Szivattyúhoz való frekvenciaváltó működési elve és beépítési szabályai. Frekvenciaváltó kútszivattyúhoz: asszisztens vízellátó rendszerekhez Frekvenciaváltó szivattyúkhoz

A frekvenciaváltók használata a szivattyúk vezérlésére ma már szükségszerűség, nem luxus. A frekvenciaszabályozásnak köszönhetően csökkentett vízfogyasztás esetén csökkenthető az áramfogyasztás, valamint megszüntethető túlnyomás a hálózaton, ami gyakran okoz baleseteket. A frekvenciaváltók használatának köszönhetően lehetővé vált az állandó víznyomás fenntartása a fogyasztó számára.

Hogyan történik a frekvenciaváltás a szivattyúkkal kapcsolatban?

Vegyünk egy szivattyút, amely kétpólusú motorról üzemel, 2800 ford./perc tengelyfordulatszámmal, és a szivattyú kimenetén megkapjuk a névleges nyomást és teljesítményt. Most egy frekvenciaváltó segítségével csökkentjük a frekvenciát, ami a motor fordulatszámának csökkenését vonja maga után, ami azt jelenti, hogy a szivattyú teljesítménye megváltozik. Az érzékelő segítségével a rendszerben lévő nyomásról információ kerül elküldésre a frekvenciaváltó egységnek, ezért az érzékelő adatai alapján megváltozik az elektromos motornak adott frekvencia.

Milyen frekvenciaváltók használhatók szivattyúegységeken?

Létezik különböző gyártók szakosodott frekvenciaváltók szivattyúkhoz, köztük a Vacon 100 Flow (új a finn Vacon gyártótól), az INNOVERT VENT (Kína) és más modellek. Kompaktak, felhasználóbarát felülettel rendelkeznek, és különféle védelmi fokozatokkal (IP 21, IP 54, IP65) gyárthatók. A legtöbb magas fokozat A védettség IP 65, amely nedvesség- és porálló, ugyanakkor magasabb árat kínál.
A frekvenciaátalakítók teljesítménytartománya meglehetősen széles: 0,18-tól 315 kW-ig vagy nagyobb, ha 220 és 380 V-ról táplálják 50-60 Hz-es hálózatról.

Frekvenciaváltók alkalmazása kútszivattyúkhoz

A frekvenciaváltó kiválasztásához kútszivattyú, figyelembe kell venni a kút mélységét. Például egy 100 m-nél mélyebb artézi kútnál fojtótekercseket kell alkalmazni, ami növelheti a kábelszigetelés kopásállóságát és csökkentheti az egyéb nemkívánatos hatásokat.

A víznyomásos berendezések automatizálása növeli a vízellátás folytonosságát és megbízhatóságát, csökkenti a termelési költségeket, az üzemeltetési költségeket és a vízellátást szabályozó tartályok térfogatát.

Mert automatikus etetés víz, az általános berendezéseken kívül, mint például az indítók, relék, speciális berendezéseket használnak: szintszabályozó relék, töltések, érzékelők, úszó relék és mások.

A vízellátás automatizálása

A szivattyúk működését a merülő elektromos szivattyúk töltési szint és nyomás alapján történő vezérlése automatizálja.

Az ábrán egy automatizálási diagram látható - 1. szivattyú, elektromos csatlakozások. Az automatizálás szintrelé felszerelésével történik. A vezérlőgomb működése automatikus és kézi üzemmódból áll.

Ez az ábra a szivattyú automatikus vezérlésének diagramját mutatja a víznyomástartályban található vízszint alapján. Relé típusú elemekből készül. Az SA1 kapcsoló beállítja az automatizálási módot. Amikor „A” állapotba kapcsolja, és a QF gép be van kapcsolva, feszültséget kap. Ha a víz helyzete kisebb, mint az érzékelő jelzése, az áramkörnek megfelelő kivezetések nyitva vannak. Nem folyik áram a KV1 relébe, az indítóérintkezők be vannak kapcsolva. Az önindító csatlakoztatja a szivattyú motorját, a HL1 jelzőlámpa kialszik és a HL2 lámpa világít. A szivattyú vizet szolgáltat.

Amikor a víz kitölti és lezárja az érzékelő válaszrését, az SL2 áramkör záródik. A KV1 relé nincs csatlakoztatva, a soros érintkezők nyitva vannak. Amikor a víz eléri a tetejét, az áramkör bezárul, és a KV1 relé csatlakozik. Ebben az esetben a relé, miután leválasztotta az indító tekercs érintkezőit, kikapcsolja a kontaktort, lezárva az érintkezőket, és az érzékelő áramkörén keresztül áramellátásban marad. A szivattyú elektromos motorja kikapcsol, a HL2 jelzőlámpa kialszik, és a HL1 lámpa világítani kezd. A motor újraindul, amikor a szint lecsökken, amíg az áramkör meg nem nyílik, a KV1 relé kikapcsol.

A szivattyú bármilyen üzemmódban csatlakoztatva lesz, ha a szintszabályozó érzékelője rövidre van zárva. Ennek a szabályozásnak a fő negatívuma, hogy télen az érzékelő elektródái lefagynak, a szivattyú nem kapcsol le, a tartályban lévő víz túlcsordul, és a vízen jégképződés miatt a torony tönkremegy.

Nyomásvezérlés esetén a szivattyúállomás nyomáscsövére nyomásmérő van felszerelve. Ez megkönnyíti az érzékelők ellenőrzését, és megakadályozza azok lefagyását.

Ha nincs víz, a nyomásmérő zárva van, és a felső végállás kapcsoló le van választva. A relé aktiválódik, a kapcsok záródnak, az indító bekapcsol és elindítja a szivattyút, amely vizet szivattyúz. A nyomás addig emelkedik, amíg a nyomásmérő be nem záródik, amelyet a felső szintjelzésre kell beállítani.

