Будова і принцип роботи блока керування БОН9200

Блок керування БОН9200 являє собою електронний пристрій, який складається з функціональних вузлів, рис. 1.

Пристрій поставляється з блоком керування за рівнем води (БКР). Якщо вода в баці водонапірної башти (резервуара) знаходиться нижче контакту нижнього (КНР) і верхнього (КВР) рівнів, БКР видає сигнал на вмикання електронасоса. Сигнал надходить до вихідного блока (ВБ) і через інтервал часу, який регулюється резистором, встановленим у вихідному блоці (ВБ), вмикається реле KV1. Час регулюється в межах від 2 до 30 с. Електронасос вмикається і вода спрямовується до водонапірної башти (резервуару). При досягненні водою КВР блок ВКР виробляє сигнал на вимикання електронасоса.

Сигнал надходить в ВБ і вимикає реле KV1 і, отже, електронасос до опускання води в водонапірній башті (резервуарі) нижче контакту нижнього рівня. Далі цикл роботи повторюється.

При роботі електронасоса в режимі дренажу на виході БКР формується сигнал на вмикання електронасоса при досягненні води ДВР. Через 2-30 с вмикається реле KV1. Контакти реле KV1 вмикають магнітний пускач і електронасос, що запам'ятовується схемою "пам'ять" ВБ. Електронасос починає відкачувати воду з свердловини.

При зниженні рівня води в свердловині нижче контакту нижнього рівня (КНР) БКР видає сигнал, який надходить до ВБ, і вимикає реле KV1, магнітний пускач KM і електронасос. Підвищення рівня води в свердловині супроводжується повторенням циклу роботи.

Місцеве керування відбувається за допомогою перемикача S1, який встановлюється в положення "Місц. пуск". При встановленні його в положення "Місц. стоп" - електронасос вимикається.

Для дистанційного керування перемикач S1 встановлюють в положення "Дист." Керування відбувається за рахунок сигналів телемеханіки. При подачі команди на вмикання від пристрою телемеханіки реле виконання пуску (РВП) замикає свій контакт і подає сигнал на вмикання електронасоса. При подачі сигналу вимикання реле виконання стопу (РВС) замикає свій контакт і подає сигнал на вимикання електронасоса.

Рис. 1 Блок керування БОН 9200: БЗС - блок захисту за струмом; ВБ -вихідний блок; БЖ - блок живлення; БСХ - блок захисту вія сухогоходу;БКР блок керування за рівнями води; БКТ - блок керування за тиском води; S1 - перемикач виду керування; РВП - реле виконання "пуск"; РВС - реле виконання"стоп".

Захист від перевантаження побудований на принципі вимірювання величини струму в кожній фазі силового кола і порівнянні найбільшого значення струму будь-якої фази з рівнем уставки спрацювання. При перевантаженні або обриві фази збільшується струм в фазах. Блок захисту за струмом (БЗС) реагує на збільшення струму і видає сигнал на аварійне вимикання електронасоса. Через деякий час сигнал надходить до ВБ, реле KV1 вимикається, засвічується сигнальна лампа "перевантаження", електродвигун вимикається. Час, через який на вихідний блок надходить сигнал з БЗС, визначається оберненою залежністю від струму двигуна.

Захист від "сухого ходу". При нормальній роботі електронасоса датчик "сухого ходу" (ДСХ) омивається водою і його контакт замкнутий. При зменшені рівня води нижче заданого розривається контакт ДСХ, блок сухого ходу БСХ реагує на відсутність сигналу з датчика "сухого ходу" і виробляє аварійний сигнал на вимикання електронасоса, що надходить на вхід ВХ і вимикає реле KV1. Електронасос вимикається і запалюється аварійна лампа "сухий хід". Аварійний сигнал запам'ятовується в БСХ. Повторний запуск електронасоса після аварійного вимикання виключений.

