Avtoprokat-rzn.ru

Автопрокат Эволюшн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Частотный преобразователь как средство повышения эффективности насосов

Частотный преобразователь как средство повышения эффективности насосов

Оптимизация процессов и сокращение издержек важны на любом уровне — от крупного предприятия до частного индивидуального хозяйства. Существенно повысить эффективность помогает модернизация насосного оборудования. Включение в систему частотного преобразователя для управления насосами улучшает качество работы и заметно экономит денежные средства на обслуживание и ремонт.

Что такое преобразователь частоты, зачем он нужен

Частотный преобразователь (ПЧ, преобразователь частоты, частотник, частотный регулятор) — современное высокотехнологичное устройство с микропроцессорным управлением, множеством функций и гибкими настройками.

Частотники созданы для качественного контроля скорости и/или момента электродвигателей переменного тока любого назначения, методом согласованного изменения выходной частоты и напряжения. Современные модели способны преобразовывать 50 Гц входящей электросети в необходимые значения. Встроенный инвертор формирует электрическое напряжение заданной формы на обмотках контролируемого электродвигателя. Благодаря этому можно плавно запускать и останавливать двигатель, поддерживать его обороты в нужном диапазоне и оперативно изменять их до нужных значений.

Принцип частотного регулирования

В насосных системах функцию привода выполняет электродвигатель. Поэтому для управления насосом частотник подходит наиболее оптимально. Практически любой электронасос можно дооснастить преобразователем.

Разновидностей ПЧ существует множество. Для управления однофазными и трехфазными электронасосами используют универсальные общепромышленные (например, «Веспер» из линейки EI-7011), которые управляют любыми электродвигателями в широком диапазоне мощностей.

Специализированный частотный преобразовательНо выгоднее купить для насосов специализированный частотный преобразователь (например, «Веспер» E5-Р7500. Такие модели ПЧ настроены на выполнение конкретного круга задач, заранее оснащены всем необходимым — переплачивать за лишний функционал не нужно.

Помимо опций и функционала, преобразователь частоты для насоса должен соответствовать мощностным характеристикам управляемого привода. Производители насосов в техническом паспорте указывают, какой преобразователь подойдет к данной модели оборудования. Если таких рекомендаций нет, за помощью по подбору можно обратиться к специалистам компании «Веспер».

Принцип работы преобразователя частоты в тандеме с насосом

Классическая водопроводная насосная система, без ПЧ в контуре, работает по принципу дросселирования. Электродвигатель в этой схеме постоянно работает на максимальных оборотах, а давление в системе регулируется запорной арматурой, управление в лучшем случае осуществляется с помощью реле или же вручную.

Принцип работы преобразователя частоты в тандеме с насосом

Метод имеет ряд существенных недостатков:

  • быстрый износ оборудования;
  • высокий расход электроэнергии;
  • частые аварийные ситуации;
  • низкое качество работы.

Лишь в периоды пикового потребления воды насос работает в режиме максимальной нагрузки. Во всех остальных случаях повышенная мощность оборудования не оправдана. Это учитывается в продвинутой классической схеме, за остановку и старт электронасоса отвечает автоматика (реле). Но так как реле не способно регулировать обороты привода, по сигналу происходит резкий старт на максимальные обороты. Это приводит к гидроударам и перегрузкам в электросети, в результате система быстро изнашивается.

Читайте так же:
Как отрегулировать плуг на мотоблоке мотор сич

Частотные преобразователи «Веспер» для управления насосами оснащены микропроцессорами с обратной связью. С их помощью можно интеллектуально и бережно регулировать работу оборудования в соответствии с текущими потребностями системы.

Принцип работы преобразователя частоты в тандеме с насосом

Алгоритм работы прост. Когда датчики фиксируют, что уровень давления в трубопроводе либо уровень в резервуаре упал ниже минимума, передается сигнал на преобразователь. Тот плавно запускает электромотор насоса, ударные нагрузки на трубопровод и электросеть исключаются. Подходящее время разгона электродвигателя можно выставить самостоятельно.

Датчики в режиме реального времени передают на преобразователь информацию в процессе разгона насоса. После того, как требуемые величины достигаются, ПЧ прекращает разгон и поддерживает частоту оборотов электромотора. Если уровень снова начнет падать или расти, микропроцессор автоматически отрегулирует давление, изменив производительность насоса. Параллельно частотник выполняет функции защиты (отключает оборудование при сильных колебаниях тока в электросети).