Amikor víz folyik, a nyomás csökken, az érintkezők kinyílnak, a szivattyú nem kapcsol be, és nincs feszültség a relén. A szivattyú bekapcsol, ha a szint kritikusra csökken. A vezérlőáramkörök tápellátását egy transzformátor 12 voltos csökkentett feszültsége biztosítja. Ez csökkenti az áramütés kockázatát az áramkör szervizelése során.

A szivattyú meghibásodása esetén történő javításához egy kapcsolót használnak. Szükség esetén lezárja a kapcsokat, és az önindítót visszakapcsolja a tápegységre. A vezérlőáramkör megszakítására egy érintkező van beépítve, amely kinyílik, ha nincs fázis, a KM tekercs le van választva, és a szivattyú le van kapcsolva a javítás befejezéséig. Az áramköröket egy automatikus megszakító védi a rövidzárlattól.

Frekvenciaváltó és vízellátás

A diagram az automatizálási folyamatot mutatja be búvárszivattyú, Val vel ellenőrizd a szelepet, áramlásmérő. A vízellátás kezelése a következő forgatókönyv szerint történik. Ha a szivattyút kikapcsolják, és a nyomás egy minimális értékre csökken, az érzékelő jelzi a szivattyú indítását. A hajtás a motoráram frekvenciájának lassú növelésével indul. Amikor a szivattyú hajtási sebessége eléri a kívánt értéket, a szivattyú visszatér normál üzemmódba. A frekvenciavezérlő úgy van beprogramozva, hogy létrehozza a szivattyú szükséges gyorsulását. A szabályozással ellátott szivattyúhajtások alkalmazása lehetővé teszi a közvetlen átfolyású vízellátás kialakítását, automatikus nyomástartással.

Vezérlőegység a motor egyenletes működéséhez, víznyomás-érzékelő, kiegészítő elemek.

A vezérlőegység és a frekvenciaváltó által biztosított funkciók:

• A szivattyú egyenletes gyorsítása és lassítása.
• Automatikus vezérlés.
• Száraz futás blokkolása.
• A szivattyú automatikus leállítása egy fázis hiányában, alacsony feszültség, vészhelyzet.
• Blokkolás a frekvenciaváltó túlfeszültsége miatt.
• Riasztás balesetről, szivattyú működéséről.
• Karbantartás Üzemi hőmérséklet hideg időben.

Szivattyúautomatika gyorsítással és automatikus nyomástámogatással

Motor. A „start” gomb megnyomásakor a relé aktiválódik, csatlakoztatja a frekvenciaváltót, és egy adott program szerint zavartalan működést tesz lehetővé. A frekvenciaváltó vagy a motor vészhelyzetében az áramkör zár, és bekapcsol egy relét, amely kikapcsolja a frekvenciaváltó kimenetét. A védelmi áramkör csak a hiba kijavítása és a zár visszaállítása után aktiválódik újra.

A nyomásérzékelő a frekvenciaváltó bemenetére csatlakozik, létrehozva Visszacsatolás a nyomáskiegyenlítésben. A stabilizáló működést a frekvenciaszabályozó vezérli. Szükséges nyomásállítsa be potenciométerrel a frekvenciavezérlő panel segítségével. Baleset esetén a visszajelző lámpák világítanak. A vezérlőkészülékkel ellátott szekrényt speciális fűtőtestek fűtik, amelyeket hőrelé kapcsol be. A rövidzárlat ellen egy megszakító véd.

A műszaki fejlesztés során figyelembe veszik a vízellátás automatizálását a legfontosabb szempont. Ez nemcsak a nagy vízellátó állomásokon találta meg a jelentőségét. Az automata berendezésekkel felszerelt szivattyúk kényelmes működést biztosítanak az egyes vízvezetékek számára. Egy ilyen vízellátó rendszer megszervezéséhez ki kell számítani egy kútszivattyút, és a számítási eredmények alapján ki kell választani egy frekvenciaváltót.

Példa a frekvenciagenerátor működésére bemutató standon

Világszerte már régóta használnak szivattyúkat a vezérlésükre. Sajnos ez a technika még nem honosodott meg Oroszországban. Elmondjuk, miben rejlik ezeknek a kis, egyszerű dobozoknak a szépsége, és milyen óriási előnyt jelentenek a fogyasztónak, ha egy magán vízellátó rendszerben használják.

Mi az a frekvenciaváltó? A házak és nyaralók tulajdonosai rendszerint búvárszivattyúkat használnak vízellátó rendszereikben. nyomáskapcsolókkal és különböző kapacitású hidraulikus akkumulátorokkal hajtják végre.

A nyomáskapcsolónak két küszöbértéke van: felső és alsó. A vízellátó rendszer ilyen kialakítása esetén a szivattyú bekapcsolásának pillanatában a nyomás nagyon erősen csökken, és ez kényelmetlen a fogyasztó számára. Kényelmetlenséget tapasztal, mert a nyomás megváltozik. Ez különösen zuhanyozáskor érezhető. A nyaralótulajdonosok ezt nagyon jól megértik, hiszen már találkoztak ezzel a problémával. Azok számára, akik most készülnek vízellátó rendszerük felszerelésére, ezek az információk segítenek a várható hatás bemutatásában.

Hogyan javítható a kényelem, hogy a nyomás a rendszerben állandó legyen? Van megoldás erre a problémára. Ez egy frekvenciaváltó alkalmazása. Sok cég szállít frekvenciákat az Italtechnicától. Ez a konszern a sorozat egyfázisú szivattyúival frekvenciaváltókat gyárt. Ezek a frekvenciaváltók akár 1,5 kilowatt teljesítményű egyfázisú szivattyúkat is vezérelhetnek.

