A vízszivattyú hatékony működéséhez szükséges minden olyan berendezést, amely nem szerepel a szabványos csomagban, opcionálisnak nevezzük. A szivattyúállomások szabványos csomagjában általában a következő alkatrészek szerepelnek: búvár- vagy felszíni szivattyú, nyomásmérő, rozsdamentes acél tömlő, hidraulikus akkumulátor, víznyomás-kapcsoló. A kiegészítő felszerelések közé tartoznak az olyan kiegészítő termékek, mint a fúrólyuk szivattyú frekvenciaváltója, feszültségstabilizátorok, 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 a forrásban vízhiány van. A vízbemenet teljes kiürítése esetén az egység „száraz” állapotban fog működni. Ez a járókerék (járókerék) és a munkakamra egyéb fontos elemeinek túlmelegedéséhez vezet. A termikus deformáció következtében az alkatrészek beszorulhatnak, és az egység meghibásodhat. Ennek elkerülése érdekében szükség lesz egy blokkra, amely megvédi az egységet a szárazonfutástól. Az ilyen blokkok különféle részleteket tartalmaznak:

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

Fontolja meg az eszköz jellemzőit és némelyikük 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. Az értékesítésben számos fajta vezérlő található, amelyek funkcionalitásban és megjelenésben különböznek. A legegyszerűbbek csak áramlásérzékelővel vannak felszerelve. A legfejlettebb modellek kombinálhatják a nyomáskorlátozó funkciót az egység be- és kikapcsolásához, valamint a kiszáradás elleni védelmet.

Az elektromechanikus nyomásszabályozással rendelkező szabványos szivattyútelephez elegendő egy egyszerű elektronikus vezérlő vásárlása. 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 szárazonfutást. Ez az eszköz biztosítja, hogy a szivattyúberendezés leálljon a vízfogyasztási pontok bezárásakor. Az áramlásérzékelő ebben az esetben is működni fog, mert a vízáramlás leáll a csővezeték áramlásának leállásával.

Vezérlő további opciókkal

Egy ilyen fejlett vezérlő a szivattyúberendezések működtetéséhez:

• nyomásszabályozás 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 blokkok, amelyek egy nyomásszabályozót és egy áramlásérzékelőt kombinálnak).

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

Elektromechanikus eszközök szárazonfutás elleni védelemre

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

• egy ilyen egység csak kis nyomással 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 túlfeszültségekre;
• megbízhatósága és tartóssága sokkal magasabb;
• ennek az egységnek az ára alacsonyabb a hagyományos relé költségéhez képest;
• szárazonfutás elleni védelem miatti szivattyú leállás esetén a vezérlőegység nem indítja újra a szivattyút, ezt a felhasználónak kézzel kell megtennie.

úszó mechanizmus

Ez az eszköz egy úszóból, amelyben egy acélgolyó található, és egy elektromos kábelből áll. Amikor vizet szívnak a készülékbe, az úszóblokk felugrik. Ekkor a labda olyan helyzetben van, hogy lezárja az elektromos áramkört. Ez a szivattyúberendezés elindításához és működéséhez vezet. Ha az úszóblokk leereszkedik a vízszint csökkenése miatt, a labda megváltoztatja a helyzetét és megnyitja az áramkört, ami kikapcsolja a készüléket.

Túlfeszültségvédők

Figyelem: a szivattyúberendezés indításakor az elővárosi hálózat már alacsony feszültsége minimálisra csökkenhet, ami a háztartási elektromos készülékek meghibásodásához vezethet. 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 képlettel. 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. Ezekre az igényekre a relé típusú stabilizátorok a legalkalmasabbak, amelyek megnövelt stabilizációs sebességgel rendelkeznek.
4. Háromfázisú szivattyúkhoz háromfázisú, megnövelt teljesítményű stabilizátorok alkalmasak.
5. A szivattyú stabilizátorát általában háromszoros teljesítménytöbblettel kell kiválasztani.
6. Minél alacsonyabb a bemeneti feszültség, annál nagyobb teljesítményt kell adni a stabilizátornak.
7. Működés közben jobb, ha a készüléket 80%-kal terheli, és nem 100%-kal.Ez megnöveli a készülék élettartamát.

A stabilizáló eszközök fajtái:

• tirisztor;
• relé;
• elektromechanikus.

