Помпи, използвани в системите автономно водоснабдяванеи отоплението са продуктивни, но в същото време доста скъпи по отношение на експлоатационното оборудване поради високо нивоконсумация на енергия. Можете да намалите разходите и значително да удължите живота на помпата, като я оборудвате с честотен преобразувател, за който ще говорим в тази статия.

Ще разберете защо имате нужда от него и какви функции изпълнява честотният преобразувател. Принципът на действие на такива устройства, техните разновидности, спецификациии препоръки за избор на преобразуватели за сондажни и циркулационни помпи.

1 Защо имате нужда от честотен преобразувател?

Почти всички съвременни помпи се продават в бюджета и средните ценова категория, са проектирани съгласно принципа на дроселиране. Електрическият двигател на такива агрегати винаги работи с максимална мощност и промяната в потока / налягането на подаването на течност се извършва чрез регулиране спирателни кранове, което променя напречното сечение на проходния отвор.

Този принцип на действие има редица значителни недостатъци, провокира появата на водни чукове, тъй като веднага след включване помпата започва да изпомпва вода през тръбите с максимална мощност. Друг проблем е високата консумация на енергия и бързото износване на компонентите на системата - както помпата, така и клапаните с тръбопровода. И не може да се говори за фина настройка на такава водоснабдителна система у дома от кладенец.

Горните недостатъци не са типични за помпи, оборудвани с честотен преобразувател. Този елемент ви позволява ефективно да контролирате налягането, създадено във водопровода или отоплителния тръбопровод, като променяте количеството електричество, доставено към двигателя.

Както можете да видите на диаграмата, помпено оборудваневинаги се изчислява според параметъра на максималната мощност, но при максимално натоварване помпата работи само в периоди на пиков разход на вода, което е изключително рядко. Във всички останали случаи увеличена мощностоборудването е излишно. Честотен преобразувател, както показва статистиката, тя може да спести до 30-40% от електроенергията по време на работа на циркулационни и сондажни помпи.

1.1 Дизайн и алгоритъм на работа

Честотният преобразувател за помпи за водоснабдяване е електрическо устройство, което преобразува постоянно наляганеелектрическата мрежа да се редува с предварително определена амплитуда и честота. Почти всички съвременни преобразуватели са направени по схемата за двойна промяна на тока. Този дизайн се състои от 3 основни части:

• неконтролиран токоизправител;
• импулсен инвертор;
• контролна система.

Ключовият елемент на дизайна е импулсен инвертор, който от своя страна се състои от 5-8 транзисторни превключвателя. Към всеки от ключовете е свързан съответният елемент от намотката на статора на електродвигателя. В чуждестранните преобразуватели се използват транзистори от клас IGBT, на руски - техните вътрешни аналози.

Системата за управление е представена от микропроцесор, който паралелно изпълнява функциите на защита (изключва помпата в случай на силни колебания на тока в електрическата мрежа) и управление. В сондажните помпи за вода управляващият елемент на преобразувателя е свързан с превключвател за налягане, което позволява на помпената станция да работи в напълно автоматичен режим.

Алгоритъмът на работа на честотния преобразувател е доста прост. Когато пресостатът установи, че нивото на налягане в хидравличния резервоар е спаднало под допустимия минимум, към преобразувателя се предава сигнал и той стартира електродвигателя на помпата. Двигателят ускорява плавно, което намалява хидравличните натоварвания, действащи върху системата. Съвременните преобразуватели позволяват на потребителя да задава независимо времето за ускорение на електродвигателя в рамките на 5-30 секунди.

По време на ускорението предавателят на сигнала непрекъснато предава данни за нивото на налягане в тръбопровода към предавателя. След като достигне необходимата стойност, блокът за управление спира ускорението и поддържа зададената скорост на двигателя. Ако точката на консумация на вода, свързана с помпената станция, започне да консумира повече вода, преобразувателят ще увеличи захранващото налягане чрез увеличаване на работата на помпата и обратно.