Átalakító funkció

Hogyan működnek az átalakítók? Megváltoztatják a frekvenciát a hálózatban. A hálózati frekvencia Oroszországban 50 hertz. A SIRIO a vízfogyasztástól függően 25-ről 50 hertzre változtatja a frekvenciát. Minél több vizet fogyaszt, annál gyorsabban forog a motor. Minél kisebb a vízfogyasztás, annál kisebb az áram frekvenciája a hálózatban, és a motor lelassul, miközben kevesebb energiát fogyaszt.

Az állvány vízellátó rendszerrel rendelkezik, búvárszivattyúval, frekvenciaváltóés egy 5 literes hidraulikus akkumulátor. A változtatható sebességű hajtások szépsége, hogy működésükhöz nincs szükség nagy akkumulátorra. Egy kisméretű hidraulikus akkumulátor elegendő, még 4 m 3 / óra szivattyúteljesítmény esetén is. BAN BEN ebben az esetben A hidraulikus akkumulátor nem tároló tartályként szolgál, csak csillapítja a vízkalapácsot. Ezek a vízkalapácsok nagyon jelentéktelenek, mert . Abban a pillanatban, amikor a szivattyú elindul, mindössze 25 hertzes frekvenciával látja el, így a szivattyú nagyon lassan indul, miközben kevés energiát fogyaszt.

Ebben az esetben az állvány négy csapból álló vízellátó rendszert szimulál. A frekvenciaváltó úgy van programozva, hogy folyamatosan 3 atmoszférát tart fenn a vízellátó rendszerben, függetlenül attól, hogy egy vagy négy csap van nyitva. Amikor kinyit egy vízcsapot, a szivattyú elindul. Ez simán, néhány másodpercen belül megtörténik. A szivattyú elkezdi felvenni a sebességet, ami meglehetősen alacsony. Ha kinyitjuk a fennmaradó csapokat, a szivattyú elkezdi növelni a sebességét, a hálózati frekvencia felfelé változik, hogy kompenzálja a több csap nyomásveszteségét.

A fogyasztás ebben az esetben nagyon kényelmes lesz. A nyomás nem változik, függetlenül attól, hogy hány csap van nyitva. Amikor a csapokat elzárják, a motor fordulatszáma csökkenni kezd, de a nyomás változatlan marad. Esetünkben a nyomás 3 atmoszférára van programozva. Függetlenül attól, hogy hány csap van nyitva, ez a nyomás állandó lesz. Elzárjuk az összes csapot, és látjuk, hogy a szivattyú ki van kapcsolva, és a motor forgása lelassul. Néhány másodperc múlva a szivattyú kikapcsol, miután elérte a 3 atmoszférát.

A frekvenciaváltók előnyei a vízellátó rendszerben

Számos előnye van:

1. Nincs szükség nagyméretű hidraulikus akkumulátorra. Ez helyet és pénzt takarít meg.
2. Kényelmes frekvencia. Állandó nyomást ér el a rendszerben, függetlenül attól, hogy hány csapot nyit ki. Előfordul, hogy az első emeleten kinyitják a zuhanyzót, a másodikon működik mosógép. Ilyenkor az illetőt leöntik forrásban lévő vízzel, ill hideg víz, hiszen a különbség a forró és hideg víz 0,5 atmoszféra nyomáskülönbség határozza meg. Zuhanyozáskor érzékeny. Esetünkben akárhány ember használja a vizet, a nyomás a rendszerben állandó marad.
3. Energiatakarékos. Ez is nagyon fontos. A frekvenciaváltó nem olcsó, de a használatából származó megtakarítás két év alatt megtérül.
4. Az átalakító védi a szivattyút. Ha a rendszerből kifogy a víz, az átalakító kikapcsol, ezáltal megakadályozza a szivattyú kiégését. Ha a szivattyú járókerekei elakadnak, az is kikapcsol. Ha szivárgás van a rendszerben, többször újraindul, majd leáll, mivel a szivárgás jelenléte károsíthatja a szivattyút. A frekvenciagenerátor túlfeszültség elleni védelemmel rendelkezik. Ha a feszültség magas, egyszerűen nem indul el. Nagyon alacsony feszültségnél az átalakító nem indítja el a szivattyút, mivel a motor meghibásodhat. A frekvenciagenerátor áramvédelemmel is rendelkezik. Gyakran előfordul, hogy a motor tengelye megsérülhet idegen tárgyakat, vagy szerezzen homokot, ami elakad a járókerekekben. Ebben az esetben a motor tekercsében az áram megnő, de a hővédelem még nem működik, a frekvenciaszabályozó a szivattyút is lekapcsolja, hogy a szivattyú tisztítható legyen. A hagyományos védelmi eszközök nem védenek a megnövekedett áram ellen, mert a hővédelmet a maximális áramerősségre tervezték. És amikor a névleges áram 20%-kal növekszik, az nem észrevehető, de a szivattyú motorja lassan elpusztul. A megnövekedett áram a motortekercsek és a rajtuk lévő lakk rétegződéséhez vezet, és a tekercs fokozatosan kiég. A fogyasztó ezt a folyamatot csak 2-3 hónap múlva veszi észre.

A frekvenciagenerátor nagy kényelmet biztosít. Használata magánházban lehetővé teszi, hogy teljes értékű vízvezetéket kapjon állandó nyomás. Kis méreteket foglal el, energiát takarít meg. Ez azért fontos, mert a szivattyúk általában nagy teljesítményűek, 1,5-2 kW. Az átalakítókra 1-2 év garanciát vállal a gyártó.

Hogyan válasszunk frekvenciaváltót

A műszaki adatokat össze kell kapcsolni a szivattyúmotor teljesítményével és típusával, amellyel működni fog. Figyelembe kell venni a szükséges beállítási intervallumot, a hangolás pontosságát és a motor nyomatékának fenntartását.

Az inverter tervezési jellemzői, méretei, vezérlése és konfigurációja is befolyásolja a választást. Gyakrabban aszinkron motorokat telepítenek a kutakba. A frekvenciavezérlőt a teljesítmény alapján választják ki, hogy értéke nagyobb legyen, mint a motoré.