Az egyik vagy másik típusú stabilizátor kiválasztása a hálózat feszültségszintjétől, az objektum transzformátor alállomástól való telepítési távolságától és a vonal feszültséglökésétől függ. Ha nincsenek éles ugrások és magas feszültségjelzők, akkor választhat egy olyan elektromechanikus eszközt, amely sima beállítással rendelkezik. Hálózati ugrásokkal rendelkező vonalakhoz relé vagy tirisztor modellek alkalmasak.

Frekvenciaváltó szivattyúhoz

A szivattyúberendezések vezérlésére különféle eszközöket használnak:

1. A működő szivattyú leállításához riasztórelé szükséges az üzemmód megváltozása miatt.
2. Az áramkörök megfelelő sorrendben történő kapcsolásához közbenső relére van szükség.
3. Ahogy fentebb is írtuk, a túlfeszültség elleni védelemhez feszültségrelé szükséges.
4. Egy bizonyos művelet végrehajtásához szükséges idő számlálásához időzítőre van szükség.
5. A csővezetékben lévő nyomás szabályozásához és az automatikus áramkörök vezérléséhez egy elektrokontaktus nyomásmérő hasznos.
6. A csapágyak és tömítések hőmérsékletének méréséhez hőrelé szükséges.
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 a többszivattyús rendszerekben.

A szivattyú vezérlésére szolgáló frekvenciaváltó használatának előnyei:

• A motor lágy indítása történik. Ez segít csökkenteni a mechanikai terhelések hatását a szivattyúberendezésekre. Ezenkívül az indítóáramok csökkentése csökkenti a vízkalapács veszélyét. A vízkalapács hiánya kedvezően befolyásolja a teljes hidraulikus szerkezet tartósságát és integritását.
• Ennek köszönhetően a szivattyúegység erőforrásait gazdaságosabban költik el. Ez meghosszabbítja a berendezés élettartamát.
• A frekvenciaváltó használata hozzájárul az energiamegtakarításhoz.

A szivattyúberendezések vezérlésére szolgáló frekvenciaváltó hátrányai a következők:

• A készülék magas ára. Még kis teljesítményű szivattyúk vásárlásakor is egy ilyen konverter költsége meglehetősen nagy lesz.
• A szivattyúvezérlő átalakító csak akkor használható, ha a kábel hossza max. 50 m.

Szünetmentes tápegységek

A szivattyúberendezések állandó tápellátásának biztosítására speciális szünetmentes tápegységeket (UPS) használnak, második neve feszültségátalakító. Ennek az eszköznek a működési elve azon a tényen alapul, hogy a hálózatban lévő áram jelenlétében speciális akkumulátorokat tölt. Áramkimaradás esetén az egység az akkumulátorokból fogyaszt áramot. Ugyanakkor egyenáramot (12 V) alakít át, váltakozó áramot (220 V) adva ki.

Más szóval, ha a szivattyú vezérléséhez további eszközökre van szükség, akkor áramkimaradás esetén az átalakító biztosítja annak zavartalan működését. Ez a készülék akkumulátorokhoz és elektromos hálózathoz csatlakozik.

A szivattyúberendezések szünetmentes tápegységeiben frekvencia szinusz szükséges, mert enélkül az egységek nagy zajt keltenek és túlmelegednek. Ennek eredményeként egy vékony tekercs egyszerűen kiéghet. Az UPS teljesítménye általában 1000-2000 W. Ez a teljesítmény nemcsak a szivattyúberendezések működésének biztosításához, hanem a fűtési kazánok, a TV és a világítás hatékonyságának fenntartásához is elegendő lesz az egész házban.

Cikkünkben megvizsgáltuk azokat a legszükségesebb kiegészítő berendezéseket, amelyek szükségesek a szivattyú vezérlésének megkönnyítéséhez, hatékonyságának növeléséhez, valamint az üzemi körülmények változása esetén a meghibásodás elleni védelemhez.

A szivattyú működőképességét biztosító alapelem az elektromos motor. Korábban a munkafolyamat beállítása automatizálás miatt történt, most ezt a feladatot a szivattyúk frekvenciaváltója oldja meg.