1.2 Работа на помпата, свързана с честотен преобразувател (видео)

Ако помпата, която използвате, няма вграден честотен преобразувател, тогава можете сами да закупите и инсталирате такъв регулатор на мощността. По правило производителите на помпи в техническия паспорт посочват кой конкретен преобразувател е подходящ за този модел оборудване.

1. Мощност - преобразувателят на напрежение винаги се избира въз основа на мощността на задвижването, към което е свързан.
2. Входно напрежение - показва ампеража, при който преобразувателят остава в работно състояние. Тук е необходимо да изберете с оглед на колебанията, които могат да бъдат във вашата електрическа мрежа (недостатъчното напрежение води до спиране на устройството, с повишено напрежение може просто да се провали). Помислете и за типа на двигателя на помпата - три, две или еднофазни.
3. Регулиране на честотния диапазон-за сондажни помпи оптималният диапазон ще бъде 200-600 Hz (в зависимост от началната мощност на помпата), за циркулационни помпи, 200-350 Hz.
4. Броят на контролните ходове и изходи - колкото повече, толкова повече команди и в резултат на това режимите на работа на преобразувателя ще можете да конфигурирате. Автоматизацията ви позволява да зададете скоростта при стартиране, няколко режима на максимална скорост, скорости на ускорение и т.н.
5. Метод на управление - за сондажна помпена станция най -удобен ще бъде дистанционното управление, което може да бъде разположено вътре в къщата, докато преобразувател с дистанционно управление е идеален за циркулационни помпи.

Ако сте премахнали всички устройства на пазара и сте изправени пред факта, че просто няма оборудване, подходящо за характеристиките, трябва да стесните критериите за подбор до ключовия фактор - консумирания от двигателя ток, според който е избрана номиналната мощност на преобразувателя.

Също така, когато избирате устройство за управление на честотата, особено от местни или китайски производители, вземете предвид периода гаранционно обслужване... По продължителността му може косвено да се прецени надеждността на оборудването.

Няколко думи за производителите. Водещата компания в тази област е Grundfoss (Дания), която снабдява пазара с над 15 различни моделипреобразуватели. Така че, за помпи с трифазен електродвигател, моделът Micro Drive FC101 е подходящ, за еднофазен (работещ от стандартно 220V захранване)-FC51.

По -достъпно от гледна точка на цената е оборудването на компанията Rockwell Automation (Германия). Компанията предлага линия от задвижвания PowerFlex 4 и 40 за циркулационни помпи с ниска мощност и серия PowerFlex 400 за добив помпени станции(3 паралелно свързани помпи могат да работят едновременно от един преобразувател.

Имайте предвид, че цената на добър преобразувател понякога може да достигне цената на помпата, така че свързването и настройката на такова устройство трябва да се извършва изключително от специалисти.

Използването на честотни преобразуватели за управление на помпи сега е необходимост, а не лукс. Благодарение на регулиране на честотатавъзможно е да се намали консумацията на енергия в моменти на намален разход на вода, както и да се отървете от нея свръхналяганев мрежата, което често е причина за инциденти. Благодарение на използването на честотни преобразуватели стана възможно да се поддържа постоянно налягане на вода в потребителя.

Как работи преобразуването на честотата по отношение на помпите?

Да вземем помпа, която се задвижва от двуполюсен двигател със скорост на въртене на вала 2800 об / мин, докато на изхода на помпата получаваме номиналния напор и капацитет. Сега, с помощта на честотен преобразувател, ще намалим честотата, което ще доведе до намаляване на скоростта на въртене на двигателя, което означава, че производителността на помпата ще се промени. С помощта на сензора информацията за налягането в системата ще постъпва в блока на честотния преобразувател и следователно, въз основа на данните от сензора, честотата, подавана към електродвигателя, ще се промени.

Какви честотни преобразуватели могат да се използват на помпени агрегати?

