лабораторна робота № 12 (баштові)

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ ТА ПРОДОВОЛЬСТВА УКРАЇНИ

СТРИЙСЬКИЙ КОЛЕДЖ ЛНАУ

Інструкційна карта

для лабораторної роботи № 12

з дисципліни: «Електропривід с/г машин»

освітньо-кваліфікаційний рівень

молодший спеціаліст

Розглянуто і схвалено на засіданні циклової комісії: фундаментальних та спеціальних дисциплін професійної підготовки спеціальності «Монтаж, обслуговування та ремонт електротехнічних установок в АПК»

Протокол № __ від «__» ________ 201_ р.

Голова циклової (предметної) комісії

_______________________ Н.Д. Кушней

Стрий 2013

Лабораторна робота № 12

Тема: Дослідження схеми керування автоматизованої баштової водонасосної установки

Мета: Дослідити роботу схеми керування автоматизованої баштової водонасосної установки

Правила техніки безпеки: Відповідно до інструкції

Зміст та послідовність виконання завдання

1. Ознайомитися з обладнанням робочого місця і розділом «Загальні теоретичні відомості.”

2. Ознайомитися з призначенням, будовою і роботою схеми підключення станції керування типу ШЕП.

3. Ознайомитися з роботою і будовою електродного датчика рівня води.

4. Скласти схему, яка показана на рисунку 3.

5. Після дозволу викладача подати напругу на схему.

6. Дослідити схему керування в різних режимах.

7. Після закінчення роботи навести порядок на робочому місці.

Після виконання завдань студент повинен знати:

1. Будову баштової водонасосної установки

2 Роботу принципової схеми керування автоматизованої баштової водонасосної установки

3. Будову і роботу електродного датчика рівня води.

Після виконання завдань студент повинен уміти:

1 Складати схему під’єднань автоматизованої баштової водонасосної установки

2. Проводити налагодження електродного датчика рівня води.

Завдання для звіту.

1. У звіті повинно бути найменування роботи, мета, короткі відомості з розділу: «Загальні теоретичні відомості”.

2. Принципова електрична схема керування автоматизованої баштової водонасосної установки.

3. Схема під’єднань автоматизованої баштової водонасосної установки.

4. Висновок.

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ. 

До 90 % насосних установок сільськогосподарського водопостачання складають баштові водокачки Рожновского з заглибними електродвигунами. Заглибні електронасоси типу ЭЦВ (Э- електрозаглибний, Ц — відцентровий, В — для води) випускаються продуктивністю від 0,63 до 1000 м3/год при напорах 12…680 м. Заглибний електродвигун 1 у моноліті з багатоступінчастим насосом 2 закріплюють на водопідйомних трубах 3 і опускають у скважину 5. Труби підвішують до плити 7, встановленої в приміщенні 11. Скважини виконують з обсадних труб діаметром 100…450 мм. Електродвигуни виконують сухими, напівсухими і заповненими водою. Найбільш поширені електродвигуни, заповнені водою. Змазують резинометалічні чи пластмасові підшипники також водою. До електродвигуна підводять кабель 6, закріплений на водопідйомних трубах хомутами 4. Усмоктувальна частина має сітку, що затримує великі домішки, що знаходяться у воді.

Рисунок 1 Технологічна схема башти.

Бак 12 виконують звареним з листової сталі і встановлюють на цегельну, залізобетонну чи металеву опору. До бака підводять напірно — розвідний трубопровід 10. Кінець напірної труби доводять до верхнього рівня, а відвід води з бака відбувається через зворотний клапан у нижнього рівня. Бак обладнають зовнішніми 17 і внутрішніми 18 сходами, люком 16, вентиляційним клапаном 15, датчиками рівня 14 і водозливною трубою 13, що виключає перенаповнення бака водою у випадку невідключення насоса від датчиків верхнього рівня. На водопроводі ставлять манометр 8 і засувки 9.