A frekvenciaváltó funkcionális célja a szivattyú kialakításában

Az inverter (frekvenciaváltó) sokkal jobban szabályozza a szivattyú működését, mint a relé. Egyszerre működik stabilizátorként, automatizálásként és munkafolyamat-szabályozóként. Neki köszönhetően a készülék nagy hatékonysága biztosított:

• Az áramellátás szintje, ha szükséges, és a motor fordulatszáma csökken, ami segít megvédeni a szivattyút az idő előtti kopástól.
• Megakadályozzuk a túlnyomás kialakulását a csövekben.
• A túlfeszültség problémája megoldódott, ami határozottan megnöveli a szivattyú élettartamát.

Többnyire már az összeszerelés folyamatában van a szivattyútelep beültetése. Ezek az eszközök a nagyon híres Grundfos szivattyú modelljeit tartalmazzák.

Vizuálisan egy elektronikával (több kártya, egy mérést végző érzékelővel és egy feszültségszintet kiegyenlítő inverterrel) és kis méretű képernyővel felszerelt doboz.

A drágább minták mikroprocesszorokkal vannak felszerelve. Akkumulátorok, kiegészítő hangszínszabályzók stb. beépíthetők.

Az alkalmazott konverterek lehetnek egyfázisúak vagy háromfázisúak.

A működési elv szerint a frekvenciaváltó meglehetősen egyszerű. Az eszköz lapjain elektromos áram hullámot vezetnek. Az ott elhelyezett inverterek és stabilizátorok biztosítják annak beállítását. Ugyanakkor az érzékelő leolvassa a nyomásadatokat és egyéb releváns információkat.

Minden információ az automatizálási egységhez kerül. Ezt követően a frekvenciaváltó kiértékeli azokat, meghatározva az alkalmazni kívánt teljesítményszintet, és ennek megfelelően szolgáltatja a további munkavégzéshez szükséges villamos energiát.

Ennek eredményeként a frekvenciaváltó be tudja állítani a motorok zökkenőmentes indítását, a víznyomás szintjét és kritikus helyzetben leállítja a működést. A chastotnikhoz rendelt összes "feladat" listája folyamatosan bővül a fejlesztők által végzett fejlesztések miatt.

Az átalakító műveleteinek vezérlésének folyamata csak a kívánt gomb megnyomásával történik, a képernyőn megjelenő adatokra összpontosítva. A drágább eszközök több parancsot képesek felismerni. A legjobb minőségű modelleket több tucat üzemmódhoz tervezték, sebesség és program változtatással.

Az átalakító telepítési és beszerzési költségeit a működést követő egy éven belül teljes mértékben megtérítjük.

A frekvenciaváltó pozitív funkcióinak listája:

• A bemeneti feszültség kiegyenlítésének képessége.
• A szivattyú teljesítményszabályozásának biztosítása.
• Az elektromos energia megtakarítását lehetővé tevő feltételek megteremtése.
• Növelje a szivattyúberendezések működési idejét.
• Hidraulikus akkumulátor nélküli munkavégzés lehetőségének biztosítása.
• A rendszeren belüli nyomás stabilizálása.
• A szivattyú zajszintjének csökkentése.

Az automatizálás helyettesítőjeként is dolgozik.

Negatív pontok:

• A készülék magas költsége.
• A konfigurálás és a csatlakozás általában csak szakemberek számára elérhető.

A frekvenciaváltó a szivattyú kialakításában a következőképpen működik: a hidraulika tartály nyomásszintjének jelentős csökkenésével (relé segítségével meghatározva) a frekvenciaváltó megkapja a megfelelő jelet, és parancsot ad az elektromos motor indítására. Ugyanakkor minden „hirtelen mozgások nélkül” történik, a teljesítmény fokozatosan növekszik, biztosítva a hidraulikus túlterhelés elleni biztosítást. Jelenleg a konverteres modellek 5 és 30 másodperc közötti gyorsulási időt biztosítanak.

A gyorsítás során a konverter folyamatosan információt kap a csővezeték nyomásszintjéről. Amint ez a szint eléri a kívánt értéket, a gyorsítás leáll, a motor tovább működik az elért frekvencián.

Hogyan válasszunk és szereljünk felszerelést?

A szivattyúállomás alapfelszereltsége a következőkből áll:

• Búvár- vagy felszíni szivattyú;
• nyomásmérő;
• Rozsdamentes acél bevonattal ellátott tömlő;
• Hidraulikus akkumulátor;
• Víznyomás kapcsoló.