МІСЦЕВЕ КЕРУВАННЯ. Перемикач режимів роботи встановлюють в положення "МК пуск". Струм від джерела живлення через S2 надходить на змінний опір R40, включений потенціометром, з якого негативний потенціал напруги живлення через опір R41 подається на конденсатор С12. Останній починає поступово заряджатися до напруги відкриття транзистора D1.4. Таким чином формується витримка часу вмикання електродвигуна насоса. Під дією негативного потенціалу транзистор D1.4 відкривається, на базу транзистора VT2 через стабілітрон VD34, опір R43, витік стік відкритого транзистора D1.4 подається позитивний потенціал. VT9 відкривається, спрацювує реле К1 і замикаючим контактом вмикає обмотку магнітного пускача. Контакти пускача підключають електронасос до живильної електромережі. Одночасно перемикаючий контакт реле К1 розряджає конденсатор С12 і від'єднує останній від затвору транзистора D1.4, готуючи таким чином коло з R40, R41, С12 до наступного включення. Для утримання транзисторів D1.4 і VT9 у відкритому стані після зняття сигналу керування мінусовий потенціал з колектора відкритого транзистора VT9 через діод VD35 подається на затвор транзистора D1.4. Схема самоблокуеться. В такому стані схема знаходиться до переводу перемикача S2 в положення "Стоп" або до спрацювання захисту.

На рис.2 наведено принципову електричну схему блока керування БОН 9200. Розглянемо роботу електричної схеми в місцевому керуванні, автоматичному керуванні в режимі водопідйому, дистанційному керуванні, керуванні за тиском.

Рис 2 Електрична принципова схема блоку керування 9200

АВТОМАТИЧНЕ КЕРУВАННЯ. Керування електродвигуном насоса в автоматичному режимі відбувається за сигналами датчиків верхнього і нижнього рівнів.

За відсутності води в водонапірній споруді (режим "Водопідйом") контакт КНР, включений в коло затвора транзистора D7.3, розімкнутий, тому польовий транзистор D7.3 закритий. Негативний потенціал від джерела живлення через опір R14, діод VD24, перемикач S2, опори R40, R41 подається на конденсатор С12. Через витримку в часі, що визначається параметрами R40, R41, С12, вмикається реле К1 так, як і при роботі схеми в режимі керування.

При замиканні водою КВР на затвор транзистора D7.1 подається негативний потенціал з вторинної обмотки трансформатора Т4 через однопівперіодний випрямляч на елементах VD19, VD20, R4, С4. Транзистор D7.1 відкривається, D7.2 закривається, D7.4 і VT6 відкриваються. Негативний потенціал джерела живлення через відкритий транзистор VT6, діод VD30, розняття Х2 перемикач S2, розняття Х21 і стабілітрон VD34 прикладається до бази транзистора VT9, останній закривається, вимикається реле К1 і відповідно магнітний пускач.

При зниженні рівня води нижче КВД насос не вмикається, оскільки КНР замкнутий, транзистор D7.3 відкритий і на затвор транзистора D1.4 не подається негативний потекціал від джерела живлення. Лише після виходу КНР з води транзистор D7.3 закривається і пуск насоса відбувається у послідовності, описаній раніше.

ДИСТАНЦІЙНЕ КЕРУВАННЯ. Перемикач S2 встановлюють в положення ДК і при замиканні контактів ТМ і РВП негативний потенціал через розмикач X10, контакти ТМ , РВП, S2 і розмикач Х23 подається на затвор транзистора D1.4. Електродвигун насоса вмикається.

При замиканні контакту РВС негативний потенціал подається до бази транзистора VT9. Транзистор закривається і двигун вимикається. Треба відмітити, що контакти РВП і РВС замикаються короткочасно, тобто імпульсно.

КЕРУВАННЯ ЗА ТИСКОМ. При низькому тиску води в напірному трубопроводі або його відсутності контакт електроконтактного манометра ДТ замкнутий і негативний потенціал через контакт ДТ, рознімач Х4 , діоди D37 і D35 подається на затвор транзистора D1.4. Реле К1 вмикається, внаслідок чого запускається двигун насоса. Одночасно спрацьовує реле К2, яке своїм замикаючим контактом запускає реле часу, зібране на цифрових мікросхемах D2...D5.

Після витримки часу, яка задається параметрами одного з резисторів R33...R48 і конденсатора С13, на виході 11 логічного елементу D5 з'являється сигнал логічного "нуля", який через контакт ДТ, перемикач S2 подається до бази транзистора VT9. Транзистор запирається і двигун насоса вимикається від джерела живлення. Повторне включення насоса відбувається після зниження тиску і замикання контактів ДТ.

