Pretvarači frekvencije za pumpe: cijene, specifikacije i recenzije. Automatske crpne stanice sa frekventnim pretvaračem Konvertori frekvencije za pumpe princip rada

Automatizacija pumpne opreme može se smatrati najvažnijim aspektom u oblasti tehničkog razvoja sistema vodosnabdijevanja i kanalizacije. To je važno ne samo za stanice koje opskrbljuju naselja vodom.

Pametna pumpa za bunar također će učiniti rad autonomnog vodovoda ugodnim. Da biste to učinili, vrlo je važno pravilno izračunati pumpu za bušotinu i, shodno tome, odabrati frekventni pretvarač za nju.

Videozapis u ovom članku pomoći će vam da to učinite sami.

Prednosti automatskog vodosnabdijevanja

Kako bi se postigao što nježniji rad opreme, na crpnim stanicama je sve automatizirano - od pokretanja i zaustavljanja agregata, pa do kontrole protoka vode. Uređaji koji pomažu da se ostvari potpuna kontrola nad sistemom prenose signale na semafor u kontrolnoj sobi.

Približno isto, samo u manjem obimu, događa se iu slučaju automatizacije kućnih pumpi. Pogledajmo prednosti koje automatizacija daje sistemu.

dakle:

• Najvažnije je da glatko pokretanje i zaustavljanje motora pumpe smanjuje vjerojatnost vodenog udara na nulu, a pažljiv način rada pomaže produžiti vijek trajanja bilo koje opreme. Time se smanjuju troškovi povezani s radom vodozahvata.
• Prije svega, to je potrošnja električne energije. Njegova cijena stalno raste i to osjećaju svi: i pojedinci i preduzeća. Regulacija frekvencije rada motora pumpi omogućava smanjenje volumena spremnika, pa čak i potpuno napuštanje.

U takvim slučajevima koriste uređaj pod nazivom: "inverterska kontrolna jedinica za bušotinsku pumpu" - to je ono što vidite na gornjoj fotografiji. Inverter kombinuje različite kombinacije upravljačkih uređaja kojima sama pumpa nije opremljena, a između ostalog ima i ugrađen frekventni pretvarač.

Funkcionalnost i izbor frekventnog pretvarača

Jasno je da se maksimalna potrošnja vode javlja samo u određenim trenucima, a većinu vremena je snaga pumpe prevelika. Frekventni pretvarač vam omogućava da konfigurišete sistem tako da tokom "špica" pumpa daje punu snagu, au drugim vremenima smanjuje brzinu.

• Od broja rotacija u određenom vremenskom periodu točka pumpe zavisi pritisak koji on razvija, a samim tim i performanse. Suština korištenja frekventnog pretvarača je da se osovina motora okreće određenim tempom. U ovom slučaju, frekvencija naizmjenične struje primljene iz mreže mijenja svoju vrijednost.
• Moderni pretvarači imaju najširi domet i mogu da pretvaraju napon i iznad i ispod karakteristika mrežnog napajanja. Krug ovog uređaja podijeljen je na dva dijela: energetski, koji se sastoji od grupe tranzistora ili tiristora, i upravljački, koji je, u stvari, elektronski ključ.
• Upravljački dio se sastoji od digitalnih mikroprocesora i obavlja sve upravljačke i zaštitne funkcije. Budući da struktura energetskog dijela ima karakteristične razlike, frekventni pretvarači se dijele u dvije grupe. Jedan od njih uključuje uređaje sa srednjim DC linkom.

• Druga grupa nema ovu vezu, i zove se "frekvencijski pretvarači sa direktnom vezom". Uređaji bez međukarike imaju veću efikasnost, a u stanju su da "zauzdaju" i najmoćniji visokonaponski motor. Uprkos činjenici da je cijena ove opcije viša, sistem u kojem se implementira mnogo je ekonomičniji u smislu troškova.
• Kolika je ušteda? Činjenica je da takvi pretvarači imaju mali frekvencijski raspon i ne može biti jednak niti premašiti karakteristike mreže napajanja. Standardna frekvencija struje u mreži je 50 Hz, a uređaj je pretvara na 30 Hz i niže, sve do nule. Samim tim, potrošnja električne energije je smanjena - evo uštede za vas!

Ovako ograničen domet ne dozvoljava upotrebu pretvarača ovog tipa u industrijskoj skali. Ali za kućne pumpe, ovo je upravo ono što vam treba.

Izbor pumpe za bunar

Prije svega, mora se imati na umu da karakteristike snage pumpe moraju premašiti izračunatu potrošnju. Odnosno, uvijek treba postojati rezerva moći.

Izračun se zasniva na sljedećim podacima:

• dubina i
• Promjer cijevi kućišta
• , a ako je jednostavnije - udaljenost od vodenog ogledala u bunaru do površine zemlje s uključenom pumpom
• Ukupna dnevna potrošnja vode za porodicu, držanje životinja i pojenje (obračunato na osnovu postojećih standarda)
• Velika udaljenost od kuće
• Visina vodoopskrbe (uzimajući u obzir spratnost zgrade)
• Prečnik potisne cevi

Visina pumpe za bunar, iz kojeg će se voda dovodi direktno u kuću, je zbir dužine vertikalnih i horizontalnih udaljenosti, pomnožen otporom cjevovoda - ovaj koeficijent je konstantna vrijednost i jednak je 1,15 .