A kiegészítő felszerelés a következőket tartalmazza:

• Szünetmentes tápegységek;
• Érzékelő;
• blokkok;
• Vezérlő relék stb.

Ha a meglévő szivattyúberendezések kialakítása nincs felszerelve frekvenciaváltóval, akkor saját maga telepítheti. Általában a szivattyúmodellhez mellékelt dokumentáció tartalmaz utasításokat arra vonatkozóan, hogy az ilyen típusú szivattyú melyik átalakítóval tud kölcsönhatásba lépni.

Ilyen információk hiányában jelentős paraméterek alapján ki kell választani az átalakítót:

1. Erőszint.

Össze kell hangolni az elektromos hajtás és az átalakító teljesítményét.

1. Bemeneti feszültség értéke.

Annak az áramnak a jelzése, amelyen az átalakító működik. Itt figyelembe kell venni, hogy milyen potenciális ingadozások lehetnek a hálózatban (alacsony feszültségszint leállást, magas feszültségszint meghibásodást okoz).

1. Szivattyú motor kategória.

Egyfázisú, kétfázisú vagy háromfázisú.

1. A frekvenciaszabályozási tartomány határai.

Kútszivattyúhoz 200 - 600 Hz szükséges (attól függően, hogy mekkora a szivattyú elsődleges teljesítménye), körkörös szivattyúhoz - 200 - 350 Hz.

1. A vezérlő bemenetek/kimenetek számának összehangolása az üzemi igényekkel.

Minél több közülük, annál több lehetőség van a munkafolyamat kezelésére.

1. A megfelelő szabályozási mód kiválasztása.

Fúrólyuk szivattyú esetén távvezérlésű, mely lehetővé teszi a közvetlen otthonról történő vezérlést, a keringtető szivattyú pedig távirányítóval is tökéletesen működik.

A megvásárolt készülékek megbízhatóságát közvetetten a jótállási idő időtartamával kell meghatározni. Ennek megfelelően minél nagyobb, annál jobb a minőség.

Hova kell telepíteni a szivattyú átalakítót?

A hidraulikus csatlakozású frekvenciaváltók közvetlenül a nyomóvezetékre vannak felszerelve. Ilyen csatlakozás nélkül csak az inverterhez csatlakoztatott víznyomás-érzékelő csatlakozik a vezetékhez.

Az átalakító a lehető legközelebb van a szivattyúhoz, de csak a fűtött helyiségben. A tápellátás általános kapcsolási rajza egyszerű és problémamentes.

Szivattyús átalakító modellek

• Grundfos Cue

Átalakítók, amelyeket egy dániai székhelyű, szivattyúkat gyártó cég gyárt. Ennek eredményeként ezeket a frekvenciaváltókat maximálisan a Grundfos szivattyúmodellek tervezésével összhangban tervezték. A készülék felelős a teljes mechanizmus működésének finomszabályozásáért, a védelmi és vezérlő funkciók ellátásáért. A Cue rendszer átalakítóit számos kiváló minőségű modell különbözteti meg (több mint 15 típus a kínálatban), de költségük megfelelő. Ezen túlmenően, az ár közvetlenül függ a frekvenciaváltótól, amely a teljesítmény mechanizmusához szükséges. A modellek kínálatában megtalálhatók az egyfázisú szivattyúhoz () és a háromfázisúhoz (Micro Drive FC101) való átalakítók is.

• Erman E-9

Ennek a cégnek az átalakítói pénztárcabarátak. Felelősek a nyomatékkompenzációért, a sima indításért, a nyomásszabályozásért és különféle vezérlési módokkal rendelkeznek akár 24 számhoz. A teljesítménynek való megfelelést egyénileg választják ki. Van egy védőház, amely véd a portól és a szennyeződésektől.

• Hyundai N 50

Egyfázisú frekvenciaváltó. Használható háztartási gépekben. A teljesítményszint 0,7-2,5 kW. Kis méretű, így bármilyen eszközbe kényelmesen beépíthető. Arról nevezetes, hogy számos hangolási módnak és 16 diszkrét sebességnek köszönhetően finomhangolást biztosít. Körülbelül kétszer annyiba kerül, mint az előző modell.

