[发明专利]一种用于监测、提升潜水电泵起动性能的电控系统

说明书

本发明涉及潜水电泵的起动过程控制，是在潜水电泵起动过程中，当潜水电泵的起动转矩已接近负载阻力矩，潜水电泵的起动困难时，在回路中顺极性投入匹配的电容，使之与起动状态下的潜水电泵形成一近似LC振荡回路，提高电动机受电端的电压，以克服负载阻力矩，实现电动机的安全起动。本发明专利通过对传统起动方式的改进，提升电动机的起动转矩的同时，有效保障供变压器的运行安全。

技术领域

本发明涉及一种用于潜水电泵起动的控制系统，特别是涉及一种用于监测、提升潜水电泵起动性能的电控系统。

背景技术

目前，市场上现有的普通用于潜水电泵起动方式分成两大类：一类是直接起动。这种起动方式起动往往需要变压器的容量大于潜水电泵额定容量的4倍，否则当线路上的电流超过变压器允许的电流限值时，会引起变压器的跳闸，不能顺利起动。在潜水电泵的运行场合一般都难以满足，特别是大功率的潜水电泵达到此要求更困难。

第二类是降压起动，传统的降压起动方式分为三种：第一种是定子串电阻或电抗起动；第二种是自耦变压器降压起动；第三种是软起动器降压起动。

以上三种起动方式有共同的特点，即降低了潜水电泵受电端的电压，因此均存在如下不足：潜水电泵配用电动机在起动过程中电压的降落会引起其起动转矩的大幅降低，由电动机的特性可知：电压的一次方降落会引起电动机起动转矩的二次方降低。潜水电泵典型起动性能曲线见图1,其中：Ist/I_N――额定电压下潜水电泵起动电流倍数；Ist’/I_N――降压后潜水电泵起动电流倍数； Tst/T_N――额定电压下潜水电泵起动转矩倍数；Tst’/T_N――降压后潜水电泵起动转矩倍数；Tp/T_N――负载水泵阻力矩倍数；S――潜水电泵配用电动机的转差率。

由图1知道：当潜水电泵的起动性能曲线与负载水泵阻力矩曲线相交于A 点时，即电动机的起动转矩低于水泵的阻力矩时，电动机此时转速会停留在此时，电动机发出“嗡嗡”的声音，转速不再上升，不能达额定转速。此时电动机起动不起来，起动失败。

发明内容

本发明专利的目的就是为了解决上述技术中的不足，而提供一种监测、提升潜水电泵起动性能的电控系统2，此种电控系统2使潜水电泵1的起动性能得到了很大的提升，在不影响电网4运行品质的同时，提高了潜水电泵1的起动转矩，保障潜水电泵1的顺利起动，并且在起动过程完成后，合理的投切电容5 到潜水电泵1的运行模式。提高了变压器3的运行安全性和潜水电泵的起动可靠性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种监测、提升潜水电泵起动性能的电控系统：在潜水电泵1起动过程中，通过在潜水电泵1配用电动机的转子上安装电机转速测速器，对其转速的加速度进行监测，当检测到此值小于某一固定值时，即意味着潜水电泵1的起动转矩已接近负载阻力矩，预见潜水电泵1起动困难。根据潜水电泵1起动时的特性，其功率因数≤0.2，此时可近似认为潜水电泵配用的电动机为感性，于是在回路中投入匹配的电容6，形成一近似LC振荡回路，同时须在顺极性相位条件下投入电容6，保证电容6放电状态，以提高潜水电泵1受电端的电压，即提高该潜水电泵1的起动转矩，以克服负载水泵阻力矩，实现潜水电泵1的安全起动。在起动过程完成后，及时有效切换电容6，保证电网4运行安全。

上述电控系统中的测转速变化装置，采用磁电传感器、测速发电机、旋转编码器中任一种，安装在配用电机的转子上。

上述电控系统中匹配的电容6是按照电动机的起动性能，计算出电感，再合理计算与匹配的电容值，形成一近似LC振荡回路。

上述电控系统中顺极性相位是指在此近似LC振荡回路中电容6放电的状态。

上述电控系统中潜水电泵受电端是指潜水电泵的电缆出线端，即图2中的B 点。

上述电控系统由控制器10控制。

由以上的技术方案可知，本发明专利的有益效果：