Ha két szivattyú van a hálózatban, akkor jobb egy vektorvezérlésű frekvenciagenerátort választani, amely lehetővé teszi a motor fordulatszámának fenntartását változó terhelések mellett és a sebesség csökkentése nélkül. Az ilyen eszközök pontosabban szabályozzák a motor nyomatékát és működési sebességét.

A frekvenciagenerátorokat feszültségosztályokra osztják: háztartási igényekre 220 V-on, ipari 500 V-ig, nagyfeszültségű 6000 V-ig. változó mértékben védelem, vezérlés típusa. A nagy gyártók inverteres szivattyúegységeket gyártanak. Ezekben a frekvenciák szivattyúmodellekhez vannak kötve, és felhasználási ajánlásokat adnak. A fogyasztónak nem kell gondolkodnia a választáson, a tanácsadó elmagyarázza az alkalmazás összes jellemzőjét.

A videón egy búvárszivattyú látható.

Ebben a cikkben arról fogunk beszélni, hogyan lehet megszervezni az automatikus vízellátást frekvenciaváltó segítségével. Tekintsük az átalakító kiválasztását, az automatizálási rendszer tervezését, további jellemzők az aszinkron szivattyúmotorok felügyeletéről, vezérléséről és védelméről.

A hatékony vízellátás és egyben a szivattyúmotor maximális védelmének biztosítása csak autonóm feszültséginverteren alapuló speciális átalakító berendezés használatával lehetséges. Ez a megoldás lehetővé teszi a folyamatos vízellátás automatizálásának megszervezését mind saját, mind ipari igényekre.

Függetlenül attól, hogy a szivattyút milyen célra használják (fúrólyuk, transzfer, önfelszívó stb.), szinte minden bennük használt motor két típusra osztható - egyfázisú és háromfázisú aszinkron motorra. A szivattyúban használt hajtómotortól függően kerül kiválasztásra a szükséges átalakító.

Mi az a konverter?

Ez egy elektromos egység, amely a bejövő feladatnak megfelelően átalakítja a hálózati áramot, és 0 és 220 V között állítható feszültséggel látja el a motort, 0 és 120 Hz közötti vagy nagyobb frekvenciával. A konverter belsejében:

1. A hálózati feszültség egyenirányítását biztosító, nem vezérelt vagy félig vezérelt Larionov-híd, amely diódák vagy tirisztorok félvezető alapjára épül.
2. Kondenzátor elem, amely simítja a keletkező feszültséget.
3. Kulcs a fékezés során visszanyert feszültség visszaállításához.
4. Adott értékű és frekvenciájú váltakozó feszültséget biztosító IGBT kapcsolókra épülő autonóm feszültséginverter.
5. Mikroprocesszoros vezérlőrendszer, amely a konverterben végzett összes művelet végrehajtásáért és a motor védelméért felelős.

Az autonóm feszültséginverteren alapuló háromfázisú frekvenciaváltó tipikus felépítése

Konverter kiválasztási kritériumok

Először is mérlegelni kell, hogy az átalakító megfelel-e a táphálózat típusának (220 V vagy 380 V). A második az átalakító teljesítményének a motor teljesítményének megfelelősége, míg kívánatos, hogy a vásárolt konverter névleges teljesítményének egy kis tartaléka legyen (átlagosan 20-50%), amely garantálja a működést, ha az szükséges a rendszer gyakori be- és kikapcsolásához, valamint különféle vészhelyzetekben.

A beállítás megkönnyítése érdekében a konverternek rendelkeznie kell vezérlőképernyővel. A legtöbb modern konverter alapkonfigurációjában már rendelkezik beépített egységekkel a diszkrét és analóg jelek feldolgozására, amelyek a jövőben lehetővé teszik egy kisméretű automatizálási rendszer kiépítését ennek alapján, ha ezek nem léteznek, meg kell rendelni őket.

Az egyik lehetséges opciók tervezés a diszkrét és analóg jelek konverterhez való csatlakoztatására szolgáló terminálok

A legfontosabb dolog, amit a szivattyúnak biztosítania kell, egy adott nyomás fenntartása a rendszerben a szállított víz folyamatosan változó áramlási sebességével. Ugyanakkor a szivattyú nyomórészének forgási sebességének enyhe, az átalakító által végrehajtott csökkentése, mivel a szivattyú „ventilátoros” típusú terhelés mellett működik, a szükséges elektromágneses nyomaték jelentősebb csökkenéséhez vezet. ennek eredményeként csökkennek az energiaköltségek.

Kiegészítő berendezések az automatikus vízellátás megszervezéséhez

1. Analóg nyomásérzékelő.
2. Rendszer indító/leállító gombok.
3. Vízhőmérséklet-érzékelő (mélykút szivattyúkhoz).
4. Gyors bemeneti biztosítékok.
5. Kimeneti kontaktor.
6. Bemeneti és kimeneti fojtótekercs (kis teljesítményen elhagyható).

A „Start” és „Stop” gombok a konverter különálló bemeneteihez csatlakoznak, és a beállítási folyamat során programozottan szerzik meg a szükséges tulajdonságokat. Egy analóg nyomásérzékelő csatlakozik a konverter panel megfelelő analóg bemenetéhez, és paraméterezve beállítja a szivattyú motor fordulatszámát.

Hogyan működik az automatizálás?

A „Start” gomb megnyomása után az átalakító automatikusan bekapcsolja a kimeneti kontaktort, és a nyomásérzékelő leolvasásának megfelelően elindítja a szivattyú motorját. Ezután simán hozza a sebességét a beállított nyomás fenntartásához szükséges értékre.

Ha a konverter vészhelyzetet észlel, vagy a „Stop” gombot megnyomják, az átalakító a helyzettől függően szükséges intenzitással minimálisra csökkenti a motor fordulatszámát és kikapcsolja a mágneskapcsolót.

