Qualsiasi attrezzatura necessaria per il funzionamento efficiente della pompa dell'acqua e non inclusa nella sua confezione standard è chiamata opzionale. Di norma, nel pacchetto standard di una stazione di pompaggio sono inclusi i seguenti componenti: una pompa sommersa o di superficie, un manometro, un tubo in acciaio inossidabile, un accumulatore idraulico, un pressostato acqua. L'attrezzatura aggiuntiva include prodotti ausiliari come un convertitore di frequenza per una pompa da pozzo, stabilizzatori di tensione, un gruppo di continuità (UPS), il suo secondo nome è un convertitore di tensione, vari sensori, blocchi, relè di controllo e molto altro. Nel nostro articolo considereremo lo scopo e le caratteristiche dell'utilizzo delle principali apparecchiature aggiuntive per le pompe.

Per qualsiasi stazione di pompaggio, la protezione contro il funzionamento a secco è molto importante. Ciò può accadere in condizioni di carenza d'acqua nella sorgente. In caso di svuotamento completo della presa d'acqua, l'unità lavorerà “a secco”. Ciò porterà al surriscaldamento della girante (girante) e di altri elementi importanti della camera di lavoro. A causa della deformazione termica, le parti potrebbero incepparsi e l'unità si guasterà. Per evitare che ciò accada, è necessario un blocco che protegga l'unità dal funzionamento a secco. Tali blocchi includono vari dettagli:

• controllori elettronici;
• meccanismo galleggiante;
• regolatore elettromeccanico (relè).

Considera le caratteristiche del dispositivo e l'uso di alcuni di essi.

semplice controllore

Il relè elettronico dispone di un sensore di flusso che consente di determinare la presenza o l'assenza di flusso d'acqua nelle tubazioni. Se il regolatore indica l'assenza di acqua nella tubazione, il dispositivo spegne l'apparecchiatura di pompaggio. In vendita ci sono molte varietà di controller che differiscono per funzionalità e aspetto. I più semplici sono dotati solo di un sensore di flusso. I modelli più avanzati possono combinare le funzioni di controllo della pressione limite per l'accensione e lo spegnimento dell'unità, nonché la protezione contro la marcia a secco.

Per una stazione di pompaggio standard con controllo elettromeccanico della pressione è sufficiente acquistare un semplice controllore elettronico. Tale blocco proteggerà l'unità dal funzionamento a secco. È installato sulla condotta di alimentazione.

Se si utilizza una stazione di pompaggio senza accumulatore idraulico, è necessaria anche un'unità di controllo che protegga dal funzionamento a secco. Questo dispositivo assicurerà che l'attrezzatura di pompaggio si arresti quando i punti di consumo dell'acqua sono chiusi. Il sensore di flusso funzionerà anche in questo caso, perché il flusso d'acqua si interromperà con l'interruzione del flusso dalla tubazione.

Controller con opzioni aggiuntive

Un controller così avanzato per il funzionamento di apparecchiature di pompaggio può:

• controllare la pressione con un manometro integrato;
• il dispositivo potrebbe tentare di riavviare automaticamente la pompa dopo un certo periodo di tempo;
• impostare la soglia di pressione inferiore per l'accensione dell'unità;
• controllare le soglie di pressione superiore e inferiore (si tratta di blocchi universali che combinano un regolatore di pressione e un sensore di flusso).

È importante sapere: in alcune modifiche dei nuovi regolatori, l'utente può modificare autonomamente le soglie di pressione superiore e inferiore entro i limiti specificati.

Dispositivi elettromeccanici di protezione contro la marcia a secco

I dispositivi di comando elettromeccanici sono indicati dalle lettere LP3. Proteggono inoltre l'unità dal funzionamento a secco. Al loro interno, sono gli stessi pressostati. Tuttavia, ci sono lievi differenze:

• tale unità funziona solo con una piccola pressione;
• questo dispositivo spegne la pompa al raggiungimento del limite inferiore di pressione, e la accende al raggiungimento del limite superiore, mentre i relè convenzionali fanno il contrario;
• il dispositivo è praticamente insensibile agli sbalzi di tensione;
• la sua affidabilità e durata sono molto più elevate;
• il prezzo di questa unità è inferiore rispetto al costo di un relè convenzionale;
• in caso di arresto della pompa per protezione contro la marcia a secco, la centralina non riavvierà la pompa, l'utente dovrà farlo manualmente.

meccanismo galleggiante

Questo dispositivo è costituito da un galleggiante, all'interno del quale è presente una sfera d'acciaio, e un cavo elettrico. Quando l'acqua viene aspirata nel dispositivo, il blocco galleggiante si solleva. In questo momento, la palla è in una posizione in cui chiude il circuito elettrico. Ciò porta all'avvio e al funzionamento delle apparecchiature di pompaggio. Se il galleggiante si abbassa a causa di un calo del livello dell'acqua, la sfera cambia posizione e apre il circuito, provocando lo spegnimento del dispositivo.

Protettori di sovratensione

Attenzione: quando si avviano le apparecchiature di pompaggio, la tensione già bassa nella rete suburbana potrebbe scendere al minimo, causando il guasto degli elettrodomestici. Il fatto è che in tali condizioni, i dispositivi funzioneranno alla massima potenza per compensare la tensione mancante.