• Ako u vodovodnom sistemu postoji rezervoar za skladištenje, tada se zbiru udaljenosti dodaje i pritisak hidrauličkog rezervoara. Pritisak se izražava u atmosferama, a svaka atmosfera je jednaka 10 vertikalnih metara.
• Razmotrimo kako će proračun izgledati na konkretnom primjeru. Recimo da imate bunar sa dinamičkim nivoom od 35 m. Nalazi se 20 m od dvospratne kuće visine 7 m. U isto vrijeme radi hidraulični akumulator kapaciteta 60 litara i tlaka od 3 atm. instaliran u kući.

Izračun pritiska će izgledati ovako: H = (35 + 20 + 7 + (3 * 10)) * 1,15 = 105 metara.

Ako uzmemo u obzir malu maržu, onda možete kupiti pumpu sa karakteristikom pritiska od 110-115m. Kao što vidite, ovaj proračun nije posebno težak. Sada razgovarajmo o kriterijima za odabir frekventnog pretvarača, skraćeno PE.

Izbor pretvarača

Što se tiče tehničkih karakteristika pretvarača, one moraju biti povezane sa vrstom i snagom elektromotora na koji će biti priključen. Nadalje, potrebno je uzeti u obzir potreban raspon upravljanja, kao i nivo tačnosti podešavanja i održavanja obrtnog momenta na osovini motora.

• Bitne su i karakteristike dizajna pretvarača, odnosno njegove dimenzije, konfiguracija, ugrađeni ili daljinski upravljač. Velika većina instaliranih asinhronih motora. Za njih se pretvarač frekvencije odabire prema snazi, a bolje je da je ova karakteristika pretvarača za red veličine viša od one pumpe.

• Postoje pretvarači s vektorskom kontrolom koji vam omogućuju održavanje brzine rotacije pod promjenjivim opterećenjima, kao i rad bez smanjenja brzine u nultom području. Takvi pretvarači najpreciznije kontroliraju okretni moment i brzinu osovine. Ovo je posebno važno kada postoje dvije pumpe u mreži.
• Općenito, frekventni pretvarači imaju svoju klasifikaciju. Kao i svaka druga električna oprema, oni mogu biti jednofazni i trofazni. Verzija invertera može biti kućna, za mrežu od 220V. Postoje i industrijski pretvarači snage do 500V, te visokonaponski pretvarači do 6000V.
• Stepen IP zaštite je takođe različit. Prema vrsti upravljanja, PE se dijele na vektorske i skalarne. Svi vodeći proizvođači pumpne opreme potrošačima nude inverterske jedinice. Proizvođači obično povezuju modele pretvarača sa određenim modifikacijama pumpi i daju preporuke za njihovu upotrebu.

Kupac čak i ne treba puno razmišljati o izboru: prodajni konsultant će vam pokazati model pretvarača koji je prikladan za ovu pumpu i objasniti vam koje su karakteristike njegove upotrebe.

Osnovni element koji osigurava funkcionalnost pumpe je elektromotor. Ranije se prilagođavanje toka posla dešavalo zbog automatizacije, sada ovaj zadatak rješava frekventni pretvarač za pumpe.

Funkcionalna namjena frekventnog pretvarača u dizajnu pumpe

Inverter (pretvarač frekvencije) mnogo bolje reguliše rad pumpe od releja. Radi istovremeno kao stabilizator, automatizacija i regulator toka posla. Zahvaljujući njemu, osigurana je visoka efikasnost uređaja:

• Nivo napajanja električnom energijom, ako je potrebno, i brzina motora se smanjuju, što pomaže u zaštiti pumpe od preranog trošenja.
• Sprečava se stvaranje viška pritiska u cevima.
• Problem sa udarima struje je riješen, što također definitivno produžava vijek trajanja pumpe.

Uglavnom se već u procesu montaže ugrađuje pumpna stanica. Ovi uređaji uključuju modele veoma poznate Grundfos pumpe.

Vizuelno, to je kutija opremljena elektronikom (nekoliko ploča, senzorom koji vrši mjerenja i inverterom koji izjednačava nivo napona) i malim ekranom.

Skuplji uzorci opremljeni su mikroprocesorima. Mogu se ugraditi baterije, dodatni ekvilajzeri i tako dalje.

Korišteni pretvarači mogu biti jednofazni ili trofazni.

Prema principu rada, frekventni pretvarač je prilično jednostavan. Talas električne struje primjenjuje se na ploče uređaja. Invertori i stabilizatori koji se tamo nalaze osiguravaju njegovo poravnanje. Istovremeno, senzor čita podatke o pritisku i druge relevantne informacije.

Sve informacije se preusmjeravaju u jedinicu za automatizaciju. Zatim ih frekventni pretvarač procjenjuje, određujući nivo snage koji se mora primijeniti, i u skladu s tim isporučuje količinu električne energije potrebnu za nastavak rada.

Kao rezultat toga, frekventni pretvarač može podesiti nesmetan start elektromotora, nivo pritiska vode i zaustaviti rad u kritičnoj situaciji. Lista svih "dužnosti" dodijeljenih chastotniku stalno se proširuje zahvaljujući poboljšanjima koje su napravili programeri.

Proces upravljanja radnjama pretvarača vrši se samo pritiskom na željeno dugme, fokusirajući se na podatke prikazane na ekranu. Skuplji uređaji mogu prepoznati više komandi. Najkvalitetniji modeli dizajnirani su za nekoliko desetina načina rada sa promjenom brzine i programa.

Troškovi ugradnje i kupovine pretvarača se u potpunosti nadoknađuju u roku od jedne godine rada.