• PowerFlex 40

Ennek a márkának a modelljei sokoldalúak és nagyon népszerűek. Megkülönböztető jellemzőjük a kiváló minőségű hajtás és vektorvezérlés. A hajtás többek között csillapítja a motor működése közbeni zajokat, automatikusan felveszi a villanymotor fordulatszámát, megvédi a teljes mechanizmust a túlterheléstől és a túlmelegedéstől, valamint biztosítja a sima indítást. A költség összehasonlítható Grundfos Cue.

A szivattyú használata autonóm vízellátó és fűtési rendszerekben

Az ebbe a kategóriába tartozó szivattyúmodellek nagyon termelékenyek, de túlzottan magas energiafogyasztás jellemzi őket, ami természetesen megnehezíti a működést. Természetesen a frekvenciaváltók csökkenthetik az energiafogyasztás mértékét, a nyomásszintet és meghosszabbíthatják az élettartamot.

A legtöbb modern szivattyút a fojtás elve szerint tervezték. Ezeknek a mechanizmusoknak az elektromos motorjai a felső teljesítményhatáron működnek, vagyis szó szerint kopásra. Gyakran a bekapcsoláskor a simaság hiánya miatt erőteljes hidraulikus ütések figyelhetők meg, amelyek rontják a szivattyú kialakítását. Egy ilyen mechanizmus finomhangolásához keményen kell próbálkozni.

A szivattyúberendezések adatainak számítása mindig a teljesítményhatáron alapul, bár a maximális terhelést a mechanizmus csak alkalmanként tapasztalja meg a vízcsúcsnál, ami ritkán fordul elő. A fennmaradó időben a lehetőségek határán végzett munka végrehajtása teljesen indokolatlan. A keringtető és fúrólyuk szivattyúk frekvenciaváltója éppen ilyenkor 30-40%-kal csökkenti az energiafogyasztást.

Többek között a szivattyútelepen a vízszállítást biztosító frekvenciaváltó alkalmazása segít megelőzni a „száraz futás” problémáját. Ez olyan esetekben releváns, amikor nincs víz a rendszerben, és a motor tovább jár. A „száraz futás” miatt a motor túlmelegedhet, és a mechanizmus egésze eltörhet. Ez ismét bizonyítja, hogy szükség van konverter használatára.

Egyfázisú frekvenciaváltó háztartási vízellátó rendszeren belüli szivattyúhoz

Az eszközök ergonómiája igen jelentős mutató a fogyasztói szolgáltatások keretében. Ennek a paraméternek a javítása egy kis teljesítményű egyfázisú szivattyúmodellt használó vízellátó rendszer esetében nehéz, mivel ehhez 1x220 V bemeneti / kimeneti feszültségszintű átalakítóra van szükség, és nem könnyű ilyet találni.

A háztartási szivattyúkra jellemzően nincs panasz az energiafogyasztásra, de ez ritka működése miatt nem kompenzálja a vásárlás költségeit.

Az átalakító telepítése azonban nem veszíti el relevanciáját, mivel segít fenntartani az állandó hálózati nyomást. Más szóval, itt a kényelmes működés iránti kérés történik.

Ez az opció különösen fontos forró víz használatakor. Vagyis a chastotnik használata kiküszöböli a hőmérséklet-ingadozásokat és a nyomáserő változásait.

Az egyfázisú átalakítók búvár- és felszíni szivattyúkhoz egyaránt alkalmasak.

Egyfázisú frekvenciaváltó otthoni használatra

A szabványos típusú konverterek általában nem rendelkeznek hidraulikus csatlakozással. Az eszköz ilyen igényekre való önálló frissítésére tett kísérlet haszontalan lehet, még akkor is, ha szakember foglalkozik ezzel.

Felismerve ezt a problémát, a frekvenciaváltó-gyártók speciális egyfázisú frekvenciaváltót készítettek a háztartási vízrendszereket ellátó szivattyúkhoz.

Az egyik ilyen konverter hidraulikus csatlakozással van felszerelve, és képes az összes szabványos chastotnik feladat elvégzésére.

A cikkben arról fogunk beszélni, hogyan lehet megszervezni az automatikus vízellátást frekvenciaváltó segítségével. Fontolja meg az átalakító kiválasztását, az automatizálási rendszer összeállítását, az aszinkron szivattyúmotorok felügyeletének, vezérlésének és védelmének további lehetőségeit.

