Устройство для управления погружным электронасосом

/ соединенные с соответствующими нормально открытыми контактами силового автоматического выключателя в фазных цепях питания электродвигателя, измерительные приборы напряжений источника энергопитания и токовой нагрузки, три токовых датчика, датчики МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО уровней воды в водонапорной башне, датчик наличия воды в скважине, переключатель режимов работы РУЧНОЙ и АВТОМАТИЧЕСКИЙ, кнопки ПУСК и СТОП, отличающееся тем, что дополнительно содержит четвертый и пятый токовые датчики, датчик трехфазного напряжения, датчик включенного положения силового автоматического выключателя, блок автоматической регистрации причин неисправностей, сигнализатор своевременного звукового оповещения об аварийных ситуациях и диагностическое табло со световыми сигнализаторами о наличии командь 1 на включение электродвигателя, перегрузке электродвигателя, МАКСИМАЛЬНОМ и МИНИМАЛЬНОМ объемах заполнения водой водонапорной башни, срыве подъема воды,наличии воды в скважине, обрыве соответственно в первой, второй и третьей фазных цепях питания электродвигателя, пробое изоляции и межвитковых замыканиях в статоре электродвигателя, коротком замыкании и перегреве электродвигателя, слипании нормально открытых силовых контактов блока запуска, при этом диагностическое табло вь 1 полнено с возможностью его расположения в непосредственной близости с электронасосом или на большом удалении на диспетчерском пульте, а токовые датчики выполнены в виде контрольно-исполнительнь 1 х блоков с возможностью формирования выходного сигнала в первом из них при рабочем токе больше номинального, но соответствующем току в ситуации перегрузки электродвигателя (1 Н 11 1), во втором - при рабочем токе меньше номинального, но соответствующем току в ситуации разрыва связи приводного вала электродвигателя и вала насоса (1 Н 12 1 р), в третьем, четвертом и пятом - при рабочем токе,равном или больше тока холостого хода электродвигателя и соответствующем току в ситуации подтверждения целостности соответственно в первой, второй и третьей фазных цепях питания электродвигателя (1 ХХ 5 13 14 15 1 пр) датчик трехфазного напряжения выполнен в виде контрольно-исполнительного блока с возможностью формирования вь 1 ходного сигнала при рабочем напряжении меньше номинального, но соответствующем напряжению в ситуации пробоя изоляции и межвитковым замыканиям в статоре электродвигателя (ПН 112 11.13), причем первые входы блока запуска и блока автоматической регистрации подключены к источнику энергопитания через слаботочный автоматический выключатель, второй и третий входы блока запуска соединены соответственно с первым и вторым выходами переключателя режимов работы, соответствующими РУЧНОМУ и АВТОМАТИЧЕСКОМУ режимам, четвертый вход - со вторым входом блока автоматической регистрации и датчиком включенного положения силового автоматического выключателя,пятый вход - с кнопкой ПУСК, шестой вход - с третьим входом блока автоматической регистрации и кнопкой СТОП, седьмой и восьмой входы - с датчиками соответственно МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО уровней воды в водонапорной башне, девятый вход - с первым токовым датчиком, десятый вход - со вторым токовым датчиком,одиннадцатый вход - с датчиком наличия воды в скважине, первый выход - с четвертым входом блока автоматической регистрации и сигнализатором команды на включение электродвигателя, второй выход - с пятым входом блока автоматической регистрации,третий выход - с шестым входом блока автоматической регистрации и сигнализатором перегрузки электродвигателя, четвертый и пятый выходы - с сигнализаторами заполнения водонапорной башни соответственно МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО объемов, шестой выход - с седьмым входом блока автоматической регистрации и сигнализатором срь 1 ва подъема воды, седьмой выход - с сигнализатором наличия воды в скважине, а восьмой, девятый и десятый входы блока автоматической регистрации соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым токовыми датчиками, одиннадцатый вход - с датчиком трехфазного напряжения первый, второй и третий выходы - с сигнализаторами обрыва соответственно в первой, второй и третьей фазных цепях питания электродвигате 2ля, четвертый выход - с сигнализатором пробоя ИЗОЛЯЦИИ и межвитковь 1 х замыканий в статоре электродвигателя, пятый выход - с сигнализатором короткого замыкания и перегрева электродвигателя, Шестой выход - с сигнализатором слипания нормально открытых силовых контактов блока запуска и седьмой выход - с сигнализатором своевременного звукового оповещения об аварийных ситуациях.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик включенного положения силового автоматического выключателя выполнен в виде его отдельно нормально открытого контакта.