Lista pozitivnih funkcija frekventnog pretvarača:

• Mogućnost izjednačavanja ulaznog napona.
• Osiguravanje kontrole snage pumpe.
• Stvaranje uslova koji omogućavaju uštedu električne energije.
• Povećajte trajanje rada pumpne opreme.
• Pruža mogućnost rada bez hidrauličnog akumulatora.
• Stabilizacija intrasistemskog pritiska.
• Smanjenje nivoa buke pumpe.

On također radi kao zamjena za automatizaciju.

Negativne tačke:

• Visoka cijena uređaja.
• Konfiguracija i povezivanje obično su dostupni samo stručnjacima.

Frekvencijski pretvarač radi u dizajnu pumpe na sljedeći način: sa značajnim padom razine tlaka u hidrauličnom spremniku (određenom pomoću releja), frekventni pretvarač prima odgovarajući signal i daje komandu za pokretanje elektromotora. Istovremeno, sve se izvodi "bez naglih pokreta", snaga se postepeno povećava, osiguravajući osiguranje od hidrauličkog preopterećenja. Trenutno, modeli pretvarača omogućavaju regulaciju vremena ubrzanja od 5 do 30 sekundi.

Tokom ubrzanja, pretvarač stalno prima informacije o nivou pritiska u cjevovodu. Čim ovaj nivo dostigne željenu vrijednost, ubrzanje prestaje, motor nastavlja raditi na dostignutoj frekvenciji.

Kako odabrati i instalirati opremu?

Standardna oprema crpne stanice sastoji se od:

• Potopna ili površinska pumpa;
• manometar;
• Crijevo opremljeno premazom od nehrđajućeg čelika;
• Hidraulični akumulator;
• Prekidač pritiska vode.

Dodatna oprema uključuje:

• Neprekidna napajanja;
• Sensor;
• blokovi;
• Kontrolni releji itd.

Ako dizajn postojeće pumpne opreme nije opremljen frekventnim pretvaračem, možete ga sami instalirati. Obično, u dokumentaciji priloženoj uz model pumpe, postoje uputstva u vezi sa kojim pretvaračem određeni tip pumpe može da komunicira.

U nedostatku takvih informacija, potrebno je, na osnovu značajnih parametara, sami odabrati pretvarač:

1. Nivo snage.

Potrebno je uskladiti snagu električnog pogona i pretvarača.

1. Vrijednost ulaznog napona.

Indikacija struje na kojoj pretvarač radi. Ovdje je potrebno uzeti u obzir kakve potencijalne fluktuacije u mreži mogu biti (nizak naponski nivo izaziva zaustavljanje, visoki napon izaziva kvar).

1. Kategorija motora pumpe.

Jednofazni, dvofazni ili trofazni.

1. Granice opsega kontrole frekvencije.

Za pumpu za bušotinu potrebno je 200 - 600 Hz (u zavisnosti od toga koja je primarna snaga pumpe), za kružnu pumpu - 200 - 350 Hz.

1. Usklađivanje broja kontrolnih ulaza/izlaza sa operativnim potrebama.

Što ih je više, to je više opcija za upravljanje procesom rada.

1. Odabir pravog načina kontrole.

U slučaju bušotinske pumpe, radi se o daljinskom upravljanju, što omogućava upravljanje direktno od kuće, a cirkulaciona pumpa savršeno radi sa daljinskim upravljačem.

Pouzdanost kupljenih uređaja potrebno je utvrditi posredno trajanjem garantnog roka. Shodno tome, što je veći, to je bolji kvalitet.

Gdje instalirati pretvarač pumpe?

Frekvencijski pretvarači sa hidrauličnim priključkom ugrađuju se direktno na tlačni vod. Bez takve veze, samo senzor pritiska vode spojen na inverter je priključen na glavni.

Pretvornik se nalazi što bliže pumpi, ali samo unutar grijane prostorije. Opći dijagram ožičenja za napajanje je jednostavan i bez muke.

Modeli pretvarača pumpi

• Grundfos Cue

Pretvarači koje proizvodi kompanija sa sjedištem u Danskoj koja proizvodi pumpe. Kao rezultat toga, ovi častotnici su dizajnirani maksimalno u skladu sa dizajnom modela pumpi iz Grundfosa. Uređaj je odgovoran za finu regulaciju rada cijelog mehanizma, izvođenje zaštitnih i kontrolnih funkcija. Pretvarači Cue sistema odlikuju se raznim visokokvalitetnim modelima (više od 15 tipova u asortimanu), ali njihova cijena je prikladna. Osim toga, cijena direktno ovisi o frekvencijskom pretvaraču koji je potreban za mehanizam koje snage. U nizu modela možete pronaći pretvarače i za jednofaznu pumpu () i za trofaznu (Micro Drive FC101).

• Erman E-9

Pretvarači ove kompanije su jeftini. Oni su odgovorni za kompenzaciju obrtnog momenta, glatko pokretanje, kontrolu pritiska i imaju različite načine upravljanja do 24. Usklađenost sa snagom bira se na individualnoj osnovi. Postoji zaštitno kućište koje štiti od prašine i prljavštine.

• Hyundai N 50

Monofazni frekventni pretvarač. Može se koristiti u kućnim aparatima. Nivo snage je 0,7-2,5 kW. Male veličine, što ga čini pogodnim za ugradnju u bilo koji uređaj. Značajan je po tome što pruža fino podešavanje zahvaljujući nekoliko načina podešavanja i 16 diskretnih brzina. Košta otprilike duplo više od prethodnog modela.

