0 Заявка на заказ комплектующих Подобрать оборудование

преобразователь частоты в насосных установках

Применение преобразователей частоты для управления электродвигателем в насосных установках водоснабжения

В настоящее время основным потребителем электроэнергии в мире являются
электродвигатели. Электродвигатели потребляют от 50 процентов всей вырабатываемой
электрической энергии. Применения электродвигателей самые разнообразные начиная с
электрических мясорубок на кухне у домохозяйки, заканчивая приводом подводных лодок и
поездов.

Самое большое количество электродвигателей используется в сфере ЖКХ для осуществления
водоснабжения потребителей, отопления и вентиляции. В этой сфере необходимо не только
качественно управлять электродвигателем, но и в обязательном порядке осуществлять
экономию электроэнергии. В эру строительства высокоэтажных зданий растёт технологический
уровень электропривода. В основном это касается сферы водоснабжения.
Современные насосные установки водоснабжения невозможно представить без
преобразователей частоты в их составе. Для того что бы понять какие же преимущества даёт
применения преобразователей частоты, необходимо разобрать, какие существуют способы
управления электродвигателем и управления технологическими процессами в установках
поддержания давления.


1 Прямой пуск

Прямой пуск или по-другому подключение двигателя к сети при помощи коммутационных
аппаратов, к которым относятся автоматы защиты электродвигателя или контакторы
(магнитные пускатели), сопровождаются повышенными пусковыми токами. Значение пусковых
токов при таком способе пуска может достигать от 5 до 7 крат от номинального тока двигателя.
Так же необходимо понимать, что при прямом пуске двигатель испытывает повышенные
нагрузки на валу, а также протекание повышенных токов приводит к нагреву обмоток
двигателя. Таким образом прямой пуск несёт не только повышенное электропотребление, но и
быстрый износ исполнительных механизмов в следствии ударных нагрузок при пусках.
При использовании прямого в пусках в насосных установках АЛЬФА повышения давления
необходимо учитывать следующие факторы. При прямом пуске у пользователя или системы
управления нет возможности регулировать частоту вращения ротора двигателя. Таким
образом единственным способом регулирования давления остаётся релейное регулирование.
При релейном регулировании двигатель запускается при давлении в системе ниже порогового
и останавливается при давлении выше порогового.
Такой способ регулирование имеет несколько существенных недостатков:
- невозможно поддерживать точное расчётное давление
- повышенный износ из-за частых пусков оборудования
- повышенное электропотребление
- гидравлические удары в системе
Исключить гидравлические удары, пусковые токи и износ оборудование помогает включение в
систему устройств плавного запуска электродвигателя. Устройства плавного пуска являются
аналогом прямого пуска, но не позволяют регулировать частоту вращения ротора, а в
следствии и насоса, что приводит эту систему снова к релейному регулированию давления.


2 Преобразователи частоты
Использование преобразователей частоты в отличии от прямого пуска позволяет регулировать
частоту вращения насоса. Но преимущества преобразователей на этом не заканчиваются. В
отличии от прямого пуска преобразователь частоты при запуске двигателя плавно его ускоряет
до необходимой частоты, при этом время ускорения можно устанавливать самому
пользователю. Из-за плавного ускорения практически исчезают пусковые токи, значение
которых при использовании преобразователей не превышают 1,2 крата от номинального тока
электродвигателя. Плавное ускорение позволяет исключить гидравлические удары в системе и
убирает ударные нагрузки на исполнительные механизмы, что влечёт за собой уменьшение
отказов и уменьшению стоимости эксплуатации оборудованием.
Основным же преимуществом преобразователей является, как было сказано ранее,
способность управлять частотой вращения электродвигателя насоса. Таким образом при
регулировании давления в системе уже используются датчики давления, а не реле давления.
При использовании датчиков и преобразователей можно максимально точное расчётное
давление в трубопроводе. Это достигается тем, что современные преобразователи имеют
возможность использовать ПИД регулирование при управлении скоростью вращения двигателя
насоса. Двигатель насоса вращается с той частотой, которая необходима для поддержания
заданного давления.
Необходимо так же понимать, что преобразователь частоты способен не только управлять
скоростью вращения двигателя, но и обеспечивать функции защиты двигателя, которые
превышают по широте автоматы защиты, а также при необходимости обеспечивает защиту
всей системы поддержания давления при правильных настройках.
Одним из немаловажных преимуществ преобразователей — это экономия электроэнергии.
Экономия происходит из-за того, что двигатель работает на частоте ниже номинальной,
следовательно, потребляемые токи уменьшаются.
Возможность подключения преобразователя к промышленным сетям обмена информации
позволяет интегрировать его в любую современную систему автоматического управления и
производить мониторинг его состояния и состояния двигателя, что в случаи выхода из строя
позволяет быстро определить причину поломки и уменьшить время простоя, что критично на
ответственных объектах.
В итоге можно сказать, что любой современный производитель использует и будет
использовать преобразователи частоты при проектировании установок повышения давления.
16 мая 2019