Станція складається із силової і логічної частини. Логічна частина станції виконана у виді блоку логіки, що у залежності від модифікації станції зібраний або на безконтактних елементах серії «Логика-Т» (ШЭТ), або на напівпровідникових елементах, змонтованих на друкованій платі (ШЭП). Система здійснює вибір автоматичного, дистанційного і місцевого режимів зі станції керування, а також передбачає можливість керування електронасосом з диспетчерського пульта за допомогою пристрою, що формує короткочасні сигнали керування, чи від пристрою телемеханіки шляхом подачі команд на виконавчі реле включення і відключення.

Система керування забезпечує захист електродвигуна при обриві фази, короткому замиканні і перевантаженнях.

Автоматичне керування електронасосом здійснюється в залежності від рівня води в баці водонапірної башти чи резервуарі.

На рисунку 2 представлена принципова електрична схема станції типу ШЭП.

Рисунок 2 Принципова електрична схема станції керування ШЕП

Включення станції здійснюється автоматичним вимикачем QF. Режим роботи вибирається тумблером SA1, що встановлюється в положення «Авт. режиму» або «Місць. режим». 

Якщо в баці водонапірної башти (резервуарі) немає води, отже, контакти SL1 і SL2 перетворювача рівня не обмиваются нею і сигнал з перетворювача в схему не подається. Стабілітрон VD12 пробитий зворотною напругою, транзистор VT26 відкритий базовим струмом, величина якого визначається резистором R6, реле KV включено, а отже, включений пускач КМ. Електронасос включається, і вода подається у водонапірну башту.

При спрацьовуванні реле KV розмикається його контакт у ланцюзі SL2. Коли вода досягає верхнього контрольованого рівня, контакт SL1 замкнеться і від трансформатора TV4 надходить сигнал, що пробиває стабілітрон VD11, мінусової сигнал проходить на стабілітрон VD12 і замикає його.





Тому що стабілітрон VD12 замкнений, те базовий струм через транзистор VT26 припинений і транзистор закривається. Реле KV відключається, а отже, відключається пускач КМ, крім того, контакт KV замикається в ланцюзі SL2. Електронасос відключається. При відході води нижче нижнього рівня контакт SL2 розмикається. Замикаючий сигнал входу транзистора зникає, транзистор VT26 відкривається, спрацьовує реле KV і включає пускач КМ Електронасос включається. Описаний вище цикл повторюється.

Станція керування захищає електронасос у наступних аварійних режимах: при перевантаженні, при симетричних коротких замиканнях, при роботі електронасоса на двох фазах. Захисні характеристики станції типу ШЭП приведені в таблиці 4 1.

Аварійний сигнал надходить у логічну частину станції керування від відповідних трансформаторів струму ТА1 ТАЗ (перетворювачі струму). При коротких замиканнях, супроводжуваних струмом більше пускового, спрацьовує вимикач QF.

У випадку перевантажень, обриву фази чи короткому замиканні, супроводжуваних струмами від 1,2Ін до Іпуск, сигнал аварії від перетворювачів струму надходить на затвор польового транзистора VT2.

Час спрацьовування захисту визначається часом заряду конденсатора С2 до величини напруги, рівного граничному (Uпор) напрузі транзистора VT24. Як тільки напруга на затворі транзистора VT24 досягає Uпор, він відкривається Починає протікати струм стік — джерело, і при цьому відкривається транзистор VT25. Загоряється лампочка HL (аварія). Одночасно протікає струм через R6, VD10, VT25 і напругою з R6 закриває транзистор VT26, реле відключається, а отже, і електронасос. За допомогою ланцюга R5 і VD9 створюється релейний ефект при відкриванні транзистора VT24 і запам’ятовування сигналу аварії. Повторний автоматичний пуск електродвигуна схемою виключається.

Автоматичне керування сучасними баштовими водонасосними установками з заглибними електронасосами здійснюється за допомогою систем керування серії САУНА і комплектних пристроїв «Каскад». Розроблена і впроваджується у виробництво Універсальна станція керування і захисту для заглибних електродвигунів УСУЗ.

