Система орошения

(50 4 А 01 6 25/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Отдел энергетической кибернетики АН ЧССР(56) Авторское свидетельство СССР В 843868, кл. А 01 С 25/02, 1979,(54) СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ(57) Изобретение относится к области сельскохозяйственной мелиорации н может применяться в системах перекачки жидкости, требующих плавного регулирования в диктующей точке трубопровода при изменении расхода в - достаточно широком диапазоне. Цель изобретения - экономия электроэнергии и капитальных затрат и повышение надежности. Давление в системе ре1360654 гулируется комплексно: изменениемчастоты вращения насосных агрегатов(НА) 1,8,9,10 подключением (отключением). Дополнительные НА 8,9,10выполнены нерегулируемыми по меренеобходимости. Подключение (отключе-,ние) дополнительных НА происходитавтоматически по команде программного устройства 6, которая вырабатывается на основе информации датчика4 о соотношении текущих значенийдавления в диктующей точке и частотывыходного напряжения, регулируемогопо частоте источника 7 переменноготока с заданными величинами. Такое Изобретение относится к сельскохозяйственной мелиорации и может найти применение в системах перекачки жидкости, требующих плавного регулирования в диктующей точке трубопровода при изменении расхода в достаточно широком диапазоне.Цель изобретения - экономия электроэнергии и капитальных затрат и повышение надежности системы.На фиг.1 представлена схема системы орошения; на фиг.2 - рабочие характеристики элементов предлагаемой системы орошения.Система орошения содержит электро- насосный агрегат 1, фильтр 2, напорный трубопровод 3, в котором установлен датчик 4 давления, блок 5 задания, программное устройство 6, источник 7 переменйого тока, регулируемый по частоте, и дополнительные электронасосные агрегаты 8 - 10.Программное устройство 6 в свою очередь состоит из блока 11 сравнения, блока 12 формирования команд изменения частоты, блока 13 включения и блока 14 отключения. Блок. 13 включения содержит компараторы 15 и 16 и логические элементы И 17 - 19 со схемами 20-22 задержки, Блок 14 отключения содержит компараторы 23 и 24 и логические элементы И 25 - 27 со схемами задержки 28 - 30. Выход датчика 4 давления соединен с входом 31 блока 11 сравнения, а выход решение позволяет сохранить все преимущества плавного регулирования давления, избегая при этом затратна регулируемый источник переменного тока суммарной мощности, либо на оборудование каждого из НА 8,9, 10 индивидуальным источником переменного тока, регулируемым по частоте. Указанные затраты имеют место при одновременном изменении частоты вращения всех НА, включенных параллельно. В системе предусмотрено управление очередностью подключения (отключения) НА и защита от ложных срабатываний. 2 ил. 2блока 5 задания соединен с входом 32 блока 11 сравнения, выход которого соединен с входом блока 12 формирования команд изменения частоты и 5 с входами компараторов 15 и 23. Выход блока 12 формирования команд и изменения частоты соединен с входом источника 7 переменного тока, регулируемого по частоте, и с входами 10компараторов 16 и 24. Выход источника 7 переменного тока, регулируемого по частоте, соединен с входом электронасосного агрегата 1, выход которого соединен с входом фильтра 2, с которым также соединены выходы дополнительных электронасосных агрегатов 8 - 10, Первый вход логического элемента И 17 блока 13 включения 20соединен с выходом компаратора 15, а второй вход 33 логического элемента И 17 соединен с выходом компаратора 16, Аналогично первые и вторые входы всех логических элементов И блока 13 включения подключены к выходам компараторов 15 и 16. Выход первого логическогоэлемента И 17 блока 13 включения через схему 20 задержки соединен с третьим входом 34 второго логического элемента И 18 блока 13 включения. Аналогично. выход второго логического элементаИ 18 блока 13 включения через схему задержки 21 соединен с третьим входом 35 логического элемента И 19 блоЗ 5 ка 13 включения и далее последова1360654 зтельно до (и)-го логического элемента И блока 13 включения, выход которого через схему задержки соединен с третьим входом и-го логического элемента И блока 13 включения.5В блоке 14 отключения выход компаратора 23 соединен с первым входом 36 логического элемента И 25, а выход компаратора 24 соединен с вторым входом 37 логического элемента И 25. Аналогично выходы компараторов 23 и 24 соединены с первым и вторым входами всех остальных (п.)-х логических элементов И блока 14 15 отключения. Выход п-го логического элемента И 27 .блока 14 отключения через схему 28 задержки соединен с третьим входом 38 (и)-го логического элемента И 26. Таким же образом 20 в блоке 14 отключения выход каждого 1-го логического элемента И через соответствующую схему задержки соединен с третьим входом (1-1)-го логического элемента И, где 1 - ряд 25 натуральных чисел от 1 до и..Выход схемы 20 задержки блока 13 включения соединен с первым управляющим входом 39 первого дополнительного насосного агрегата 8, а его вто рой управляющий вход 40 соединен с выходом схемы 30 задержки блока 14 отключения. Аналогично первый и второй управляющие входы всех остальных (и)-х дополнительных электронасосных агрегатов 9 и 1 О соединены с соответствующими выходами схем задержки блока 13 включения и блока 14 отключения. 40Электронасосные агрегаты 1,8,9 и 10 состоят из центробежного насоса, электродвигателя с коммутирующим устройством с двумя управляющими входами, один - на включение, вто- . 45 рой - на отключение. Источником 7 переменного тока, регулируемым по частоте, служит серийный преобразователь частоты.Компараторами 15,16,23 и 24 служат операционные усилители. Логическими элементами И 17,18,19,25,26 и 27 являются интегральные микросхемы. В качестве схем 28-30 задержки применяется транзисторно-емкостное реле времени с регулируемой установкой.Предлагаемая система орошения ра ботает следующим образом.