A kútszivattyúk vízhőmérséklet-érzékelője szükséges a szivattyú hőmérsékletének közvetett szabályozásához, mivel az átalakító használata csökkenti a vízáramlás mennyiségét, és ennek következtében rontja a hűtést. Ez a szabályozás elhanyagolható, ha a víz hőmérséklete garantáltan nem emelkedik 15-16 Celsius fok fölé.

Ha a motor beépített hőmérséklet-érzékelővel rendelkezik, azt a konverter megfelelő bemenetére kell csatlakoztatni, ez garantálja a motor 100%-os védelmét a túlmelegedés ellen működés közben.

Amit az áramkör összeszerelésénél és az átalakító beállításánál tudni kell

Gondosan olvassa el a szivattyúra és az átalakítóra vonatkozó utasításokat. A rendszer felállításakor az átalakítónak rögzítenie kell a motor névleges fordulatszámát, teljesítményét, névleges áramát, a táphálózat feszültségét és frekvenciáját, az optimális gyorsítási és lassítási időket, a motor megengedett túlterhelését indításkor és működés közben.

A mágneskapcsoló vezérléséhez be kell állítania az analóg és digitális be- és kimenetek funkcióit. Ezt követően válassza ki a szabályozási törvényt, ebben a rendszerben - U/F vagy vektorvezérlés. Ezután engedélyeznie kell az automatikus paramitrizálást, amely során maga az átalakító határozza meg a motor tekercseinek ellenállását, és kiszámítja a matematikai modell létrehozásához szükséges összes paramétert.

A modern digitális konverterekben minden szükséges beállítás elvégezhető egy folyadékkristályos kijelzővel ellátott vezérlőpanel segítségével. Számos átalakító modellhez tartozik speciális szoftver, személyi számítógépre telepítve USB vagy COM porton keresztül kommunikálhat a vezérlőrendszerrel.

Inverter vezérlőpanel

Fontos az automatizálási rendszer és a motor összes alkatrészének helyes csatlakoztatása. A legtöbb konverter beépített 24 V-os tápegységgel rendelkezik, amellyel kapcsolási rajz készíthető, és diszkrét kimenetek és LED-lámpák segítségével a rendszer működési jelzései adhatók.

A konverter-szivattyú motorrendszer használatának előnyei

Ha az átalakító megfelelően van konfigurálva, figyeli a nyomást a vízellátó rendszerben, és megvédi azt a beállított nyomás túllépésétől.

Maga az átalakító bekapcsolja a szivattyú motorját és olyan sebességgel forgatja, amelyen a szükséges nyomás a vízfogyasztásnak megfelelően megmarad, általában ez a fordulatszám alacsonyabb, mint a névleges fordulatszám, ezáltal energiát takarít meg. A motor a beállítás során megadott időn belül felgyorsul (az úgynevezett rámpa mentén), ez az opció nemcsak a rendszer indítóáramának csökkentését és ennek következtében a motor túlterhelését teszi lehetővé, hanem a mechanikai rész terhelésének minimalizálását is. , ezáltal meghosszabbítja a szivattyú élettartamát és csökkenti a túlzott villamosenergia-fogyasztást.

A háromfázisú szivattyúk csak egy átalakító segítségével használhatók hatékonyan. aszinkron motor 220 V-os háztartási tápegységről táplálva.

Az átalakítóba épített védelem folyamatosan figyeli a motor által felvett áramot, annak forgási sebességét, hőmérsékletét, amely védelmet tesz lehetővé rövidzárlat, tápfázis-kiesés, mechanikus rész elakadása, túlterhelés és túlmelegedés ellen.

Bármilyen szükséges felszerelés hatékony munkavégzés vízpumpa és ami nem szerepel a standard csomagjában, azt kiegészítőnek nevezzük. A szivattyúállomások alapfelszereltsége általában a következő alkatrészeket tartalmazza: merülő vagy felületi szivattyú, nyomásmérő, tömlővel rozsdamentes acél bevonat, hidraulikus akkumulátor, víznyomás kapcsoló. A kiegészítő felszerelések olyan kiegészítő termékeket tartalmaznak, mint a kútszivattyú frekvenciaváltója, feszültségstabilizátorok, tápegység szünetmentes tápegység(UPS), második neve feszültségátalakító, különféle érzékelők, blokkok, vezérlőrelék és még sok más. Cikkünkben megvizsgáljuk a szivattyúkhoz használt fő kiegészítő berendezések használatának célját és jellemzőit.

Minden szivattyútelepnél nagyon fontos a száraz üzem elleni védelem. Ez akkor fordulhat elő, ha vízhiány van a forrásnál. Ha a vízbemenet teljesen kiürült, a készülék „száraz” üzemmódban működik. Ez a járókerék (járókerék) és egyéb túlmelegedéséhez vezet fontos elemei munkakamra. A termikus deformáció következtében az alkatrészek beszorulhatnak, és az egység meghibásodhat. Ennek elkerülése érdekében szüksége lesz egy blokkra, amely megvédi az egységet a szárazonfutástól. Ezek a blokkok különböző részeket tartalmaznak:

• Elektronikus vezérlők;
• úszó mechanizmus;
• elektromechanikus szabályozó (relé).

Nézzük meg a készülék tulajdonságait és ezek egy részének használatát.

Egyszerű vezérlő

Az elektronikus relé áramlásérzékelővel rendelkezik, amely lehetővé teszi a vízáramlás jelenlétének vagy hiányának meghatározását a csövekben. Ha a szabályozó azt jelzi, hogy nincs víz a csővezetékben, a készülék kikapcsolja a szivattyúberendezést. Sokféle vezérlő kapható, amelyek működésükben és működésükben különböznek kinézet. A legegyszerűbbek csak áramlásérzékelővel vannak felszerelve. A legfejlettebb modellek kombinálhatják a határnyomás-szabályozás funkcióit az egység be- és kikapcsolásához, valamint a száraz működés elleni védelmet.