• PowerFlex 40

Modeli ove marke su raznovrsni i veoma popularni. Njihova prepoznatljiva karakteristika je visokokvalitetan pogon i vektorsko upravljanje. Pogon, između ostalog, prigušuje buku tokom rada motora, automatski povećava brzinu elektromotora, štiti cijeli mehanizam od preopterećenja i pregrijavanja, te osigurava nesmetan start. Trošak uporediv sa Grundfos Cue.

Upotreba pumpe u autonomnim sistemima vodosnabdijevanja i grijanja

Modeli pumpi u ovoj kategoriji smatraju se vrlo produktivnim, ali imaju pretjerano visok nivo potrošnje energije, što, naravno, otežava rad. Naravno, frekventni pretvarači mogu smanjiti količinu potrošnje energije, nivo pritiska i produžiti vijek trajanja.

Većina modernih pumpi je dizajnirana prema principu prigušivanja. Elektromotori ovih mehanizama rade na gornjoj granici snage, odnosno doslovno na habanje. Često, zbog nedostatka glatkoće kada je uključen, primjećuju se snažni hidraulički udari koji kvare dizajn pumpe. Da biste fino podesili takav mehanizam, također se morate jako potruditi.

Proračun podataka za pumpnu opremu uvijek se temelji na ograničenju snage, iako mehanizam doživljava maksimalno opterećenje samo povremeno pri vršnoj potrošnji vode, što se događa rijetko. U ostalom vremenu izvođenje radova na granici mogućnosti je potpuno neopravdano. Upravo u takvim trenucima frekventni pretvarač za cirkulacijske i bušotine pumpe smanjuje potrošnju energije za 30 - 40%.

Između ostalog, korištenje frekventnog pretvarača u crpnoj stanici koja obezbjeđuje dovod vode pomaže u sprječavanju problema "suvog rada". Relevantno je u slučajevima kada u sistemu nema vode, a motor dalje radi. Zbog "suvog rada", motor se može pregrijati i mehanizam u cjelini se može pokvariti. Ovo još jednom dokazuje potrebu za korištenjem pretvarača.

Monofazni frekventni pretvarač za pumpu unutar vodovodnog sistema za domaćinstvo

Ergonomija uređaja je veoma značajan pokazatelj u okviru potrošačkih usluga. Poboljšanje ovog parametra za sistem vodosnabdijevanja pomoću modela jednofazne pumpe male snage je teško, jer je za to potreban pretvarač sa ulazno/izlaznim naponom od 1x220V, a nije ga lako pronaći.

Tipično, kućne pumpe nemaju pritužbi na potrošnju energije, ali to ne nadoknađuje troškove kupovine, zbog rijetkog rada.

Međutim, instalacija pretvarača ne gubi na važnosti, jer pomaže u održavanju konstantnog pritiska mreže. Drugim riječima, ovdje se postavlja zahtjev za udobno rukovanje.

Ova opcija je posebno važna kada koristite toplu vodu. Odnosno, upotreba chastotnik eliminira temperaturne fluktuacije i promjene sile pritiska.

Monofazni pretvarači su pogodni i za potopljene i za površinske pumpe.

Monofazni frekventni pretvarač za kućnu upotrebu

Pretvarači standardnog tipa obično nisu opremljeni hidrauličnim priključkom. Pokušaj samostalnog nadogradnje uređaja za takve potrebe može biti beskoristan, čak i ako se tim pozabavi stručnjak.

Prepoznajući ovaj problem, proizvođači frekventnih pretvarača kreirali su poseban jednofazni frekventni pretvarač za pumpu koja napaja sisteme vode za domaćinstvo.

Jedan od ovih pretvarača je opremljen hidrauličnim priključkom i sposoban je za obavljanje svih standardnih čestotnik zadataka.

Pumpe koje se koriste u autonomnim sistemima vodosnabdijevanja i grijanja su produktivne, ali istovremeno i prilično skupa oprema u smislu rada zbog visokog nivoa potrošnje energije. Možete smanjiti troškove i značajno produžiti život pumpe tako što ćete je opremiti frekventnim pretvaračem, o čemu ćemo govoriti u ovom članku.

Saznat ćete zašto vam je potreban i koje funkcije frekventni pretvarač obavlja. Razmotrit će se princip rada takvih uređaja, njihove vrste, tehničke karakteristike i dati preporuke za odabir pretvarača za bušotine i cirkulacijske pumpe.

1 Zašto vam je potreban frekventni pretvarač?

Gotovo sve moderne pumpe koje se prodaju u budžetskim i srednjim cjenovnim kategorijama dizajnirane su po principu prigušivanja. Elektromotor takvih jedinica uvijek radi maksimalnom snagom, a promjena protoka / tlaka dovoda tekućine vrši se podešavanjem zapornih ventila, čime se mijenja poprečni presjek prolaznog otvora.

Ovaj princip rada ima niz značajnih nedostataka, izaziva pojavu vodenog čekića, jer odmah nakon uključivanja pumpa počinje pumpati vodu kroz cijevi maksimalnom snagom. Drugi problem je velika potrošnja energije i brzo habanje komponenti sistema – i pumpe i zapornih ventila sa cevovodom. Da, i ne može biti govora o finom podešavanju takvog vodovoda kod kuće iz bunara.