Где используются насосные пч, плюсы и минусы применения

Частотники можно использовать с насосными установками самого различного назначения. Особенно важны частотные преобразователи для насосов систем горячего и холодного водоснабжения, отопления. Результат модернизации конечный потребитель ощутит и оценит сразу же. Водонапорная система с ПЧ в составе функционирует полностью в автономном режиме. При этом качество подачи воды остается неизменным в любое время суток.

Масштаб системы не имеет значения. ПЧ способны заметно поднять эффективность промышленных насосных станций и бытовых колодезных и артезианских миниводокачек на один дом.

Преимущества управления насосами с преобразователем частоты:

  • экономия электроэнергии (до 30–40%);
  • исключена ситуация «сухого хода» (без воды в системе);
  • нет температурных скачков при подаче горячей воды;
  • стабильная сила напора;
  • отсутствует избыточное давление в трубах;
  • продлен ресурс электронасоса и трубопровода;
  • снижен уровень шума;
  • можно упростить систему, убрать из схемы гидроаккумулятор и др. ненужные узлы и агрегаты.

Минусы схемы с ПЧ:

  • начальные вложения на покупку прибора;
  • необходим специалист для подключения и настройки оборудования.

Эти недостатки быстро компенсируются за счет удешевления обслуживания. В результате сокращаются издержки на поддержание работоспособности и ремонт, стоимость владения в целом уменьшается, а комфорт заметно повышается.

Экономическая эффективность применения преобразователя частоты

Использование преобразователей частоты в системах регулирования давления и расхода

Преобразователи частоты (ПЧ), в том числе Lenze-ACTech, возможно использовать в промышленных системах, где требуется поддержание на заданном уровне некоторого технологического параметра. Этот параметр измеряется соответствующим датчиком, выходной сигнал которого подается на специальный вход преобразователя.

Читайте так же:
Регулировка дисков сцепления корзиной ямз 236

Часто решение этой задачи используется в системах, где требуется поддержать давление в магистральном трубопроводе. Электродвигатель насоса в этом случае питают от частотного преобразователя, задающего такую скорость вращения насоса, при которой давление в магистрали стабилизируется.

Срок окупаемости затрат после установки преобразователя в систему, как правило, меньше полугода.
Экономическая выгода достигается за счет существенного снижения потребления электроэнергии по сравнению с системой, где давление регулируется, например, задвижкой или перепускным вентилем.

Ниже приведены сравнительные характеристики потребления электроэнергии системой, работающей как с ПЧ, так и с использованием «обычных» методов регулировки:

  • регулировка расхода воздуха с помощью выходной задвижки вентилятора (рис.1);
  • регулировка расхода воды с помощью циклической работы насоса в режиме «OFF-ON» (рис.2);
  • регулировка расхода воды с помощью перепускного (рециркуляционного) вентиля (рис.3).

Регулировка с помощью выходной задвижки вентилятора

Циклическая работа насоса

Регулировка расхода воды с помощью перепускного (рециркуляционного) вентиля

Рис. 3.

Как видно из графиков на рисунках 1, 2 и 3, наибольшая экономическая эффективность использования ПЧ достигается, если система вентиляции или водоснабжения большую часть времени недогружена. Такая периодическая недогрузка свойственна этим системам. Например, в суточной кривой расхода воды, как правило, имеются два явных максимума – утром и вечером. Исходя из этих максимумов, выбирается мощность магистрального насоса. В остальное время суток насос работает с небольшой нагрузкой. Именно в это время ПЧ позволяет снизить потребление электроэнергии.

В номенклатуре изделий, предлагаемых нашим покупателям, все ПЧ имеют встроенный регулятор, позволяющий использовать этот преобразователь для автоматического поддержания давления воды или расхода воздуха на требуемом уровне. Также в продаже всегда имеются датчики давления воды на 6 и 10 бар. В таблице 1 приведены некоторые характеристики ПЧ в рассматриваемых системах.

Степень защиты корпуса преобразова-теля

Диапазон мощностей трехфазных двигателей

Возможность формирования уставки (задания) через дополнитель-ный аналоговый вход

Наличие «спящего» режима

Тип интегриро-ванного регулятора

Возможность индикации регулируемого давления в единицах, удобных для пользователя

Возможные действия при обрыве датчика обратной связи

Однофазное питание ПЧ
220В

Трехфазное питание ПЧ
380 В

Останов или выход на заданную скорость

Выход на заданную скорость (прораба-тывается)

При рассмотрении данного вопроса несколько слов скажем о целесообразности структуры систем, когда используется один преобразователь, подключаемый к нескольким электродвигателям. Причем поддерживает давление в системе один работающий двигатель, а остальные находятся в резерве или на регламентном обслуживании. Между преобразователем и двигателем в этом случае должен находиться шкаф коммутации, работающий по довольно сложному алгоритму, учитывающему различные блокировки, временные задержки включения и пр. По нашим расчетам коммерческая целесообразность использования такого шкафа коммутации наступает только в случае, если мощность используемых электродвигателей не меньше 30 кВт. Альтернативой использования шкафа коммутации может служить установка на каждый двигатель «своего» преобразователя частоты. Такая структура не только дешевле, но и обеспечивает возможность «горячего» резервирования в системе.