Szivattyútelephez alapértelmezett elektromechanikus nyomásszabályozással elég egy egyszerű elektronikus vezérlőt vásárolni. Egy ilyen blokk megvédi az egységet a szárazon futástól. Az ellátó csővezetékre van felszerelve.

Ha hidraulikus akkumulátor nélküli szivattyútelepet használ, akkor szüksége lesz egy vezérlőegységre is, amely védi a száraz működést. Ez az eszköz biztosítja, hogy a szivattyúberendezés leálljon, amikor a vízfogyasztási pontokat bezárják. Az áramlásérzékelő ebben az esetben is működni fog, mert a víz áramlása leáll, amikor a csővezeték áramlása leáll.

Vezérlő kiegészítő opciókkal

A szivattyúberendezések ilyen továbbfejlesztett vezérlője:

• szabályozza a nyomást a beépített nyomásmérővel;
• a készülék egy bizonyos idő elteltével megpróbálhatja automatikusan újraindítani a szivattyút;
• állítsa be az alsó nyomásküszöböt az egység bekapcsolásához;
• szabályozza a felső és alsó nyomásküszöböt (ezek univerzális egységek, amelyek nyomásszabályozót és áramlásérzékelőt kombinálnak).

Fontos tudni: az új szabályozók egyes módosításainál a felhasználó önállóan módosíthatja a felső és alsó nyomásküszöböt meghatározott határokon belül.

Elektromechanikus eszközök száraz működés elleni védelemre

Az elektromechanikus vezérlőeszközöket LP3 betűk jelölik. Ezenkívül megvédik az egységet a szárazonfutástól. A lényegükben ugyanazok a nyomáskapcsolók. Vannak azonban apró eltérések:

• egy ilyen egység csak alacsony nyomáson működik;
• ez az eszköz kikapcsolja a szivattyút, ha eléri az alsó nyomáshatárt, és bekapcsolja, ha eléri a felső határt, míg a hagyományos relék ennek az ellenkezőjét teszik;
• a készülék gyakorlatilag érzéketlen a feszültséglökésekre;
• megbízhatósága és tartóssága sokkal magasabb;
• ennek az egységnek az ára alacsonyabb a hagyományos relé költségéhez képest;
• Ha a szivattyú szárazonfutás elleni védelem miatt leáll, a vezérlőegység nem indítja újra a szivattyút, ezt a felhasználónak kézzel kell megtennie.

Úszó mechanizmus

Ez az eszköz egy úszóból áll, amelynek belsejében egy acélgolyó található, és elektromos kábel. Amikor vizet szívnak a készülékbe, az úszóblokk felúszik. Ekkor a labda olyan helyzetben van, hogy lezárja az elektromos áramkört. Ez a szivattyúberendezés beindításához és működéséhez vezet. Ha az úszóblokk leesik a vízszint csökkenése miatt, a labda megváltoztatja a helyzetét és megnyitja az áramkört, ami a készülék kikapcsolásához vezet.

Túlfeszültségvédők

Figyelem: a szivattyúberendezés indításakor az elővárosi hálózat már alacsony feszültsége minimálisra csökkenhet, ami a háztartási készülékek meghibásodásához vezet. elektromos készülékek. A helyzet az, hogy ilyen körülmények között az eszközök maximális teljesítménnyel működnek, hogy kompenzálják a hiányzó feszültséget.

Ezenkívül a feszültség hiánya negatívan befolyásolja a szivattyúberendezés motorját, valamint az egység azon képességét, hogy elegendő víznyomást biztosítson. Ennek elkerülése érdekében feszültségstabilizátort kell vásárolnia a vizet szivattyúzó egységekhez.

A megfelelő stabilizátor kiválasztásához a következő árnyalatokat kell figyelembe vennie:

1. Ismernie kell az indítóáramok nagyságát. Beszerezhető a gyártótól, vagy kiszámítható a képlet segítségével. Először is meghatározzuk az üzemi áramot úgy, hogy a motor teljesítményét elosztjuk a feszültséggel (220 V), és megszorozzuk egy 0,6-0,8 teljesítménytényezővel. Ezt követően a tanult számot megszorozzuk 4-gyel, és megkapjuk a kívánt értéket.
2. A feszültségstabilizátornak olyan teljesítménnyel kell rendelkeznie, amely lehetővé teszi nemcsak szivattyúberendezések csatlakoztatását.
3. Válasszon olyan stabilizátort, amelynek modellje alkalmas az elektromos motorral felszerelt egységekhez. Ezeknek az igényeknek tökéletesen megfelel relé típusú stabilizátorok amelynek megnövelt sebesség stabilizáció.
4. A megnövelt teljesítményű háromfázisú stabilizátorok alkalmasak háromfázisú szivattyúkhoz.
5. Általában a szivattyú stabilizátorát háromszoros teljesítménnyel kell kiválasztani.
6. Minél alacsonyabb a bemeneti feszültség, annál nagyobb teljesítménytartalékot kell adni a stabilizátornak.
7. Működés közben jobb, ha a készüléket 80%-ra terheli, és nem 100%-ra.Ez megnöveli a készülék élettartamát.

A stabilizáló eszközök típusai:

• tirisztor;
• relé;
• elektromechanikus.

Az egyik vagy másik típusú stabilizátor kiválasztása a hálózat feszültségszintjétől és attól a távolságtól függ, amelyre az objektumot felszerelik. transzformátor alállomás, feszültséglökés ezen a vonalon. Ha nincsenek éles túlfeszültségek és nagyfeszültségű leolvasások, akkor választhat olyan elektromechanikus eszközt, amely zökkenőmentesen szabályozható. Hálózati túlfeszültséggel rendelkező vezetékekhez relé- vagy tirisztoros modellek alkalmasak.