Gore navedeni nedostaci su neobični za pumpe opremljene frekventnim pretvaračem. Ovaj element vam omogućava da efikasno kontrolišete pritisak koji se stvara u vodovodu ili cjevovodu za grijanje promjenom količine električne energije koja se isporučuje motoru.

Kao što možete vidjeti na dijagramu, pumpna oprema se uvijek izračunava prema parametru ograničenja snage, međutim, u režimu maksimalnog opterećenja, pumpa radi samo u periodima vršne potrošnje vode, što je izuzetno rijetko. U svim ostalim slučajevima povećana snaga opreme je nepotrebna. Pretvarač frekvencije, kao što pokazuje statistika, omogućava vam da uštedite do 30-40% električne energije tokom rada cirkulacionih i bušotinskih pumpi.

1.1 Algoritam uređaja i rada

Pretvarač frekvencije za pumpe za vodosnabdijevanje je električni uređaj koji pretvara jednosmjerni napon mreže u naizmjenični s unaprijed određenom amplitudom i frekvencijom. Gotovo svi moderni pretvarači izrađeni su prema shemi dvostruke promjene struje. Ovaj dizajn se sastoji od 3 glavna dijela:

• nekontrolirani ispravljač;
• pulsni inverter;
• sistem kontrole.

Ključni element dizajna je impulsni pretvarač, koji se zauzvrat sastoji od 5-8 tranzistorskih ključeva. Na svaki od ključeva spojen je odgovarajući element namotaja statora elektromotora. Strani pretvarači koriste tranzistore klase IGBT, dok ruski pretvarači koriste svoje domaće kolege.

Upravljački sistem predstavlja mikroprocesor, koji istovremeno obavlja funkcije zaštite (isključuje pumpu u slučaju jakih fluktuacija struje u mreži) i upravljanja. U pumpama za vodu za bušotine, upravljački element pretvarača je povezan sa presostatom, što omogućava pumpnoj stanici da radi u potpuno automatskom režimu.

Algoritam rada frekventnog pretvarača je prilično jednostavan. Kada presostat utvrdi da je nivo pritiska u hidrauličnom rezervoaru pao ispod dozvoljenog minimuma, signal se prenosi na pretvarač i pokreće elektromotor pumpe. Motor lagano ubrzava, što smanjuje hidraulička opterećenja koja utiču na sistem. Moderni pretvarači omogućavaju korisniku da samostalno podesi vrijeme ubrzanja elektromotora u roku od 5-30 sekundi.

Tokom procesa pokretanja, predajnik signala kontinuirano javlja transmiteru nivo pritiska u cjevovodu. Nakon što dostigne potrebnu vrijednost, upravljačka jedinica zaustavlja ubrzanje i održava podešenu brzinu motora. Ako točka vode spojena na crpnu stanicu počne trošiti više vode, pretvarač će povećati dovodni tlak povećanjem kapaciteta pumpe i obrnuto.

1.2 Rad pumpe u tandemu s frekventnim pretvaračem (video)

Ako pumpa koju koristite nema ugrađen frekventni pretvarač, tada možete sami kupiti i instalirati takav regulator snage. U pravilu, proizvođači pumpi u tehničkom listu navode koji je konverter pogodan za ovaj model opreme.

1. Snaga - pretvarač napona se uvijek bira na osnovu snage električnog pogona na koji je priključen.
2. Ulazni napon - označava jačinu struje pri kojoj pretvarač ostaje u funkciji. Ovdje je potrebno birati s obzirom na fluktuacije koje mogu biti u vašem napajanju (nizak napon dovodi do zaustavljanja uređaja, sa povećanim naponom može jednostavno otkazati). Uzmite u obzir i tip motora pumpe - trofazni, dvofazni ili jednofazni.
3. Opseg frekvencije podešavanja - za pumpe za bušotine, optimalni opseg će biti 200-600 Hz (u zavisnosti od početne snage pumpe), za cirkulacione pumpe 200-350 Hz.
4. Broj poteza i kontrolnih izlaza - što ih je više, to više naredbi i, kao rezultat, načina rada pretvarača možete konfigurirati. Automatizacija vam omogućava da podesite brzinu pri pokretanju, nekoliko načina maksimalne brzine, brzine ubrzanja itd.
5. Način upravljanja - za bušotinsku crpnu stanicu će biti najpogodnije koristiti daljinski upravljač, koji se može nalaziti unutar kuće, dok je pretvarač s daljinskim upravljačem savršen za cirkulacijske pumpe.

Ako ste filtrirali sve uređaje na tržištu i suočeni ste s činjenicom da jednostavno ne postoji oprema koja odgovara svojim karakteristikama, morate suziti kriterije odabira na ključni faktor - struju koju troši motor, prema za koju se bira nazivna snaga pretvarača.

Također, pri odabiru jedinice za kontrolu frekvencije, posebno domaćih ili kineskih proizvođača, uzmite u obzir garantni rok. Po njenom trajanju, posredno se može suditi o pouzdanosti tehnike.

Nekoliko riječi o proizvođačima. Vodeća kompanija u ovoj oblasti je Grundfoss (Danska), koja tržište isporučuje sa preko 15 različitih modela pretvarača. Dakle, za pumpe sa trofaznim elektromotorom prikladan je model Micro Drive FC101, za jednofazne pumpe (koje rade iz standardne mreže od 220 V) - FC51.

Cenovno pristupačnija je oprema kompanije Rockwell Automation (Nemačka). Kompanija nudi liniju PowerFlex 4 i 40 pretvarača za cirkulacione pumpe male snage i PowerFlex 400 seriju za bušotinske pumpne stanice (3 pumpe povezane paralelno mogu raditi od jednog pretvarača odjednom.