ЗАХИСТ ВІД СУХОГО ХОДУ. При розмиканні кола датчика сухого ходу ДСХ на затвор транзистора DD1.2 не подається негативний потенціал, транзистор закривається, а транзистори D1.3 і VT5 відкриваються. Через відкритий транзистор VT5 і діод VD32 негативний потенціал подається до бази транзистора VT9, останній закривається. Одночасно вмикається сигнальна лампа Н2 "Сухий хід". Через резистор R29 і діод VD29 негативний потенціал подається до затвору транзистора D1.3, утримуючи транзистори D1.3, VT9 у відкритому стані після розмикання кола ДСХ. Таким чином, аварійний сигнал "Сухий хід" запам'ятовується схемою і знімається тільки після вимикання блока керування від джерела живлення.

ЗАХИСТ ДВИГУНА ВІД ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ. Здійснюється за допомогою узгоджуючих трансформаторів Т1, Т2, ТЗ, які перетворюють струм у напругу. У вторинних обмотках трансформаторів наводиться ЕРС, пропорційна струмам в первинних обмотках. Напруга з вторинних обмоток узгоджуючих трансформаторів через випрямлячі VD1...V12, дільник напруги R1, R71 і резистор R6 прикладається до затвора транзистора D1.1. При струмі навантаження, що не перевищує струм уставки вузла захисту, транзистори D1.1 і VT4 закриті. Якщо струм навантаження починає перевищувати струм уставки, напруга на затворі транзистора D1.1 збільшується до напруги відкриття транзистора D1.1. З витримкою в часі, що визначається параметрами кола R1, R6, С8, транзистори D1.1 і VT4 відкриваються. Через відкритий транзистор VT4, діод VD31 і стабілітрон VD34 негативний потенціал подається на базу транзистора VT9, який закривається, реле К1 вимикається. Замикаючий котакт реле К1 розриває коло живлення котушки пускача KM двигуна, і останній вимикається від живильної мережі.

Транзистори D1.1 і VT4 утримуються у відкритому стані тому, що до затвору транзистора D1.1 подається негативний потенціал від блока живлення БЖ, сформований колом з елементів VD28, R24, VT4. Таким чином, сигнал перевантаження запам'ятовується схемою, при цьому включається сигнальна лампа Н1 "Перевантаження". Останній знімається тільки після вимикання блока керування від джерела живлення. Після спрацювання захисту конденсатор С8 розряджається по колу R71, Rl, VD23.

Так як всі випрямлячі VD1-VD12 з'єднані паралельно, то система реагує на збільшення струму в будь-якій фазі в колі статора двигуна. Величину струму спрацювання захисту регулюють резистором R1

Блок живлення (БЖ) являє собою компенсаційний стабілізатор напруги, зібраний на транзисторах VT2, VT3.

Варіанти завдань

№ вар.	№ рис.	Масш­таб	Вар. будів.	Матер. труб	L, м	hc, м	Zc, м
		1:5000		Ст. нові
		1:10000		Ст. нен.
		1:15000		Ч. нові
		1:20000		Ч. нен.
		1:5000		Пластм.
		1:10000		Ст. нові
		1:15000		Ч. нові			90
		1:20000		Ст. нен.
		1:5000		Ч. нен.
		1:10000		Пластм.
		1:15000		Ч. нові
		1:20000		Ст. нові
		1:5000		Ст. нен.			40
		1:10000		Ч. нові			40
		1:15000		Ч. нен.			41
		1:20000		Пластм.			41
		1:20000		Ч. нові			74
		1:15000		Ч. нен.			75
		1:10000		Ст. нові			76
		1:5000		Ст. нен.			75
		1:20000		Пластм.
		1:15000		Ч. нові
		1:10000		Ч. нен.
		1:5000		Ст. нові
		1:10000		Ч. нові			81
		1:20000		Ст. нен.
		1:5000		Ч. нен.
		1:20000		Ст. нен.
		1:10000		Пластм.
		1:5000		Ст. нові

Варіанти завдань гідравлічних розрахунків водопровідної мережі.