Читайте так же:
Как отрегулировать гбо 2 поколения томасетто инжектор

Отметим также возможность, а в некоторых случаях необходимость использования дросселей на силовых входе и выходе преобразователя.
Входной сетевой дроссель устанавливается, если существует необходимость защиты преобразователя от некачественного напряжения сети. Например, если существуют недопустимый перекос (более 2%) фазовых напряжений сети или рядом с преобразователем установлены другие, коммутируемые с помощью пускателей нагрузки или двигатели. Кроме того, при установке сетевого дросселя несколько уменьшается входной ток и снижается тепловая нагрузка на входные силовые элементы преобразователя. Установка сетевых дросселей обязательна, если используется преобразователь мощностью 30 кВт и выше или он работает в сельской местности.

Выходной моторный дроссель устанавливается в случае, если от преобразователя до двигателя больше 30 м, или существует вероятность коротких замыканий в нагрузке преобразователя. Кроме того, выходной дроссель уменьшает нагрузку на электродвигатель, делая его работу более надежной.

Установка сетевых и моторных дросселей в оговоренных выше случаях обеспечит Вам отсутствие «сюрпризов» в самый неподходящий для этого момент.

Аналоговые датчики давления Danfoss 4-20mA

Датчик давления Danfoss MBS 1700

Учитывая узкую специфику деятельности нашей компании в сфере водоснабжения и центробежных насосов, на этом сайте размещены, прежде всего, пьезорезистивные датчики давления Danfoss MBS с аналоговым выходным сигналом тока 4-20 mA, которые мы на протяжении многих лет применяем для решения разнообразных задач частотного регулирования в области тепло- и водоснабжения.

Датчики давления Danfoss (Данфосс) – незаменимое устройство для создания насосных систем с «обратной связью», автоматически замкнутых на контроле и поддержании давления.

Функция аналогового датчика давления Данфосc MBS, как известно, состоит в обеспечении процесса постоянного информирования частотного преобразователя о состоянии давления в контролируемой точке системы. Информацию частотный преобразователь от датчика давления получает в виде токового сигнала в диапазоне от 0 (4) до 20 mA, пропорционального значению давления. Преобразователь частоты «анализирует» изменения токового сигнала и реагирует на изменения регулировкой скорости насоса так, что бы достичь заданного давления и устранить отклонения давления от заданного значения. В отличии от дискретных датчиков давления, функция которых состоит в информировании системы только о достижении дискретных уровней давления, аналоговые датчики давления непрерывно отслеживают состояние и изменение давления в реальном режиме времени.

Читайте так же:
Как отрегулировать крышку багажника на ланосе

Общая информация и технические характеристики аналоговых датчиков давления Danfoss (Данфосс) MBS, представленных на сайте, вероятнее всего, окажутся полезными для инсталляторов насосного оборудования, которые непосредственно сталкиваются с практическим применением частотных преобразователей и формированием замкнутой системы обратной связи в управлении центробежным насосом.

Например, применение частотного преобразователя для задач, связанных с построением станций автоматического повышения давления с регулируемой скоростью насоса и обеспечением стабильности давления в диапазоне изменения нагрузки.

Информация в подразделах, посвященных описанию наиболее актуальных для применения в области водоснабжения и частотного управления насосами аналоговых датчиков давления с выходным токовым сигналом 4-20 mA, представляет собой краткую «выжимку» из технических инструкций и документации Danfoss. Более подробную информацию, скрытую под «сухим техническим языком» инструкций всегда можно получить у наших технических специалистов, обладающих солидным опытом создания частотно регулируемых насосных систем водоснабжения.

При выборе аналогового датчика давления Данфосс основное внимание после согласования технических параметров заказчик, как правило, уделяет вопросам качества и способности сохранять стабильность рабочих характеристик в течении всего эксплуатационного периода включая перегрузки.