Frekvencia átalakító szivattyúhoz

A szivattyúberendezések vezérlésére különféle eszközöket használnak:

1. A működő szivattyú kikapcsolásához az üzemmód megváltozása miatt riasztórelé szükséges.
2. Az áramkörök megfelelő sorrendben történő kapcsolásához közbenső relére van szükség.
3. Mint fentebb már írtuk, a túlfeszültség elleni védelem érdekében feszültségrelére lesz szüksége.
4. Egy bizonyos művelet végrehajtásához szükséges idő számlálásához időzítőre van szükség.
5. A csővezetékben lévő nyomás ellenőrzéséhez és az automatikus áramkörök vezérléséhez egy elektromos érintkező nyomásmérő hasznos.
6. A csapágyak és tömítések hőmérsékletének méréséhez termosztátra van szükség.
7. A szintérzékelők jelet adnak az egység indításához vagy leállításához a nyomás vagy a folyadékszint változása miatt.
8. A vákuumrelé egy adott vákuumot tart fenn a készülék kamrájában vagy a bemeneti csővezetékben.
9. A sugárrelé a folyadék mozgásának szabályozására szolgál a csövekben.

Fontos: A frekvenciaváltó különösen fontos több szivattyús rendszerekben.

A szivattyú vezérlésére szolgáló frekvenciaváltó használatának előnyei:

• Megvalósítva sima indítás motor. Ez segít csökkenteni a mechanikai terhelések hatását a szivattyúberendezésekre. Ezenkívül az indítóáramok csökkentése csökkenti a vízkalapács veszélyét. A vízkalapács hiánya jótékony hatással van a teljes hidraulikus szerkezet tartósságára és integritására.
• Ennek az erőforrásnak köszönhetően szivattyúegység gazdaságosabban költik el. Ez meghosszabbítja a berendezés élettartamát.
• A frekvenciaváltó használata energiát takarít meg.

A szivattyúberendezések vezérlésére szolgáló frekvenciaváltó hátrányai a következők:

• A készülék magas ára. Még kis teljesítményű szivattyúk vásárlása esetén is egy ilyen konverter költsége meglehetősen magas lesz.
• A szivattyúvezérlő átalakító csak akkor használható, ha a kábel hossza nem haladja meg az 50 m-t.

Szünetmentes tápegységek

A szivattyúberendezések állandó áramellátásának biztosítására speciális szünetmentes tápegységeket (UPS), más néven feszültségátalakítókat használnak. Ennek az eszköznek a működési elve azon a tényen alapul, hogy amikor áram van az elektromos hálózatban, speciális akkumulátorokat tölt. Áramkimaradás esetén a készülék az akkumulátorokból fogyaszt áramot. Ugyanakkor átalakul D.C.(12 V), váltakozó áramot (220 V) állít elő.

Vagyis ha csak további eszközökre van szükség a szivattyú vezérléséhez, akkor áramkimaradás esetén a konverter biztosítja annak zavartalan működését. Ez az eszköz csatlakozik ujratölthető elemekés csatlakozik az elektromos hálózathoz.

Frekvencia szinuszhullámra van szükség a szivattyúberendezések szünetmentes tápegységeiben, mivel enélkül az egységek sok zajt keltenek és túlmelegednek. Ennek eredményeként a vékony tekercs egyszerűen kiéghet. Az UPS teljesítménye általában 1000-2000 W. Ez a teljesítmény nemcsak a szivattyúberendezések működésének biztosításához, hanem a fűtőkazánok, a TV és a világítás működésének fenntartásához is elegendő az egész házban.

Cikkünkben a lényeget néztük meg opcionális felszerelés, amely a szivattyú vezérlésének megkönnyítéséhez, hatékonyságának növeléséhez és az üzemi feltételek megváltozása esetén a meghibásodás elleni védelemhez szükséges.

Rendszerekben használt szivattyúk autonóm vízellátásés fűtés, termelékenyek, ugyanakkor működési szempontból meglehetősen költséges berendezések magas szint energia fogyasztás. Csökkentheti a költségeket és jelentősen meghosszabbíthatja a szivattyú élettartamát, ha frekvenciaváltóval szereli fel, amelyet ebben a cikkben tárgyalunk.

Megtudhatja, miért van szükség frekvenciaváltóra, és milyen funkciókat lát el. Az ilyen eszközök működési elve, fajtáik, specifikációkés ajánlásokat ad a fúrólyuk és a konverterek kiválasztásához keringető szivattyúk.

1 Miért van szüksége frekvenciaváltóra?

Szinte minden modern szivattyút olcsón és közepesen értékesítenek árkategória, fojtási elv szerint tervezték. Az ilyen egységek villanymotorja mindig a mellett működik maximális teljesítmény, és a folyadékellátás áramlási sebességének/nyomásának változtatása az elzáró szelepek beállításával történik, ami megváltoztatja az áteresztő furat keresztmetszetét.

Ennek a működési elvnek számos jelentős hátránya van; kiváltja a vízkalapács megjelenését, mivel a szivattyú azonnal a bekapcsolás után elkezdi a vizet maximális teljesítménnyel szivattyúzni a csöveken keresztül. Egy másik probléma a magas energiafogyasztás és a rendszerelemek gyors kopása - mind a szivattyú, mind a csővezetékkel ellátott elzárószelepek. És szó sem lehet egy ilyen vízellátó rendszer finomhangolásáról egy házhoz egy kútból.

A fent leírt hátrányok nem jellemzőek a frekvenciaváltóval felszerelt szivattyúkra. Ez az elem lehetővé teszi a vízellátó vagy fűtési csővezetékben létrehozott nyomás hatékony szabályozását a motorhoz szállított villamos energia mennyiségének megváltoztatásával.