A hatékony vízellátás és egyben a szivattyúmotor maximális védelmének biztosítása csak speciális átalakító technológia alkalmazásával lehetséges, amely egy autonóm feszültséginverterre épül. Ez a megoldás lehetővé teszi a folyamatos vízellátás automatizálásának megszervezését mind saját, mind ipari igényekre.

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

Mi az az átalakító

Ez egy elektromos egység, amely a bejövő feladatnak megfelelően átalakítja a hálózat elektromos teljesítményét, és állítható feszültséget ad ki a motorra 0 és 220 V, illetve 0 és 380 V közötti tartományban 0 és 120 vagy nagyobb frekvenciával. Hz. A konverter belsejében:

1. Diódákból vagy tirisztorokból álló félvezető alapra épülő, nem szabályozott vagy félig vezérelt Larionov-híd, amely a hálózati feszültség egyenirányítását biztosítja.
2. Kondenzátor link, a keletkező feszültség simítása.
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 az átalakító és a motorvédelem minden műveletéért felelős.

Az autonóm feszültséginverteren alapuló háromfázisú frekvenciaváltó tipikus felépítése

A távadó kiválasztásának kritériumai

Az első dolog, amit figyelembe kell venni, az átalakító megfelelősége a tápegység típusához (220 V vagy 380 V). A második a motorteljesítmény-átalakító teljesítményének megfelelősége, míg kívánatos, hogy a vásárolt konverter névleges teljesítményében egy kis tartalék legyen (átlagosan 20-50%), amely biztosítja a működést, ha a rendszernek szüksége van gyakran be- és kikapcsolható, valamint különféle vészhelyzetekben.

Az üzembe helyezés megkönnyítése érdekében a konverternek vezérlőképernyővel kell rendelkeznie. A legtöbb modern konverter alapkonfigurációjában már beépített diszkrét és analóg jelfeldolgozó egységekkel rendelkezik, amelyek alapján a jövőben alacsony szintű automatizálási rendszert lehet kiépíteni, ha ezek nem állnak rendelkezésre, akkor meg kell rendelni.

A diszkrét és analóg jelek átalakítóhoz történő csatlakoztatására szolgáló sorkapcsok kialakításának egyik lehetséges lehetősége

A legfontosabb dolog, amit a szivattyúnak biztosítania kell, hogy egy adott nyomásértéket tartson fenn a rendszerben a szállított víz folyamatosan változó áramlási sebességével. Ugyanakkor a szivattyú szivattyúzó részének forgási sebességének az átalakító által végrehajtott enyhe csökkenése, mivel a szivattyú "ventilátor" típusú terheléssel működik, a szükséges elektromágneses nyomaték jelentősebb csökkenéséhez vezet. és ennek eredményeként az energiaköltségek csökkenéséhez.

Kiegészítő berendezések az automatikus vízellátás megszervezéséhez

1. Analóg nyomásérzékelő.
2. Rendszer indító/leállító gombok.
3. Vízhőmérséklet-érzékelő (mélyszivattyúkhoz).
4. Bemeneti nagy sebességű biztosítékok.
5. kimeneti mágneskapcsoló.
6. Bemeneti és kimeneti fojtótekercs (kis teljesítmény mellett nem szerelhető be).

A "Start" és a "Stop" gombok a konverter diszkrét bemeneteihez csatlakoznak, és a beállítás során megszerezzék a szükséges tulajdonságokat. Egy analóg nyomásérzékelő csatlakozik a konverter panel megfelelő analóg bemenetéhez, és paraméterezve beállítja a szivattyú motorjának fordulatszámát.

Hogyan működik az automatizálás

A "Start" gomb megnyomása után a konverter automatikusan bekapcsolja a kimeneti mágneskapcsolót, és a nyomásérzékelő leolvasásának megfelelően elindítja a szivattyú motorját. Ezután simán hozza a sebességét a kívánt értékre, hogy fenntartsa a beállított nyomást.

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

A fúrólyuk szivattyúkhoz vízhőmérséklet-érzékelőre van szükség a szivattyú hőmérsékletének közvetett szabályozásához, mivel az átalakító használata csökkenti az átfolyó víz 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 a konverterben rögzíteni kell a motor névleges fordulatszámát, teljesítményét, névleges áramát, a táphálózat feszültségét és frekvenciáját, az optimális gyorsítási és lassítási időt, a motor megengedett túlterhelését. motor indításkor és működés közben.