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок запуска электродвигателя насоса включает в себя одиннадцать логических элементов И, четыре логических элемента ИЛИ,логический элемент ИЛИ-НЕ, логический элемент НЕ, элемент задержки времени ц на опрос причин неисправностей и элемент задержки времени 2 на подтверждение причин неисправностей, причем второй элемент И содержит также нормально открытые контакты, соответствующие нормально открытым силовым контактам блока запуска электродвигателя, при этом первый вход блока соединен с первыми входами второго, четвертого,Шестого, седьмого, девятого и десятого элементов И второй вход - с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ третий вход - с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ четвертый вход - со вторыми входами первого и третьего элементов И пятый вход - с третьим входом первого элемента И Шестой вход - со вторь 1 ми входами второго, четвертого и девятого элементов И седьмой вход - со вторым входом Шестого элемента И и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И восьмой вход - с третьим входом третьего элемента И и вторым входом седьмого элемента И девятый вход - с первым входом второго элемента ИЛИ и первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ десятый вход - со вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ одиннадцатый вход - с четвертым входом третьего элемента И, вторым входом восьмого элемента И, вторым входом десятого элемента И и через элемент НЕ с третьим входом второго элемента ИЛИ и первым входом одиннадцатого элемента И,выход которого соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ первый выход блока соединен с входом элемента задержки времени п, третьим входом первого элемента ИЛИ и выходом второго элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ второй выход - с выходом элемента задержки времени п, вторыми входами пятого и одиннадцатого элементов И и третьим входом восьмого элемента И,четвертый вход которого соединен с третьими входами пятого и одиннадцатого элементов И и выходом элемента задержки времени и, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ третий выход - со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, вторым входом третьего элемента ИЛИ и выходом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ четвертый и пятый выходы - с выходами соответственно Шестого и седьмого элементов И Шестой выход - с третьим входом элемента ИЛИНЕ, третьим входом четвертого элемента ИЛИ и выходом девятого элемента И, третий вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ седьмой выход - с выходом десятого элемента И.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок автоматической регистрации причин неисправностей включает в себя одиннадцать логических элементов И, Шесть логических элементов ИЛИ, пять логических элементов НЕ и элемент задержки времени 3-4 пульсирующего сигнала своевременного звукового оповещения об аварийных ситуациях,причем первый вход этого блока соединен с первыми входами второго, четвертого, Шестого, восьмого девятого и десятого элементов И второй вход - с первыми входами первого, третьего и пятого элементов И и через четвертый элемент НЕ со вторым входомдевятого элемента И третий вход - со вторыми входами второго, Четвертого, шестого,восьмого и десятого элементов И Четвертый вход - с третьим входом девятого элемента И и Через пятый элемент НЕ соединен с третьим входом десятого элемента И пятый вход со вторыми входами первого, третьего и пятого элементов И и первым входом седьмого элемента И шестой и седьмой входы - соответственно с первым и вторым входами шестого элемента ИЛИ восьмой вход - с первым входом пятого элемента ИЛИ, вторым входом седьмого элемента И и Через первый элемент НЕ с третьим входом первого элемента И,выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ девятый вход - со вторым входом пятого элемента ИЛИ, третьим входом седьмого элемента И и Через второй элемент НЕ с третьим входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ десятый вход - с третьим входом второго элемента ИЛИ десятый вход - с третьим входом пятого элемента ИЛИ, Четвертым входом седьмого элемента И и Через третий элемент НЕ с третьим входом пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ одиннадцатый вход - с пятым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом Четвертого элемента ИЛИ первый выход блока соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, первым входом одиннадцатого элемента И и выходом второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ второй выход - со вторым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом одиннадцатого элемента И и выходом Четвертого элемента И, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ третий выход - со вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьим входом одиннадцатого элемента И и вь 1 ходом шестого элемента И, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ Четвертый выход - со вторым входом Четвертого элемента ИЛИ и выходом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с выходом Четвертого элемента ИЛИ пятый выход - с выходом девятого элемента И и третьим входом шестого элемента ИЛИ, Четвертый вход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента И шестой выход - с Четвертым входом пятого элемента ИЛИ, пятым входом шестого элемента ИЛИ и выходом десятого элемента И, Четвертый вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ седьмой выход - с выходом элемента задержки гз-ц, вход которого соединен с выходом шестого элемента ИЛИ.