До складу системи САУНА входять станція керування ШЭТ або ШЭП і датчики рівня води у водонапірному баку і свердловині. Станція складається із силової і логічної частин, розміщених у металевій шафі. Логічна частина станції виконана у вигляді блока логіки, який в залежності від модифікації станції складається або з безконтактних елементів серії «Логика-Т» (ШЭТ), або з напівпровідникових елементів, змонтованих на друкованій платі (ШЭП).

Рисунок 3 Принципіальна електрична схема автоматичного керування електронасосом баштової насосної установки за допомогою комплектного пристрою «Каскад»

До комплектного пристрою «Каскад» входять: ящик керування типу ЯНН, електродні датчики нижнього і верхнього рівнів (у пристроях з автоматичним керуванням за рівнем води в баку водонапірної башти) або електроконтактний манометр (у пристроях з автоматичним керуванням за тиском води у водонапірній трубі) та електродний датчик сухого ходу. Основними складовими частинами ящика керування є силова апаратура і блок керування Е1FQ типу БОН9200, який має чарунку керування, і захисту, що забезпечує живлення логічної частини і захист електронасоса від аварійних режимів, та чарунку автоматичного керування за рівнем ЯУУ або чарунку автоматичного керування за тиском ЯУД- Чарунки ЯУУ і ЯУД взаємозамінні.

Принципіальну електричну схему автоматичного керування електронасосом баштової насосної установки за допомогою комплектного пристрою «Каскад» зображено на рис. 1.

Автоматичне керування електронасосом за рівнем води в баку водонапірної башти здійснюється так.

Для керування в режимі водопідйому перемикач, розташований в чарунці ЯУУ блока керування Е1FQ (на схемі не показаний), ставлять в положення «Водоподьем», а перемикач S1 — в положення АУ («Автоматическое управление») і вмикають автоматичний вимикач QF. Якщо при цьому води в баку водонапірної башти немає, то контакти і SL2 датчика рівня води в баку не обмиваються водою і вмикається електронасос. Вода подається в бак. Коли рівень її досягне контакта SLЗ, електронасос вимкнеться, подача води припиниться. При витраті води і опусканні її рівня нижче контакта SL2 електронасос вмикається.

Для керування в режимі дренажу перемикач, розташований в чарунці ЯУУ, ставлять в положення «Дренаж», а перемикач S1 — в положення ДУ і вмикають автоматичний вимикач QF. Якщо при цьому рівень дренажних вод у свердловині підніметься вище контакта SLЗ, то електронасос ввімкнеться, а при зниженні рівня Дренажних вод нижче контакта SL2— вимкнеться.

Для автоматичного керування електронасосом за допомогою електроконтактного манометра спочатку в чарунці ЯУД блока керування Е1FQ на розбірному з’єднанні «Время работьі насоса» встановлюють перемичку в положення, що відповідає тривалості роботи насоса, необхідній для заповнення бака водонапірної башти водою (до 90 хв). Потім перемикач S1 ставлять у положення АУ, вмикають автоматичний вимикач QF і встановлюють рухомий контакт електроконтактного манометра так, щоб при рівні води в баку нижче контрольованого рівня відбувалось надійне автоматичне вмикання електронасоса. Після закінчення часу уставки, за який бак заповнюється водою, електронасос вимикається. Вода подається споживачам завдяки напору, створюваному водонапірною баштою. При цьому рівень водив баку знижується і зменшується статичний тиск у напірній трубі. При зниженні тиску нижче від контрольованого електроконтактним манометром значення електронасос автоматично вмикається.

Дистанційне керування здійснюється подаванням команд від пристроїв телемеханіки на реле вмикання KL2 і вимикання KL1- Воно дає можливість диспетчеру, який знаходиться на значній відстані від насосної установки, вмикати і вимикати електронасос незалежно від рівня води в баку водонапірної башти.

Місцеве керування електронасосом здійснюється перемикачем S1. У положенні 1 — насос ввімкнений, в положенні 0 — вимкнений.

При аварійних режимах (коротке замикання, перевантаження, робота на двох фазах, сухий хід) електронасос вимикається. Наступне вмикання насоса можливе лише після усунення причини спрацювання захисту.