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

A modern digitális konverterekben minden szükséges beállítás elvégezhető a folyadékkristályos kijelzővel ellátott kezelőpanel segítségével. Számos konverter modell speciális szoftverrel van ellátva, amely személyi számítógépre telepíthető, és USB vagy COM porton keresztül csatlakoztatható a vezérlőrendszerhez.

Átalakító vezérlőpanel

Fontos az automatizálási rendszer és a motor összes alkatrészének helyes csatlakoztatása. A legtöbb konverter beépített 24 V-os tápegységgel rendelkezik, amely kapcsolási rajzok készítésére és a rendszer működésének jelzésére használható digitális kimenetek és LED-lámpák segítségével.

A konverter-szivattyú motorrendszer használatának előnyei

Megfelelő konfiguráció esetén a jelátalakító figyeli a vízellátó rendszer nyomását, és megvédi azt a beállított nyomás túllépésétől.

A konverter maga bekapcsolja a szivattyú motorját és olyan sebességgel forgatja, amelyen a vízfogyasztásnak megfelelően a szükséges nyomást fenntartják, általában ez a fordulatszám alacsonyabb a névlegesnél, aminek köszönhetően energiamegtakarítás érhető el. A motor az üzembe helyezéskor meghatározott időn belül felgyorsul (az ún. rámpa szerint), ez az opció nemcsak a rendszer indítóáramának csökkentését és ennek eredményeként a motor túlterhelését teszi lehetővé, hanem a motor terhelésének minimalizálását is. mechanikus rész, amely meghosszabbítja a szivattyú élettartamát és csökkenti a túláramot.

Csak egy átalakító segítségével lehetséges a háromfázisú aszinkron motorral rendelkező szivattyúk hatékony használata 220 V-os háztartási hálózatról táplálva.

Az átalakítóba épített védelmek folyamatosan figyelik a motor által felvett áramot, forgási sebességét, hőmérsékletét, ami lehetővé teszi a rövidzárlat, az áramfázis-kimaradás, a mechanikai elakadás, a túlterhelés és a túlmelegedés elleni védelmet.

Az autonóm vízellátó és fűtési rendszerekben használt szivattyúk termelékenyek, ugyanakkor a magas energiafogyasztás miatt meglehetősen költséges berendezések. Csökkentheti a költségeket és jelentősen meghosszabbíthatja a szivattyú élettartamát, ha frekvenciaváltóval szereli fel, amelyet ebben a cikkben tárgyalunk.

Megtudhatja, miért van szüksége és milyen funkciókat lát el a frekvenciaváltó. Figyelembe veszik az ilyen eszközök működési elvét, fajtáit, műszaki jellemzőit, és ajánlásokat adnak a fúrólyuk- és keringetőszivattyúk átalakítóinak kiválasztására.

1 Miért van szüksége frekvenciaváltóra?

Szinte az összes költségvetési és közepes árkategóriában értékesített modern szivattyút a fojtó elv szerint tervezték. Az ilyen egységek villanymotorja mindig maximális teljesítménnyel működik, és a folyadékellátás áramlási sebességének / nyomásának megváltoztatása az elzárószelepek beállításával történik, ami megváltoztatja az átmenő lyuk keresztmetszetét.

Ennek a működési elvnek számos jelentős hátránya van, ez kiváltja a vízkalapács megjelenését, mivel a szivattyú közvetlenül a bekapcsolás után elkezdi a vizet maximális teljesítménnyel szivattyúzni a csöveken keresztül. További probléma a rendszerelemek magas energiafogyasztása és gyors kopása - mind a szivattyú, mind a csővezetékkel együtt elzáró szelepek. Igen, és szó sem lehet egy ilyen vízellátó rendszer otthoni kútról történő finomhangolásáról.

A fenti hátrányok szokatlanok a frekvenciaváltóval felszerelt szivattyúknál. Ez az elem lehetővé teszi a vízellátó vagy fűtési csővezetékben létrehozott nyomás hatékony szabályozását a motorhoz szállított villamos energia mennyiségének változtatásával.

Amint az az ábrán látható, a szivattyúberendezéseket mindig a teljesítménykorlát paramétere szerint számítják ki, azonban maximális terhelési módban 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 fúrólyuk szivattyúk működése során.