Imajte na umu da cijena dobrog pretvarača ponekad može doseći cijenu pumpe, pa bi povezivanje i konfiguraciju takvog uređaja trebali obavljati isključivo stručnjaci.

U članku ćemo govoriti o tome kako organizirati automatsku vodoopskrbu pomoću frekventnog pretvarača. Razmotrite izbor pretvarača, kompilaciju sistema automatizacije, dodatne opcije za praćenje, kontrolu i zaštitu motora asinhrone pumpe.

Postizanje efikasnog vodosnabdijevanja i istovremeno osiguranje maksimalne zaštite motora pumpe moguće je samo uz korištenje specijalizirane tehnologije pretvarača, izrađene na bazi autonomnog pretvarača napona. Ovo rješenje vam omogućava da organizirate automatizaciju nesmetanog vodosnabdijevanja koja se koristi kako za vlastite potrebe, tako i za industrijske potrebe.

Bez obzira na svrhu za koju se pumpa koristi (bušotina, pumpanje, samousisavanje, itd.), gotovo svi motori koji se u njima koriste mogu se podijeliti u dvije vrste - jednofazne i trofazne asinhrone motore. U zavisnosti od pogonskog motora koji se koristi u pumpi, odabire se potrebni pretvarač.

Šta je pretvarač

Ovo je električna jedinica koja pretvara električnu snagu mreže u skladu sa dolaznim zadatkom i daje podesivi napon na motor u rasponu od 0 do 220 V ili od 0 do 380 V sa frekvencijom od 0 do 120 ili više Hz. Unutar pretvarača se nalazi:

1. Nekontrolirani ili polukontrolirani Larionov most, koji osigurava ispravljanje mrežnog napona, izgrađen na poluvodičkoj bazi dioda ili tiristora.
2. Kondenzatorska veza, izglađuje rezultirajući napon.
3. Ključ za resetiranje napona povratnog tokom kočenja.
4. Autonomni inverter napona baziran na IGBT prekidačima, koji obezbeđuje naizmenični napon zadate vrednosti i frekvencije.
5. Mikroprocesorski upravljački sistem odgovoran za sve operacije u pretvaraču i zaštiti motora.

Tipična struktura trofaznog frekventnog pretvarača zasnovanog na autonomnom pretvaraču napona

Kriteriji za odabir predajnika

Prva stvar koju treba uzeti u obzir je prikladnost pretvarača za vrstu napajanja (220 V ili 380 V). Drugi je korespondencija snage pretvarača snage motora, dok je poželjno imati malu marginu u pogledu nazivne snage za kupljeni pretvarač (u prosjeku za 20-50%), što će garantirati rad ako je sistemu potrebno da se često pali i isključuje, kao iu raznim hitnim situacijama.

Radi lakšeg puštanja u rad, pretvarač mora imati kontrolni ekran. Većina modernih pretvarača već ima ugrađene diskretne i analogne jedinice za obradu signala u svojoj osnovnoj konfiguraciji, što će u budućnosti omogućiti izgradnju sistema automatizacije niskog nivoa na njegovoj osnovi, ako nisu dostupni, potrebno ih je naručiti.

Jedna od mogućih opcija za dizajn terminala koji se koriste za povezivanje diskretnih i analognih signala na pretvarač

Glavna stvar koju pumpa treba da obezbedi je da održava zadatu vrednost pritiska u sistemu sa konstantno promenljivom brzinom protoka dovedene vode. Istovremeno, blago smanjenje brzine rotacije pumpnog dijela pumpe, koje izvodi pretvarač, budući da pumpa radi sa "ventilatorskim" tipom opterećenja, dovodi do značajnijeg smanjenja potrebnog elektromagnetskog momenta. momenta i, kao rezultat, do smanjenja troškova energije.

Dodatna oprema za organizovanje automatskog vodosnabdevanja

1. Analogni senzor pritiska.
2. Dugmad za pokretanje/zaustavljanje sistema.
3. Senzor temperature vode (za dubinske pumpe).
4. Ulazni brzi osigurači.
5. izlazni kontaktor.
6. Ulazna i izlazna prigušnica (možda se ne instalira pri malim snagama).

Tasteri "Start" i "Stop" su povezani na diskretne ulaze pretvarača i u procesu podešavanja dobijaju potrebna svojstva. Analogni senzor pritiska je povezan na odgovarajući analogni ulaz na panelu pretvarača i parametriran je za podešavanje brzine motora pumpe.

Kako funkcioniše automatizacija

Nakon pritiska na dugme "Start", pretvarač automatski uključuje izlazni kontaktor i, u skladu sa očitanjima senzora pritiska, pokreće motor pumpe. Nakon toga, glatko dovodi svoju brzinu na potrebnu za održavanje podešenog pritiska.

Ako pretvarač detektuje hitnu situaciju ili kada se pritisne dugme Stop, pretvarač smanjuje brzinu motora na minimum sa potrebnim intenzitetom u zavisnosti od situacije i isključuje kontaktor.

Senzor temperature vode za bušotinske pumpe je potreban za indirektnu kontrolu temperature pumpe, jer upotreba pretvarača smanjuje količinu protoka vode i, kao rezultat, pogoršava hlađenje. Ova kontrola se može zanemariti ako se garantuje da temperatura vode neće porasti iznad 15-16 stepeni Celzijusa.