Amint az a diagramon látható, a szivattyúberendezéseket mindig a maximális teljesítmény paramétere szerint számítják ki, azonban a maximális terhelésű üzemmódban a szivattyú csak a vízfogyasztás csúcsidőszakaiban működik, ami rendkívül ritka. Minden más esetben szükségtelen a berendezés megnövelt teljesítménye. A frekvenciaváltó, amint azt a statisztikák mutatják, akár 30-40% villamos energia megtakarítást is lehetővé tesz a keringtető és kútszivattyúk működtetésekor.

1.1 Tervezés és működési algoritmus

A vízellátó szivattyúk frekvenciaváltója olyan elektromos eszköz, amely a hálózati egyenfeszültséget előre meghatározott amplitúdóval és frekvenciával váltakozó feszültséggé alakítja. Szinte minden modern konverter kettős áramváltó áramkörrel készül. Ez a kialakítás 3 fő részből áll:

• ellenőrizetlen egyenirányító;
• impulzus inverter;
• vezérlő rendszer.

A kialakítás kulcseleme az impulzus inverter, amely 5-8 tranzisztoros kapcsolóból áll. A villanymotor állórész tekercsének megfelelő eleme az egyes kulcsokhoz csatlakozik. A külföldi konverterek IGBT osztályú tranzisztorokat, míg az orosz konverterek hazai analógjaikat használják.

A vezérlőrendszert egy mikroprocesszor képviseli, amely egyszerre látja el a védelmi (az elektromos hálózat erős áramingadozása esetén kikapcsolja a szivattyút) és a vezérlés funkcióit. A fúrólyuk vízszivattyúknál az átalakító vezérlőeleme nyomáskapcsolóhoz van csatlakoztatva, ami lehetővé teszi a szivattyútelep teljesen automatikus üzemmódban történő működését.

A frekvenciaváltó működési algoritmusa meglehetősen egyszerű. Amikor a nyomáskapcsoló azt észleli, hogy a nyomásszint a hidraulikatartályban a megengedett minimum alá esett, egy jelet továbbít a konverterhez, és az elindítja a szivattyú motorját. A motor egyenletesen gyorsul, ami csökkenti a rendszert érő hidraulikus terheléseket. A modern konverterek lehetővé teszik a felhasználó számára, hogy 5-30 másodpercen belül önállóan állítsa be az elektromos motor gyorsulási idejét.

A gyorsítás során a jelérzékelő folyamatosan továbbítja a csővezetékben lévő nyomásszintre vonatkozó adatokat a konverternek. A kívánt érték elérése után a vezérlőegység leállítja a gyorsítást és fenntartja a megadott motorfordulatszámot. Ha a szivattyúállomáshoz csatlakoztatott vízpont több vizet használ fel, a konverter növeli a tápnyomást a szivattyú hatásfokának növelésével, és fordítva.

1.2 A szivattyú működése frekvenciaváltóval párosítva (videó)

Ha az Ön által használt szivattyú nem rendelkezik beépített frekvenciaváltóval, akkor saját maga vásárolhat és telepíthet egy ilyen teljesítményszabályozót. Általában a szivattyúgyártók műszaki útlevél jelezze, hogy egy adott berendezésmodellhez melyik konverter alkalmas.

1. Teljesítmény - a feszültségátalakítót mindig annak az elektromos hajtásnak a teljesítménye alapján választják ki, amelyhez csatlakoztatva van.
2. Bemeneti feszültség – azt az áramerősséget jelzi, amelyen az átalakító működőképes marad. Itt kell választani, szem előtt tartva az elektromos hálózatban előforduló ingadozásokat (alacsony feszültség hatására a készülék leáll; ha túl magas, akkor egyszerűen meghibásodhat). Vegye figyelembe a szivattyú motorjának típusát is - három-, két- vagy egyfázisú.
3. Beállítási frekvencia tartomány - kútszivattyúknál az optimális tartomány 200-600 Hz (a szivattyú kezdeti teljesítményétől függően), keringető szivattyúknál 200-350 Hz.
4. A vezérlési lépések és kimenetek száma - minél több van, annál több parancsot, és ennek eredményeként a konverter működési módjait konfigurálhatja. Az automatizálás lehetővé teszi a fordulatszám beállítását indításkor, a maximális sebesség többféle üzemmódját, a gyorsulási sebességet stb.
5. Vezérlési módszer - kútszivattyú állomáshoz a házon belül elhelyezhető távirányító lesz a legkényelmesebb, míg a keringető szivattyúkhoz a távirányítós átalakító tökéletes.

Ha az összes piacon lévő eszközt kiszűrte, és azzal a ténnyel szembesül, hogy egyszerűen nincs jellemzőinek megfelelő berendezés, akkor a kiválasztási kritériumokat a kulcstényezőre kell szűkíteni - a motor által fogyasztott áramra, amely kiválasztod névleges teljesítményátalakító

Valamint frekvenciaszabályozó egység kiválasztásakor, különösen a háztartási ill kínai gyártók, vegye figyelembe a jótállási időt. Időtartama alapján közvetve megítélhető a berendezés megbízhatósága.

Néhány szó a gyártókról. Ezen a területen a vezető cég a Grundfoss (Dánia), amely több mint 15 termékkel látja el a piacot. különféle modellekátalakítók. Így háromfázisú villanymotoros szivattyúkhoz a Micro Drive FC101 modell alkalmas, egyfázisú szivattyúkhoz (normál 220V-os tápegységről üzemelve) - FC51.

A Rockwell Automation (Németország) berendezései az ár szempontjából kedvezőbbek. A cég PowerFlex 4 és 40 konvertereket kínál kis teljesítményű keringető szivattyúkhoz és PowerFlex 400 sorozatot kútszivattyúkhoz (3 párhuzamosan csatlakoztatott szivattyú tud egyszerre működni egy konverterről.

Ne feledje, hogy egy jó konverter ára néha elérheti egy szivattyú költségét, ezért egy ilyen eszköz csatlakoztatását és konfigurálását kizárólag szakembereknek kell elvégezniük.