В тех случаях, когда к гидросистеме подключено относительно малое число потребителей, заданное блоком 5 задания давление в напорном трубопроводе 3 поддерживается одним электронасосным агрегатом 1 с помощью источника 7 переменного тока, регулируемого по частоте, который увеличивает,частоту вращения ц электро- насосного агрегата 1 с увеличением потребления воды.После того, как частота вращения ю электронасосного агрегата 1 достигает максимального значения Ысмыс дальнейшим увеличением расхода воды давление в напорном трубопроводе 3 падает, так как один электронасосный агрегат даже при максимальной частоте уже не в состоянии поддерживать заданное давление в системе.При выполнении условия ЛНН+ ц (1) где ДН - приращение давления в напорном трубопроводе 3;Н- заданное значение давленияв напорном трубопроводе 3;ы - текущее значение частотывращения электронасосногоагрегатам - максимальное значение часмакстоты вращения электронасосного агрегата, которое анализируется компараторами15 и 16.В качестве блока 5 задания служит переменное сопротивление. Блок 11 сравнения представляет собой операционный усилитель, включенный по схеме сумматора. Блок 12 формированиякоманд изменения частоты представляет собой операционный усилитель с резистивноемкостными навесными элементами, которые образуют пропорционально- интегральное корректирующее звено.3 На выходе первого логического элемента И 17 блока 13 включения появляется сигнал логической "1". Этот сигнал через схему 20 задержки подается на первый управляющий вход 39 первого дополнительного электронасосного агрегата 8 и включает его. Если два электронасосных агрегата 1 и 8 с избытком обеспечивают расход воды, то заданное давление в системе можно поддерживать и при текущихзначениях частоты вращения ы перво-,го электронасосного агрегата 1,меньших ы Если снова расходводы начинает возрастать, опятьувеличивают частоту вращения ы электронасосного агрегата 1 до мдо тех пор, пока снова не будет .достигнуто условие (1). Послеэтоговторой логический элемент И 18 блока13 включения через временной промежуток , определяемый схемой 21,подает сигнал логической "1" на пер-,вый управляющий вход 41 второго дополнительного электронасосногоагрегата 9 и включает его в 15работу и далее вплоть до, и-годополнительного электронасосногоагрегата 10,Отключение электронасосных агрегатов 1,8.,9 и 10 производится следую щим образом. Если в момент времений происходит отключение ряда потребителей, то давление в трубопроводе3 начинает возрастать. Сигнал от25датчика 4 давления поступает в программное устройство 6 на вход 31блока 11 сравнения, где сравниваетсяс сигналом, поступившим с блока5 задания. По результирующему сигналу программного устройства 6 источник 7 переменного тока, регулируемый по частоте, снижает частоту вращения электронасосного агрегата 1,Если давление в трубопроводе 3 продолжает возрастать, то при выполнении условия (ЗН)8 н и ь 3 и,щ(2),которое анализируют соответственнокомпараторы 23 и 24, они выдают сигнал на и-й логический элемент И 27блока 14 отключения. Логическийэлемент И 27 с задержкой на схеме 28подает сигнал логической "1" на второй управляющий вход и-го дополнительного электронасосного агрегата10 и отключает его, одновременносигнал с выхода логического элементаИ 27 через схему задержки 28 подается на вход (п)"го логическогоэлемента И и подготавливает его котключению. Если и после этого продолжает выполняться условие (2), топроисходит последовательное отключение дополнительных электронасосныхагрегатов от (и)-го до первого сзадержками, равными Я , для каждого.55Использование предлагаемого технического решения по сравнению сизвестным обеспечивает следующие преимущества: экономию электроэнергии за счет увеличения КПД системы орошения, так как исключаются дополнительные преобразователи. частоты; экономию электроэнергии и увеличение надежности за счет обеспечения плавного регулирования и исключения аварий, вызванных превышением давления в системе; экономию капитальных затрат за счет исключения дополнительных преобразователей частоты.Формула изобретенияСистема орошения, содержащая электронасосный агрегат, через фильтр соединенный с напорным трубопроводом, в котором установлен датчик давления, и блок задания, причем выходы датчика. давления и блока задания черезпрограммное устройство, содержащее последовательно соединенные блок сравнения и блок формирования команд изменения частоты, соединены с источником переменного тока, регулируемым по частоте, выход которого соединен с входом электронасосного агрегата, о т л и.ч а ю щ а я с я тем, что, с целью экономии электроэнергии, капитальных затрати повышения надежности, она снабжена и дополнительными электронасосными агрегатами, а программное устройство снабжено блоками включения и отключения, каждый из которых состоит из двух компараторов и и логических элементов И, причем все дополнительные электронасосные агрегаты соединены через фильтр с напорным трубо-. проводом, входы первых компараторов блоков включения и отключения соединены с выходом блока сравнения, а их выходы соединены с первыми входами соответствующих логических эле-. ментов И, входы вторых компараторов блоков включения и отключения соединены с выходом блока формирования. команд изменения частоты, а их выходы соединены с вторыми входами соответствующих логических элементовИ, в блоке включения выходов -го логического элемента И через соответствующую схему задержки соединен с третьим входом (1+1) -го логического элемента И и с первым управляющим входом 1-го электронасосного агрегата, в блоке отключения выход 1-го логического элемента И.Лангазо ед раж 628ственно го,комитет обретений и откры -35, Раушская наб дписн ъПроектная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужг также через схему задержки соединен с третьим входом 1- 1)"гологическо го элемента И и с вторым управлявНЬХ Ох 7 Вых 7 Вых Выл бых 2 Вых Заказ 6173/3 Т ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, щим входом 1-го электронасосногоагрегата, где- ряд натуральныхчисел от 1 до и.