Блок управления состоит из генератора гармонических колебаний с фиксированными частотами, усилителя мощности и батареи конденсаторов (рис. 2).
Технические характеристики УМП-108-014:
1. Установка позволяет создавать магнитное поле на 10 фиксированных частотах: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 Гц.
2. Индуктор обеспечивает создание магнитного поля в зазоре шириной не более 110 мм.
3. Максимальное значение индукции магнитного поля в зазоре электромагнита при внутреннем сердечнике представлены в табл. 3.
4. Постоянная установки по току возбуждения: 2 мТл/мкА.
5. Погрешность частоты не превышает 1 Гц.
Рис. 2 - Схема установки УМП-108-014
Таблица 3
Максимальное значение индукции магнитного поля
Частота, ГцМаксимальное значение индукции, Тл100,14200,13300,12400,11500,10600,09700,08800,07900,061000,056. Максимальное значение напряжения на выходе усилителя мощности 50 В, максимально допустимый ток 7 А кратковременно.
7. Питание: 220 В, 50 Гц.
8. Температура окружающего воздуха: для блока управления -
-10 - +20 0С; для индуктора - -50 - +50 0С.
Схемотехнически установка УМП-108-014 выполнена с использованием блочной архитектуры (рис. 3).
Блоки выполнены в виде отдельных плат и соединены между собой двенадцатижильным кабелем с разъемами.
Блок питания
генератор
усилитель Рис. 3- Электрическая схема установки УМП-108-014
Блок питания выполнен по трансформаторной схеме с общей точкой и вырабатывает три значения двухполярных напряжений: 12вольт стабилизированное, применяемое для питания задающего генератора; 50 и 60 вольт нестабилизированное, применяемые для питания оконечного усилителя мощности. Все три цепи питания гальванически развязаны как с питающей сетью, так и друг с другом.
Задающий генератор выполнен в виде прямого тонового генератора с дискретно регулируемой RC-цепочкой в цепи положительной обратной связи.
Для предотвращения возможного срыва генерации в цепи отрицательной обратной связи установлен управляемый значением выходного напряжения источник тока.
Блок оконечного усилителя выполнен по линейной бестрансформаторной схеме. Для увеличения выходной мощности и к.п.д. оконечного каскада,последний выполнен на полевых транзисторах высокой мощности по двухтактной двухступенчатой схеме класса А. Так как к данному блоку предъявляются не слишком высокие требования в области внесения искажений (коэффициент гармоник допустим в пределах 3-5 %), то коррекция в цепи отрицательной обратной связи ограничена введением местных ООС на каждом каскаде усиления.
Установка УМП-159-006 состоит из блока управления и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем, направленным поперек потока. Форма изменения напряженности магнитного поля- синусоида. Индуктор соединяется с блоком управления двухжильным кабелем (рис. 4). Индуктор состоит из магнитопровода, изготовленного из трансформаторного железа, между полюсами которого помещается труба из стеклопластика (рис. 5).
а)
б)Рис. 4- Электромагнитная установка УМП-159:
а) блок управления; б) индуктор установки
1- сердечник (внутренняя часть магнитопровода), 2- труба из немагнитного материала,
3 - обмотка, 4 - торцевая часть магнитопровода, 5 - внешняя часть магнитопровода.
Рис. 5 - Конструктивные элементы индуктора:
Внутри трубы помещается сердечник из трансформаторного железа. Возбуждение магнитного поля в контуре производиться обмоткой из медного провода диаметром 0,6 мм в 1200 витков. Блок управления состоит из генератора гармонических колебаний с фиксированными частотами, усилителя мощности и батареи конденсаторов, которая последовательно соединяется с индуктором (блок-схема установки УМП-159-006 на рис. 6).
1 - генератор, 2 - усилитель мощности, 3 - батарея конденсаторов, 4 - индуктор,
5- амперметр.
Рис. 6 - Блок-схема установки УМП-159-006:
Технические характеристики УМП-159-006:
1. Установка позволяет создавать магнитные поля дискретно на частотах 11, 15, 19, 23,27, 31 Гц.
2. Индуктор обеспечивает создание магнитного поля в кольцевом зазоре размером 35 мм между внутренним и внешним магнитопроводами.
3. Постоянная установки по току возбуждения: 26 мТл/А.
4. Погрешность частоты не превышает 0,5 Гц.
5. Максимальное значение напряжения на выходе усилителя мощности 65 В, максимально допустимый ток 6 А кратковременно.
6. Питание: 220 В, 50 Гц.
7. Температура окружающего воздуха для блока управления и индуктора - -10 - +30 ¦С.
Установка УМП-325-005 состоит из блока управления, расположенного в металлическом корпусе с замком и соединяемого с ним внешнего индуктора с сердечником, врезаемого в трубопровод. Поток жидкости обрабатывается переменным магнитным полем с импульсным изменением напряженности, направленным поперек потока. Индуктор соединяется с блоком управления кабелем (рис. 7).
а)
б)
Рисунок 7- Электромагнитная установка УМП-325-005:
а) блок управления; б) индуктор установки
Индуктор (схема конструкции представлена на рис. (8) состоит из центрального магнитопровода 1, на который навита обмотка 2, боковых магнитопроводов 3 и магнитопровода 4, примыкающего к внутренней стенке трубы 5.
Рис. 8- Схема конструкции индуктора магнитной установки УМП
Технические характеристики установки УМП-325-005:
Диаметр проходного канала, мм100Площадь перекрываемого сечения, мм2 7850Величина магнитной индукции, Тл0,1Частота изменения переменного магнитного поля, Гц10 - 100Дискретность регулировки частоты магнитного поля, Гц10Максимальная мощность установки, кВт 0,3Максимальная температура перекачиваемой жидкости, оС100Максимальное давление перекачиваемой жидкости, МПадо 6,4Тип присоединения к трубопроводуФланцевое
по ГОСТ 12821-80Электромагнит индуктора расположен непосредственно в потоке обрабатываемой жидкости, и может создавать незначительные гидравлические сопротивления.
Блок управления установки предназначен для эксплуатации в закрытых помещениях с температурой от -20 до +500С. (при температуре окружающего воздуха ниже-100С необходимо закрыть вентиляционные отверстия металлического корпуса установки). Индуктор устанавливается на открытом воздухе (допускается заглубление) при температурах от-50 до +500С. (при условии, что перекачиваемая жидкость имеет температуру 10..800С). Так как индуктор имеет значительную массу, запрещается его установка в подвешенном состоянии. Токоввод на индукторе должен находиться в вертикальном положении. Токоввод залит для герметизации полимерной композицией.
При установке индуктор подключается высоковольтным бронированным кабелем РПШ-2х2,5 длиной до 100 метров к блоку управления при отключенном питании установки. Сечение каждой жилы кабеля определяется по табл. 4.
Таблица 4
Зависимость сечения кабеля от расстояния индукторvблок управления
Расстояние от индуктора до блока управления, метровСечение каждой жилы кабеля, мм21-10310-25425-50650-1008Установка питается от трехфазной четырехпроводной электрической сети (подключается идущим в комплекте кабелем РПШ-4х2,5). Хотя работоспособность сохраняется и при питании от однофазной сети, подобный режим работы ведет к перегреву цепей гальванической развязки и выходу установки из строя.
Техническая характеристика индуктора
Индуктор электромагнитной установки с изменяемыми параметрами должен соответствовать следующим требованиям:
1 Основные параметры и размеры
1.1 Тип- электромагнитный;
1.2 Исполнение взрывозащиты 2ExsIIaT4 по ГОСТ 12.1.020-76;
1) уровень защиты - 2 (электрооборудование повышенной надежности против взрыва);
2) вид исполнения защиты "m" (заливка компаундом);
3) категория смеси "IIa" (БЭМЗ>0,9мм);
4) группа смеси "Т3" (температура самовоспламенения 200-3000С);
1.3 Область применения - обработка потоков жидкостей.
1.4 Место установки - трубопроводы систем нефтесбора и поддержания пластового давления.
1.5 Максимальное давление перекачиваемой жидкости в трубопроводе, МПа- 1,6;
1.6 Скорость движения перекачиваемой жидкости до 1,1 м/с,
1.7 Плотность перекачиваемой жидкости до 970 кг/м3.
1.8 Вид климатического исполнения -Хл по ГОСТ15150-69.
1.9 Температура перекачиваемой жидкости - до 20 10 оС;
1.10 рН перекачиваемой жидкости- 4,0 - 9,5;
1.11 Присоединение - фланцевое;
1.12 Ориентировочные размеры в соответствии с рис. 8.
1.13 Величина магнитной индукции - максимальное - 0,1 Т;
- минимальное - 0,001 Т ;
1.14 Частота переменного магнитного поля - от 10 до 50 Гц;
1.15 Форма изменения напряженности магнитного поля- импульсная, затухающая.
1.16 Максимальная мощность установки- 2100 Вт;
1.17 Напряжение питания установки - 220 В 10 % (38010 %)
1.18 Частота тока питания установки - 50 Гц 10 %;
1.19 Число витков намагничивающей катушки- 200.
1.20 Сечение медного провода- мин. 12 мм2.
1.21 Пиковое значение тока- 37 А.
1.22 Среднее значение тока - 2 А
4. Сравнительный анализ электромагнитных установок УМП
Разработаные электромагнитные установки УМП (ТУ 39-80400-008-99), которые отличаются различным исполнением индуктора и управляющей станции. Рассмотрим задачу анализа установок УМП по их технич