Компания Danfoss гарантирует для всех датчиков давления Danfoss MBS 4-20 mA сохранение стабильности эксплуатационных характеристик в течении всего периода эксплуатации. Допустимые пределы перегрузки не повлияют на точность и функциональность датчика давления 4-20 mA Danfoss, а многократные перегрузки, превышающие допустимые пределы, не нарушат корректность его сигнала, а просто выведут датчик из строя.

Суммируя вышесказанное, некорректность показаний и нарушение точности измерения исключены, что и составляет конкурентное преимущество промышленной автоматики Danfoss, включая преобразователи давления. Метрологические характеристики датчиков давления Danfoss 4-20mA безупречно соответствуют действительности и не допускают непредсказуемых вариаций.

Аналоговые датчики давления Danfoss MBS с токовым выходом способны измерять технологический параметр (давление) в диапазоне от 0 до 600 бар. Класс защиты электрического подключения датчиков давления MBS доступен вплоть до IP67. Подключение в широком диапазоне резьбовых соединений, из которых наиболее популярными остаются 1/4G и 1/2G.

Делаем доставку в Бровары, Борисполь, Киев, Винницу, Днепропетровск, Ивано-Франковск, Донецк, Житомир, Кировоград, Запорожье, Луганск, Луцк, Львов, Одессу, Полтаву, Ровно, Сумы, Тернополь, Ужгород, Харьков, Херсон, Черкассы, Чернигов, Черновцы и по всей Украине.

Регулировка давления воды частотным преобразователем

Остановился на ПЧВ101-К75-А
Есть несколько вопросов по программной конфигурации "Поддержание заданного давления"
Например
При достижении давления предустановленного значения (код 3-10) 5 бар и выхода ниже расчетной частоты скорости 20 Гц (код 4-12), произойдет-ли отключение питания двигателя?
http://www.owen.ru/uploads/rpr_pcv_008.pdf Пункт 4.7 стр 27

Не произойдёт. Надо использовать спящий режим, пункт 4.8. Работает. Точнее, как я помню, 4.7 + 4.8
Под свои нужды придётся подстроить ПИД-регулятор, пункты меню 7-33 и 7-34.
Я отключал всякие функции подмагничивания постоянным током и торможения, т.к. не все двигатели работают с такими настройками. В моём случае при разгоне движка до

Читайте так же:
Как отрегулировать свет на японском автомобиле

30-33 Гц ротор клинило (казалось, будто бы он за статор задевает и вот-вот полетит стружка), возникала ошибка "перегрузка по току", опять разгон, опять клин и так несколько раз, пока совсем в аварию не вывалился.

[QUOTE=UB9COZ;134888]Что-то тут не так. Температура регулируется путём изменения протока теплоносителя через теплообменник регулировочным клапаном типа Danfoss VB2 + привод для него AMV30, а насколько открыть/закрыть этот клапан и служит ТРМ32. Частотник тут вообще непричём. Но его поставить можно, например для постоянного поддержания определённой циркуляции воды, а заодно и давления, хотя последнее в последнюю очередь, т.к. давление в закрытом ГВС обычно поддерживается станцией ХВС. Ну, как-то так, поправьте если что. Хотя схем ИТП полно всяких разных.

А что тут не так? изменением протока в греющем контуре теплообменника добиваемся заданной температуры в нагреваемом с учетом что с проток нагреваемого контура меняется в зависимости от водоразбора ГВС. данфос VB2 — клапан 2-х ходовой (или прижимной, как вам удобнее). при использовании такого клапана для регулирования протока греющего контура — куда будет "толкать" насос, обеспечивающий циркуляцию греющей среды когда не будет водоразбора. на закрытый клапан?
если какой-нибудь проектировщик не напичкал схему доп.насосами при использовании VB2 (ведь должен же быть еще и байпас)?
в практике используются 3-х ходовые смесительные краны, посмотрите у данфоса, устанавливаются как на греющем так и на нагреваемом контуре. в последнем случае температура греющего контура остается определенной, заданной на котле и т.п. а температура нагреваемой среды поддерживается увеличением или уменьшением подмеса рециркулируемой (возвращаемой из системы ГВС дома) среды.
Возвращаясь к своему вопросу: насос предполагаю установить на греющий контур, аналоговый датчик на подачу ГВС (выход нагреваемой среды из теплообменника)
хочу всего лишь узнать у специалистов ОВЕНа, ПЧВ из какой серии (1-й или 3-й) лучше всего подобрать. в чем их различие? возможен ли переход частотника в "спящий" режим при полном отсутствии водоразбора на ПЧВ1? как сей процесс происходит? какой лучше аналоговый датчик подобрать (вольтовый, амперный)?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector