Ηλεκτρικό Αυτόματο Σύστημα Αντλίας Πετρελαίου

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΑΥΤΟΜΑΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΝΤΛΙΑΣ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ

Σε ένα ηλεκτρικό αυτόματο σύστημα που περιλαμβάνει μια αντλία πετρελαίου, το κύριο κύκλωμα (κύκλωμα ισχύος, Σχήμα 7.24) αποτελούν:

• Οι κύριοι αγωγοί
• Ο αποζευκτικός διακόπτης
• Οι ασφάλειες
• Ο αυτόματος διακόπτης
• Ο κινητήρας της αντλίας

Σχήμα 7.24: Κύκλωμα ισχύος συστήματος αντλίας πετρελαίου

Το κύκλωμα αυτό φαίνεται στο Σχήμα 7.24 όπου:
L1, L2, L3: Τριφασικό δίκτυο τροφοδότησης
Ν: Ουδέτερος αγωγός
Q1: Αποζευκτικός διακόπτης
F: Ασφάλειες προστασίας
KM0: Ηλεκτρονόμος
F2: Θερμικός ηλεκτρονόμος
Μ: Ασύγχρονος τριφασικός κινητήρας βραχυκυκλωμένου δρομέα

Το βοηθητικό κύκλωμα που απεικονίζεται στο Σχήμα 7.25 έχει διαμορφωθεί σε «6» κλάδους και σε τρία διακεκριμένα κυκλώματα:

Α. Στο κύκλωμα ελέγχου, το οποίο περιλαμβάνει τους κλάδους «1» και «2». Το κύκλωμα αυτό αφορά στην εκκίνηση και κράτηση του συστήματος αυτόματα ή χειροκίνητα μέσω χειριστηρίων ή κομβίων επαφής.

Β. Στο κύκλωμα προστασίας, το οποίο περιλαμβάνει τους κλάδους «3» και «4». Το κύκλωμα αυτό προστατεύει το σύστημα από υπερφόρτιση που μπορεί να προκληθεί από κάποια ανωμαλία, όπως είναι ένα βραχυκύκλωμα στα τυλίγματα του κινητήρα ή μια μηχανική υπερφόρτιση στον άξονα του κινητήρα.

Γ. Στο κύκλωμα σήμανσης, το οποίο περιλαμβάνει τους κλάδους «5» και «6». Το κύκλωμα αυτό διαθέτει δύο ενδεικτικές λυχνίες που δείχνουν αν το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία ή είναι σταματημένο.

Σημείωση: Στους κλάδους που περιλαμβάνουν πηνία αυτομάτων διακοπτών ή ηλεκτρονόμων, στο κάτω μέρος του σχεδίου αναφέρεται ο αριθμός των επαφών που ελέγχονται από αυτό και η κατάσταση τους, ανοιχτές ή κλειστές, όταν δεν είναι διεγερμένα τα πηνία. Όπως έχει ήδη αναφερθεί οι καταστάσεις των επαφών που συναντώνται είναι κανονικά κλειστές (NC) ή κανονικά ανοιχτές (ΝΟ).

Σχήμα 7.25: Βοηθητικό κύκλωμα συστήματος αντλίας πετρελαίου

Λειτουργία του κυκλώματος
Α. Κύκλωμα ελέγχου: Στην προκειμένη περίπτωση έχουμε χειροκίνητο έλεγχο με τα κομβία επαφής «μπουτόν» START και STOP, εκκίνησης και κράτησης αντίστοιχα. Το κύκλωμα αυτό λειτουργεί ως εξής:

1. Για την εκκίνηση, αφού κλείσουμε τον αποζευκτικό διακόπτη Q1 πιέζουμε το κομβίο START που κλείνει την επαφή του και ηλεκτροδοτεί τον κλάδο «1», οπότε διεγείρεται το πηνίο του ηλεκτρονόμου ΚΜ0 και αλλάζει την κατάσταση των επαφών του. ΄Έτσι, έχουμε:
• Κλείνει την επαφή της αυτοσυγκράτησης ΚΜ0(13-14) του κλάδου «2» και διατηρεί την ηλεκτροδότηση του κλάδου «1» ανεξάρτητα από τη θέση του κομβίου επαφής START.
• Ανοίγει την επαφή KM0(11-12) του κλάδου «2» και αποβραχυκυκλώνει την αντίσταση οικονομίας που είναι σε σειρά συνδεδεμένη με το πηνίο του ηλεκτρονόμου KM0.
• Κλείνει τις κύριες επαφές (κύριο κύκλωμα) και ηλεκτροδοτεί τον κινητήρα, ο οποίος τίθεται σε λειτουργία.
2. Για την κράτηση πιέζουμε το κομβίο επαφής STOP του κλάδου «1» που ανοίγει την επαφή του διακόπτοντας την ηλεκτροδότηση του κλάδου «1», οπότε αποδιεγείρεται το πηνίο του ηλεκτρονόμου ΚΜ0 και ο κινητήρας διακόπτει τη λειτουργία του, ενώ η κατάσταση των επαφών του ηλεκτρονόμου ΚΜ0 μετά την κράτηση θα είναι όπως αρχικά δείχνει το σχέδιο.

Β. Κύκλωμα σήμανσης: ΄Όταν το κύκλωμα βρίσκεται σε κράτηση (σταματημένο) ανάβει η ενδεικτική λυχνία Η1, χρώματος πράσινου, ενώ, όταν το σύστημα βρίσκεται σε λειτουργία, είναι κλειστή η επαφή ΚΜ0(33-34), του κλάδου «4» και ανοιχτή η επαφή ΚΜ0(21-22) του κλάδου «3», οπότε ανάβει η ενδεικτική λυχνία Η2 χρώματος κόκκινου.

Γ. Κύκλωμα προστασίας: ΄Όταν το κύκλωμα λειτουργεί και από κάποιο σφάλμα υπερφορτωθεί, τότε θα λειτουργήσει ο ηλεκτρονόμος υπερφόρτισης και θα κλείσει την επαφή του F2, η οποία στο κύριο κύκλωμα αντιστοιχεί με την επαφή του θερμικού ηλεκτρονόμου F2 και θα ηλεκτροδοτήσει το πηνίο του βοηθητικού ηλεκτρονόμου υπερφόρτισης KA1 το οποίο θα αλλάξει την κατάσταση των επαφών του ως εξής:

• Θα κλείσει την επαφή KA1(13-14) της αυτοσυγκράτησης και θα διατηρεί την ηλεκτροδότηση του κλάδου «5», ανεξάρτητα από τη θέση της επαφής F2.
• Θα ανοίξει την επαφή KA1(11-12) κλάδου «1» και θα διακόψει την ηλεκτροδότηση του πηνίου του ηλεκτρονόμου ΚΜ0, οπότε θα σταματήσει τη λειτουργία του κινητήρα.

Για την επαναλειτουργία του συστήματος θα πρέπει να κλείσει η επαφή ΚΑ1(11-12). Αυτό επιτυγχάνεται με το κομβίο επαφής STOP που πιέζοντάς το διακόπτει την ηλεκτροδότηση του πηνίου του βοηθητικού ηλεκτρονόμου υπερφόρτισης KA1 και επανέρχεται το κύκλωμα στην κατάσταση ηρεμίας.