Изобретение относится К гидромашиностроению, а именно К управлению погружными электронасосами водоподъема из скважин.Известно устройство для управления погружным электронасосом, содержащее узлы управления и защиты электродвигателя насоса, истоЧник энергопитания измерительныи прибор тока нагрузки, три токовых датЧика, датЧик МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО уровней воды в водонапорной башне 1.Недостатком этого устройства является то, Что в нем не предусмотрены средства контроля и оповещения уровня воды в скважине, поэтому при его снижении ниже необходимого электронасос продолжает работать вхолостую, не подавая воды на поверхность, в результате Чего, нерационально используется оборудование, ускоряется износ механиЧеских узлов и деталей, снижается надежность, долговеЧность и эффективность работы электронасоса, увелиЧивается потребление электроэнергии и эксплуатационные затраты.Известно устройство для управления погружным электронасосом, содержащее блок управления электродвигателя насоса, блок защиты электродвигателя, блок контроля и регулирования воды в напорной башне, истоЧник энергопитания, измерительный прибор тока нагрузки, три токовых датЧика, датЧик МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО уровней воды в водонапорной башне и датЧик отсутствия воды в скважине 2.Недостатком этого устройства является то, Что в нем, также как и в известных аналогиЧнь 1 х устройствах, отсутствуют средства автоматиЧеского обнаружения, регистрации иоповещения причин неисправностей, в результате чего значительно увеличиваются потери времени при поиске этих причин и затраты на ремонтно-восстановительнь 1 е работы,снижается ремонтопригодность оборудования, надежность, долговечность и эффективность работы электронасоса.Известно устройство для управления электропогружнь 1 м насосом, содержащее блок управления электродвигателя насоса, блок энергопитания, силовой и слаботочный автоматические выключатели, нормально открытые силовые контакты блока запуска, последовательно соединенные с соответствующими нормально открытыми контактами силового автоматического выключателя в фазных цепях питания электродвигателя,измерительные приборы напряжения источника питания и тока нагрузки, три токовых датчика, датчики МАКСИМАЛЬНОГО и МИНИМАЛЬНОГО уровней воды в водонапорной башне, датчик наличия воды в скважине, переключатель режимов работы РУЧНОГО и АВТОМАТИЧЕСКОГО, кнопки ПУСК и СТОП З.Это устройство является самым близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.Однако в нем так же, как и в известных аналогичных устройствах, управляемых расположенными в скважине на больщой глубине в жидкой среде и эксплуатируемых в очень тяжелых условиях электронасосами, отсутствуют средства автоматического обнаружения,регистрации и своевременного диагностического оповещения следующих причин неисправностей1) о разрыве кинематической связи приводного вала электродвигателя с валом насоса, в результате чего в таких ситуациях подача воды прекращается, а электродвигатель, из-за несвоевременного вмещательства, продолжает работать, что технически и экономически невыгодно, так как при этом нерационально используется оборудование, ускоряется износ механических узлов и деталей, снижается долговечность и эффективность работы электронасоса, а также увеличивается потребление электроэнергии и эксплуатационные затраты2) об обрыве в фазных цепях питания, в результате чего в данном случае при обрыве хотя бы в одной из этих цепей в остальных двух произойдет перераспределение и резкое увеличение токовой нагрузки с последующим через некоторое время отключением электродвигателя а в случае обрыва во всех трех фазных цепях произойдет мгновенное отключение электродвигателя, что приводит, из-за несвоевременного вмещательства к простоям, увеличению непроизводительного времени, значительному снижению эффективности работы электронасоса и ухудщению водоснабжения3) о пробое изоляции и межвитковых замыканиях в статоре электродвигателя, в результате чего в такой ситуации произойдет резкое увеличение токовой нагрузки, например, в одной из фазных цепей, и образуется больщая асимметрия (перекос) трехфазного напряжения с последующим отключением электродвигателя, что также приводит, из-за несвоевременного вмещательства, к простоям, увеличению непроизводительного времени,значительному снижению эффективности работы электронасоса и ухудщению водоснабжения4) о слипании нормально открытых силовых контактов блок запуска, в результате чего в такой ситуации, несмотря на исчезновение команды на включение электродвигателя, он не останавливается, а продолжает работать за счет поступления на него энергопитания через слипщиеся нормально открытые силовые контакты блока запуска, но будет создаваться аварийная ситуация, поскольку вода после достижения максимального уровня вследствие несвоевременного вмещательства начнет выливаться из напорной бащни наружу и не будет использоваться по назначению, что экономически невыгодно, а также произойдет нерациональное и неэффективное использование электронасоса, увеличение энергопитания и эксплуатационных затрат5) о коротком замыкании в фазных цепях питания, в результате чего в такой ситуации электродвигатель отключается и прекращается подача воды, что также приводит вследст