Съществува различни производителипредлагащи специализирани честотни преобразуватели за помпи, включително Vacon 100 Flow (ново от Финландски производител Vacon), INNOVERT VENT (Китай) и други модели. Те са компактни, имат удобен за потребителя интерфейс и могат да се изпълняват в различни степени на защита (IP 21, IP 54, IP65). Най -високата степен на защита е IP 65, който е водоустойчив и прахоустойчив, но в същото време има по -висока цена.
Обхватът на мощностите, в които са представени честотните преобразуватели, е доста широк: от 0,18 до 315 kW и повече, когато се захранват от 220 и 380V от мрежа 50-60Hz.

Приложение на честотни преобразуватели за сондажни помпи

За да изберете честотен преобразувател за сондажна помпа, е необходимо да се вземе предвид дълбочината на кладенеца. Например, когато артезиански кладенец е с дълбочина повече от 100 m, е необходимо да се използват дросели, които могат да увеличат трайността на изолацията на кабела и да намалят други нежелани ефекти.

Полезни статии за този продукт

• ➪ Автономно водоснабдяване на лятна вила или селска къща
• Автономно водоснабдяване на частна къща
• ➪ Система и станция за автономно водоснабдяване
• Усилвателна помпа за водоснабдителната система на частна къща

Честотен преобразувател за помпа 220V (за еднофазни помпи)) е електронно устройство, което контролира включването и изключването на електрическата помпа, като регулира нейната работа в зависимост от условията на захранване, които съществуват във всеки определен период от време. Този уред е специално проектиран за битови системикъдето водоснабдяването е необходимо за относително кратко време и обикновено има ясно изразен график на потребление.
Функции:
... Защита срещу "работа на сухо", която възниква, когато на засмукването има недостатъчно количество вода.
... Автоматично рестартиране след спиране на помпата поради работа на сухо.
... Цифрова индикация за натиск върху екрана на устройството.
... Светодиодите и индикацията на таблото показват режимите на работа на устройството, както и появата на грешки.
... Аварийно изключване и докладване за системни повреди.
... Дигитален входно устройствоза поплавък или връзка към външно устройствоконтрол.
... Електрически конектори за лесно свързване на кабел.

Помпата започва да работи с максимална скорост и след това постепенно се настройва за работа, в зависимост от напора, който се изисква в системата. По този начин изходното налягане се поддържа постоянно, осигурявайки по -удобна консумация.
Налягането се регулира според максималния интервал от време (тази стойност се задава с помощта на параметъра "Режим на охлаждане" от 5 до 30 минути, в съответствие с типа на помпата), през който водата ще се подава към потребителя. В края на зададения период, ако все още има нужда от водоснабдяване, двигателят на помпата започва да работи максимална скоростза да се избегне прегряване, причинено от намалена вентилация.

Когато всички източници на потребление са затворени, изключването на помпата и последващото охлаждане на двигателя ви позволява да зададете отново времето за регулиране за следващия цикъл на помпата (от включването му). Този пътсе изчислява в зависимост от времето на пауза и времето на работа (една минута почивка на помпата съответства на една минута регулиране в следващия цикъл).

Приложение:
... Електронни устройства за контрол на потока и налягането.
... Честотни преобразуватели (инвертори) за контрол на постоянно налягане.
... Защита от работа на сухо.

Спецификации:
Захранване от мрежата: монофазно 230V ± 10% - 50 / 60Hz.
Изходно напрежение: монофазно 230V ~.
Максимална мощност на двигателя: 750W - 1 к.с.
Максимален ток на линия: 6A, 230W ~.
Максимално допустимо налягане: 800 kPa (8 bar).
Максимална температура на течността: 30 ° C.
Загуба на налягане: 0,7 бара при 150 л / мин.
Обхват на регулиране на налягането при включване: 1,5 ÷ 5 bar.
Хидравлично свързване: мъжка / вътрешна резба 1 ".
Обхват на модулация на електрическо напрежение: 230 ÷ 170 V.
Клас на защита: IP65.