержки. Последний предназначен для задержки поступления выходного сигнала компаратора 2 тока в блоки 17 и 4 сигнализациии управления электродвигателем 5 с цельюпредотвращения отключения углесосного агрегата при нормальном пуске электродвигателя 5.Время задержки сигнала блоком 15, атакже величина порога включения компаратора 2 тока устанавливаются из условия длительности пускового режима электродвигателя 5. При нормальном пуске электродвигателя 5 до истечения времени задержкиЗ 5 блока 15 ток электродвигателя 5 уменьшится ниже порога выключения компаратора 2тока, что вызовет появление на его выходесигнала, равного О. Тогда сигнал на втором входе блока 17 сигнализации останется40также равным 0,В случае анормального пуска электродвигателя 5 по истечении времени задержкиблока 15 компаратор 2 тока не выключится,так как на его входе будет сигнал выше по 45 рога включения, Тогда сигнал на второмвходе блока 17 сигнализации будет равен1. Блок 17 сигнализации при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего нарушение пускового50 режима электродвигателя 5. Выходной сигнал блока 17 сигнализации, равный 1, поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение электродвигателя 5 углесоса.При нормальном пусковом режиме электродвигателя 5 устройство осуществляет контроль за выходом углесоса на рабочий режим следующим образом, 1281751На вход блока 7 фазового сдвига напряжения с датчика напряжения поступает сигнал, соответствующий величине линейного напряжения питающей сети электродвигателя 5. Блок 7 фазового сдви га на п ряжения предназначен для сдвига фазы выходного сигнала по отношению к входному на 30 с целью получения сигнала, соответствующего фазному напряжению питающей сети. Выходной сигнал блока 7 и датчика 1 тока поступает соответственно на первый и второй входы перемножителя 8 с целью получения сигнала, соответствующего полной мощности, потребляемой электродвигателем 5 углесоса. Выходной сигнал перемножителя 8 поступает на вход фильтра 9 низкой частоты, который выделяет сигнал, соответствующий активной мощности (сумма потерь активной мощности в электродвигателе 5, углесосе и активной мощности, затрачиваемой на транспортирование гидро- смеси), потребляемой электродвигателем 5 углесоса. Выходной сигнал фильтра 9 низкой частоты поступает в блок 10 коррекции.Блок 10 коррекции предназначен для выделения сигнала, соответствующего активной мощности, затрачиваемой только на транспортирование гидросмеси. Это позволяет уменьшить погрешность и улучшить четкость включения компаратора 11 активной мощности, порог включения которого устанавливается задатчиком 12 эталонной активной мощности, При выходе угле- соса на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции превышает сигнал задатчика эталонной активной мощности 12, и компаратор 11 активной мощности включается. Выходной сигнал компаратора 11, равный 1, поступает на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 (первый блок 13 задержки задерживает поступление выходного сигнала компаратора 11 активной мощности на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 лишь в случае отключения компаратора 11, т.е. при переходе его из состояния 1 в состояние О. На второй вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 поступает выходной сигнал второго блока 14 задержки. Второй блок 14 задержки предназначен для блокировки сигнала, поступающего на первый вход элемента ИЛИ - КЕ 16, на время выхода углесоса на рабочий режим. Поэтому в течение времени выхода углесоса на рабочий режим выходной сигнал блока 14 будет равен 1, а входной О.После истечения заданного времени выхода углесоса на рабочий режим (выдержка времени второго блока 14 задержки) на втором входе логического элемента ИЛИ - НЕ 16 появится сигнал, равный О. Сигнал на первом входе логического элемента ИЛИ в16 равен 1, а на втором О,5 10 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 соответственно его выходной сигнал при этом равен О. На входе блока 17 сигнализации сигнал будет отсутствовать, что свидетельствует о выходе углесоса на рабочий режим. В случае невыхода углесоса на рабочий режим сигнал с блока 10 коррекции будет меньше значения сигнала с задатчика 12 эталонной активной мощности и компаратор 11 активной мощности не включится. На его выходе появляется сигнал, равный О, который поступает на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16, а на второй вход после истечения выдержки времени второго блока 14 задержки поступит сигнал, также равный О. Это вызовет появление сигнала на выходе логического элемента ИЛИ - НЕ 16, равного 1, который поступает на первый вход блока 17 сигнализации. Блок 17 сигнализации при этом осуществляет также звуковую сигнализацию и включение соответствующего светового индикатора, показывающего о невыходе углесоса на рабочий режим, Выходной сигнал блока 17 сигнализации поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение углесосного агрегата.