1.1 Eszköz és működési algoritmus

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

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

A kialakítás kulcseleme egy impulzus inverter, amely 5-8 tranzisztoros kulcsból áll. Az elektromos motor állórész tekercsének megfelelő eleme mindegyik kulcshoz csatlakozik. A külföldi konverterek IGBT osztályú tranzisztorokat használnak, míg az orosz konverterek hazai társaikat.

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

A frekvenciaváltó működési algoritmusa meglehetősen egyszerű. Amikor a nyomáskapcsoló megállapítja, hogy a nyomásszint a hidraulikatartályban a megengedett minimum alá esett, egy jelet továbbít a konverter, és elindítja a szivattyú elektromos 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 beállítsa az elektromos motor gyorsulási idejét.

A gyorsítási folyamat során a jeladó folyamatosan továbbítja a csővezetékben lévő nyomásszintre vonatkozó adatokat a távadónak. A kívánt érték elérése után a vezérlőegység leállítja a gyorsítást és fenntartja a beállított motorfordulatszámot. Ha a szivattyúállomáshoz csatlakoztatott vízpont több vizet fogyaszt, a konverter a szivattyú teljesítményének növelésével növeli a tápnyomást, és fordítva.

1.2 A szivattyú működése frekvenciaváltóval párhuzamosan (videó)

Ha az Ön által használt szivattyú nem rendelkezik beépített frekvenciaváltóval, akkor saját maga vásárolhat és telepíthet egy ilyen teljesítményszabályozót. Általában a szivattyúgyártók a műszaki adatlapon feltüntetik, hogy melyik átalakító alkalmas ehhez a berendezésmodellhez.

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 kiválasztani az áramellátás esetleges ingadozásait (alacsony feszültség a készülék leállásához vezet, magas feszültségnél egyszerűen meghibásodhat). Vegye figyelembe a szivattyú motorjának típusát is - három-, két- vagy egyfázisú.
3. Beállítási frekvencia tartomány - fúrólyuk szivattyúknál az optimális tartomány 200-600 Hz (a szivattyú kezdeti teljesítményétől függően), keringető szivattyúknál 200-350 Hz.
4. A löketek és a vezérlőkimenetek száma - minél több közülük, annál több parancsot, és ennek eredményeként az átalakító működési módjait konfigurálhatja. Az automatizálás lehetővé teszi az indítási sebesség beállítását, a maximális sebesség többféle üzemmódját, a gyorsulási sebességet stb.
5. Vezérlési módszer - fúrólyuk szivattyútelephez a legkényelmesebb a távirányító használata, amely a házon belül helyezhető el, míg a távirányítós átalakító tökéletes a keringető szivattyúkhoz.

Ha kiszűrte a piacon lévő összes eszközt, és azzal szembesül, hogy egyszerűen nincs a jellemzőinek megfelelő berendezés, akkor a kiválasztási kritériumokat egy kulcstényezőre kell leszűkítenie - a motor által fogyasztott áramerősségre. amelyre az átalakító névleges teljesítménye van kiválasztva.

A frekvenciavezérlő egység kiválasztásakor, különösen a hazai vagy kínai gyártóktól, vegye figyelembe a garanciális időszakot is. Időtartama alapján közvetve megítélhető a technika megbízhatósága.

Néhány szó a gyártókról. Ezen a területen a vezető cég a Grundfoss (Dánia), amely több mint 15 különböző típusú konverterrel látja el a piacot. Tehát háromfázisú villanymotorral rendelkező szivattyúkhoz a Micro Drive FC101 modell alkalmas, egyfázisú szivattyúkhoz (normál 220 V-os hálózatról üzemel) - FC51.

Az ár szempontjából megfizethetőbb a Rockwell Automation (Németország) berendezése. A cég PowerFlex 4 és 40 konverterek sorát kínálja kis teljesítményű keringető szivattyúkhoz és PowerFlex 400 sorozatot fúrólyuk szivattyútelepekhez (3 párhuzamosan kapcsolt szivattyú működhet egyszerre egy konverterről.

Ne feledje, hogy egy jó konverter ára néha elérheti egy szivattyú költségét, ezért egy ilyen eszköz csatlakoztatását és beállítását kizárólag szakemberek végezhetik.