Ako motor ima ugrađen senzor temperature, treba ga spojiti na odgovarajući ulaz na pretvaraču, to garantuje 100% zaštitu motora od pregrijavanja tokom rada.

Šta trebate znati kada sastavljate krug i postavljate pretvarač

Potrebno je pažljivo pročitati upute za pumpu i pretvarač. Prilikom postavljanja sistema u pretvarač će biti potrebno zapisati podatke o nazivnoj brzini motora, njegovoj snazi, nazivnoj struji, naponu i frekvenciji napojne mreže, optimalnom vremenu ubrzanja i usporavanja, dozvoljenom preopterećenju motora. motora pri pokretanju i tokom rada.

Morat ćete definirati funkcije analognih i digitalnih ulaza i izlaza za upravljanje kontaktorom. Nakon toga odaberite zakon upravljanja, u ovom sistemu - U / F ili vektorsko upravljanje. Nakon toga, morat ćete omogućiti automatsku paramitrizaciju, tijekom koje će sam pretvarač odrediti otpor namotaja motora, izračunati sve parametre potrebne za kreiranje svog matematičkog modela.

Sva potrebna podešavanja u modernim digitalnim pretvaračima mogu se izvršiti pomoću kontrolne table sa displejom od tečnih kristala. Brojni modeli pretvarača se isporučuju sa posebnim softverom, koji se može instalirati na personalni računar i povezati na upravljački sistem preko USB ili COM porta.

Kontrolna tabla pretvarača

Važno je pravilno povezati sve komponente sistema automatizacije i motora. Većina pretvarača ima ugrađeno 24V napajanje koje se može koristiti za dijagrame ožičenja i pružanje indikacija rada sistema pomoću digitalnih izlaza i LED svjetala.

Prednosti korištenja sistema motora pretvarač-pumpa

Kada je pravilno konfigurisan, pretvarač prati pritisak u sistemu vodosnabdevanja i štiti ga od prekoračenja podešenog pritiska.

Sam pretvarač uključuje motor pumpe i rotira je brzinom kojom se, u skladu sa potrošnjom vode, održava potreban pritisak, obično je ta brzina niža od nazivne, zbog čega se postižu uštede energije. Motor se ubrzava unutar vremena navedenog prilikom puštanja u rad (prema tzv. rampi), ova opcija omogućava ne samo smanjenje startne struje u sistemu i, kao rezultat, preopterećenja motora, već i minimiziranje opterećenja na mehanički dio, koji produžuje vijek trajanja pumpe i smanjuje prekoračenje električne energije.

Samo uz pomoć pretvarača moguće je efikasno koristiti pumpe sa trofaznim asinhronim motorom kada se napajaju iz kućne mreže od 220 V.

Zaštite ugrađene u pretvarač stalno prate struju koju troši motor, njegovu brzinu rotacije, temperaturu, što vam omogućava zaštitu od kratkih spojeva, nestanka faze napajanja, mehaničkog ometanja, preopterećenja i pregrijavanja.

Mnoge pumpe se koriste u izgradnji sistema za održavanje života. Obavljaju širok spektar funkcija. Najpoznatija od njih je cirkulaciona pumpa za sisteme grejanja. Pored cirkulacionih pumpi, sistemi za različite namene koriste:

• pumpne jedinice za povećanje pritiska, neophodne za dovod vode u zgradu sa nedovoljnim pritiskom u gradskom vodovodu;
• Cirkulacijska pumpa za sustave grijanja;
• pumpe za sisteme tople vode koje daju toplu vodu u bilo koje vrijeme na bilo koju slavinu;
• pumpe za uklanjanje i drenažu kanalizacije i prljave vode;
• Pumpe za fontane i akvarije;
• Pumpe za gašenje požara;
• pumpe za hladnu vodu i rashladne sustave;
• pumpne jedinice koje koriste kišnicu za toalete, mašine za pranje veša, čišćenje ili zalivanje;
• bušotinske pumpe

Danas je najzastupljenija pumpa koja se koristi skoro svuda. Otvorite mikser, iz njega će teći voda koju pumpa pumpa. Svaki automobil ima nekoliko pumpi za ulje, gorivo, vodu, rashladnu tečnost. Biciklista neće krenuti na put bez napumpavanja guma. U proizvodnji elektronske lampe iz nje se ispumpava zrak. Pumpe naduvavaju, ispumpavaju, ispumpavaju i pumpaju vazduh, vodu, ulje, mleko, benzin, pa čak i cement. Od vodovoda do rakete, od ventilatora do nuklearne elektrane - ovo je raspon primjene pumpi.

Ali sama pumpa ne može raditi. Da biste ga pokrenuli, potreban vam je električni motor i uređaj za kontrolu pritiska ili vakuuma za vakuum pumpe. Najpoznatija i najčešća metoda regulacije u pumpnom sistemu je regulacija klapne, kada motor radi punom brzinom, a pritisak u sistemu se reguliše pomoću zapornih ventila (zasun ventili, ventili, slavine, kuglični ventili itd.). Ako povučemo paralele s vožnjom automobila, tada kontrola amortizera izgleda otprilike ovako: vozač, pritiskajući papučicu gasa do kraja, kontrolira brzinu automobila pomoću papučice kočnice.