После выхода углесоса на рабочий режим устройство осуществляет защиту углесосного агрегата от анормальных режимов (подбутовка межлопастного канала рабочего колеса углесоса, забутовка пульповода, вход углесоса в режим неинтенсивной кавитации по нижнему уровню откачки) следующим образом.При нарушении рабочего режима углесоса, например подбутовка межлопастного канала рабочего колеса углесоса, выходной сигнал блока 11 коррекции уменьшается и достигает порогового значения компаратора 11 активной мопности, который выключается, и на вход первого блока 13 задержки поступает сигнал, равный О. Первый блок 13 задержки предназначен для задержки поступления выходного сигнала компаратора 11 активной мощности (при его выключении) на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16 с целью предотвращения возможности поступления ложного выходного сигнала компаратора 11 активной мощности. Этот сигнал может возникнуть в результате кратковременного нарушения рабочего режима углесоса (например, попадание в перекачиваемую гидросмесь негабаритных кусков твердого материала), не влияющего на нормальный режим транспортирования гидросмеси.Если отключение компаратора 11 активной мощности не вызвано кратковременным нарушением рабочего режима углесоса, то его выходной сигнал, равный О, по истечении времени задержки блока 13 поступает на первый вход логического элемента ИЛИ - НЕ 16. На второй вход логического элемента ИЛИ в16 с второго блока 14 задерж1281751 формула изобретения Составитель 10 Никитченко Редактор А. Шандор Текрел И. Верес Корректор,.1. 11 и,.ипенко Заказ 69/29 Тираж 53 1 оллисное ВНИИИИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и от: рытий 13035, Москва, Ж, Раугнскан наб., л. 45 Г 1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. 11 роекнан, 43ки поступает сигнал, также равный 0, вызывая появление на выходе логического элемента ИЛИ - НЕ 16 сигнала, равного 1, который поступает на первый вход блока 17 сигнализации. Последний при этом осуществляет включение звуковой сигнализации и соответствующего светового индикатора, показывающего о нарушении рабочего режима откачки гидросмеси углесосом. Выходной сигнал блока 17 сигнализации поступает в блок 4 управления электродвигателем 5, вызывая отключение углесосного агрегата. Устройство контроля и защиты углесосного агрегата, содержащее датчик тока, ком паратор тока, задатчик тока, выход которого подключен к второму входу компаратора тока, и блок управления электродвигателем, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем йсключения перегрузки электродвигателя и режима интенсивной кавитации углесоса, устройство снабжено датчиком напряжения, блоком фазового сдвига напряжения, пере. множителем, фильтром низкой частоты, блоком коррекции, компаратором активной мощности, задатчиком эталонной активной мощности, тремя блоками задержки, логическим элементом ИЛИ - 11 Е и блоком сигнализации, причем датчик тока соединен с первым входом компаратора тока, выход которого подключен через третий блок задержки к второму входу блока сигнализации, вьход последнего соединен с блоком управ О ления электродвигателем, выход которогочерез второй блок задержки подключен к второму входу логического элемента ИЛИ - НЕ, датчик напряжения соединен через блок фазового сдвига напряжения с первым входом перемножителя, датчик тока подключен;к второму входу перемножителя, который последовательно соединен с фильтром низкой частоты и блоком коррекции, выход последнего подключен к первому входу компаратора активной мощности, 2 О задатчик эталонной активной мощности подсоединен к второму входу компаратора активной мощности, выход которого через первый блок задержки соединен с первым входом логического элемента ИЛИ в , а выход последнего подсоединен к первому 25 входу блока сигнализации.