Upravljajte pumpama racionalnije i efikasnije frekventni pretvarači, uz pomoć kojih se motoru dovodi potrebna količina energije za stvaranje i održavanje potrebnog nivoa pritiska/vakuma u sistemu, na primjer, u cjevovodu. Istovremeno se postiže i do 50% uštede u potrošnji energije, a ako uzmemo u obzir da tokom vijeka trajanja motora troši električnu energiju u količini koja daleko premašuje njegovu cijenu, onda se ovaj pokazatelj ispostavlja izuzetno relevantan. Na primjer, tokom godine rada 8 sati dnevno, motor od 11 kW će potrošiti električnu energiju u iznosu od oko 85 hiljada rubalja. Frekventni pretvarač sa takvim parametrima rada isplatiće se u roku od godinu dana, au budućnosti će preduzeću donositi profit.

Razmotrimo gore opisane metode kontrole pritiska u pumpnom sistemu detaljnije.

Gornja slika prikazuje tipičnu šemu za izračunavanje potrebne snage pumpe. Snaga pumpe za određeni sistem se uvijek izračunava prema nivou maksimalne potrošnje, odnosno sa određenom marginom. Plava linija prikazuje krivu pumpe - dovodni dio sistema vodosnabdijevanja, koji odražava ovisnost potisnog tlaka od količine protoka (protoka) tekućine. Crvena linija je sistemska kriva – potrošački dio vodovoda, koji također prikazuje međuzavisnost protoka i pritiska tečnosti, ali u zrcalnoj slici. Presek ovih krivulja je optimalna tačka kada pumpa obezbeđuje potreban protok i potreban nivo pritiska.

Ali u stvari, sistem retko radi u ovom režimu, samo u vremenima najveće potrošnje. U ostalom vremenu nazivna snaga pumpe je prevelika, a onda se u sistemima bez regulacije ili uz upotrebu prigušivača dešava sledeće: kada se protok smanji, pumpa stvara višak pritiska, koji zahteva dodatnu energiju za stvaranje . Slika ispod to jasno pokazuje.

Upotreba frekventnih pretvarača, smanjenjem brzine motora i, kao rezultat toga, isporučene snage, omogućava vam da promijenite "krivulju pumpe" prilagođavajući je "krivulji sistema"

Prednosti rada vodovodnog sistema sa frekventnim pretvaračem
Visoka efikasnost 90%
Niski troškovi energije
konstantan pritisak u sistemu,
nema potrebe za automatizacijom
nema potrebe za održavanjem,
nije potreban ekspanzioni rezervoar
nema potrebe za održavanjem,
za dijagnostiku i pražnjenje ekspanzione posude i automatike nisu potrebne slavine, spojnice i T-priključci,
implementacija u bilo koji sistem MODBAS, IZERNET, PROFIVAS itd.
kontrola pritiska, uključivanje, tajmerom, noćni režim sa bilo kog panela, kompjutera, podaci su uvek na ekranu pred očima.
Praćenje struje, napona, kvarova, prekida, kratkih spojeva motora pumpe.

Kontrola pumpe za dovod vode

Kao što znate, potrošnja vode za privredne i kućne potrebe uveliko varira tokom dana, vikendom i praznicima. Mnogi ljudi se tuširaju, peru, peru suđe u isto vrijeme u određenim satima dana i jedva koriste vodu u drugo vrijeme, na primjer, noću. Time se stvaraju uslovi za probleme kao što su slab pritisak vode u jutarnjim i večernjim satima, značajne dnevne fluktuacije pritiska u sistemu vodosnabdijevanja i, kao rezultat, ubrzano trošenje cijevi i ventila.

Srećom, danas stabilizacija pritiska nije tako težak zadatak. Danas je već aktuelno pitanje povećanja ukupne efikasnosti upravljanja vodovodnim sistemima, odnosno postizanja maksimalnih rezultata uz minimalnu potrošnju energije i neznatna kapitalna ulaganja u modernizaciju opreme. Upotreba frekventni pretvarači na crpnim stanicama omogućava vam da se briljantno nosite s ovim zadatkom. Statistike pokazuju da frekventni pretvarač može smanjiti potrošnju energije na crpnim stanicama od 30 do 50%, a njihov period povrata je od jedne do jedne i pol godine.

Slika lijevo prikazuje pokretanje motora pumpe pomoću kontaktora.

Slika desno prikazuje početak pumpe sa frekventnim pretvaračem.

Ova ušteda se postiže zahvaljujući činjenici da frekventni pretvarač može glatko mijenjati frekvenciju rotacije elektromotora u širokom rasponu. Zapravo, to znači da će motor pumpe uvijek trošiti točno onoliko energije koliko je potrebno za održavanje stabilnog tlaka, bez obzira na trenutnu potrošnju vodovodnog sustava u tom trenutku. Glatko pokretanje, zaustavljanje i promjena brzine motora također pomaže u izbjegavanju hidrauličnih udara u cjevovodima, smanjujući gubitke vode i povećavajući period nesmetanog rada pumpe, cjevovoda, zapornih i kontrolnih ventila i mjernih instrumenata.

Video prikazuje princip rada frekventnog pretvarača u crpnoj stanici

Izbor frekventnog pretvarača za pumpe

Company Control Systems nudi frekventni pretvarači za širok spektar zadataka upravljanja pumpama:

• kontrola pojedinačnih pumpi male snage,
• kaskadno upravljanje grupom pumpi sa zamjenom,

Sarađujemo sa mnogim proizvođačima frekventnih pretvarača KEB, OMRON, DELTA, VESPER, OPTIMELECTRO i pomoći ćemo vam da odaberete frekventni pretvarač i za jednofazne i za trofazne motore.