Inoltre, la mancanza di tensione influirà negativamente sul motore delle apparecchiature di pompaggio, nonché sulla capacità dell'unità di fornire una pressione dell'acqua sufficiente. Per evitare che ciò accada, è necessario acquistare uno stabilizzatore di tensione per le unità che pompano l'acqua.

Per scegliere lo stabilizzatore giusto, è necessario considerare le seguenti sfumature:

1. È necessario conoscere l'entità delle correnti di avviamento. Può essere ottenuto dal produttore o calcolato dalla formula. Per cominciare, determiniamo la corrente di esercizio dividendo la potenza del motore per la tensione (220 V) e moltiplicando per un fattore di potenza pari a 0,6-0,8. Successivamente, moltiplichiamo il numero appreso per 4 e otteniamo il valore desiderato.
2. Lo stabilizzatore di tensione deve avere una potenza che consenta di collegarlo non solo alle apparecchiature di pompaggio.
3. Scegli uno stabilizzatore il cui modello è adattato per funzionare con unità dotate di motore elettrico. Per queste esigenze, gli stabilizzatori a relè, che hanno una velocità di stabilizzazione aumentata, sono i più adatti.
4. Per le pompe trifase sono adatti stabilizzatori trifase con potenza aumentata.
5. Di norma, lo stabilizzatore per la pompa deve essere selezionato con un triplo eccesso di potenza.
6. Più bassa è la tensione di ingresso, maggiore è la potenza che devi dare allo stabilizzatore.
7. Durante il funzionamento, è meglio caricare il dispositivo dell'80% e non del 100%.Ciò aumenterà la durata del dispositivo.

Varietà di dispositivi stabilizzatori:

• tiristore;
• relè;
• elettromeccanico.

La scelta dell'uno o dell'altro tipo di stabilizzatore dipende dal livello di tensione nella rete, dalla distanza alla quale l'oggetto è installato dalla sottostazione di trasformazione, dalla sovratensione su questa linea. Se non ci sono salti bruschi e indicatori di alta tensione, puoi scegliere un dispositivo elettromeccanico con una regolazione regolare. Per linee con salti di rete, sono adatti modelli a relè o a tiristori.

Convertitore di frequenza per pompa

Vari dispositivi sono utilizzati per controllare le apparecchiature di pompaggio:

1. È necessario un relè di allarme per spegnere una pompa in funzione a causa di modifiche nella modalità operativa.
2. Per commutare i circuiti nella sequenza richiesta, è necessario un relè intermedio.
3. Come abbiamo scritto sopra, è necessario un relè di tensione per la protezione contro le sovratensioni.
4. Per contare il tempo necessario per eseguire una determinata operazione, è necessario un timer.
5. Per controllare la pressione nella tubazione e controllare i circuiti automatici, è utile un manometro a elettrocontatto.
6. Per misurare la temperatura di cuscinetti e guarnizioni, è necessario un interruttore termico.
7. I sensori di livello danno un segnale per avviare o arrestare l'unità a causa di una variazione della pressione o del livello del liquido.
8. Il relè del vuoto mantiene un determinato livello di vuoto nella camera del dispositivo o nella tubazione di ingresso.
9. Un relè a getto viene utilizzato per controllare il movimento del fluido nei tubi.

Importante: il convertitore di frequenza è particolarmente importante nei sistemi multi-pompa.

Vantaggi dell'utilizzo di un convertitore di frequenza per controllare una pompa:

• Viene eseguito l'avviamento graduale del motore. Ciò contribuisce a ridurre l'impatto dei carichi meccanici sulle apparecchiature di pompaggio. Inoltre, la riduzione delle correnti di spunto riduce il rischio di colpo d'ariete. L'assenza di colpi d'ariete influisce favorevolmente sulla durata e sull'integrità dell'intera struttura idraulica.
• Grazie a ciò, la risorsa dell'unità di pompaggio viene spesa in modo più economico. Ciò prolungherà la vita dell'apparecchiatura.
• L'uso di un convertitore di frequenza contribuisce al risparmio energetico.

Gli svantaggi di un convertitore di frequenza per il controllo di apparecchiature di pompaggio includono quanto segue:

• Il prezzo elevato del dispositivo. Anche per l'acquisto di pompe a bassa potenza, il costo di un tale convertitore risulterà piuttosto elevato.
• Il convertitore di controllo della pompa può essere utilizzato solo se la lunghezza del cavo è max 50 m.

Gruppi di continuità

Per garantire un'alimentazione costante delle apparecchiature di pompaggio, vengono utilizzati gruppi di continuità (UPS) speciali, il suo secondo nome è un convertitore di tensione. Il principio di funzionamento di questo dispositivo si basa sul fatto che in presenza di corrente nella rete carica batterie speciali. In caso di interruzione di corrente, l'unità consuma elettricità dalle batterie. Allo stesso tempo, converte la corrente continua (12 V), emettendo corrente alternata (220 V).

In altre parole, se sono necessari alcuni dispositivi aggiuntivi per controllare la pompa, il convertitore garantisce il suo funzionamento ininterrotto in caso di interruzione di corrente. Questo dispositivo è collegato a batterie e collegato alla rete elettrica.

È necessaria una sinusoide di frequenza nei gruppi di continuità per apparecchiature di pompaggio, perché senza di essa le unità emetteranno molto rumore e si surriscalderanno. Di conseguenza, un avvolgimento sottile può semplicemente bruciarsi. In genere, la potenza dell'UPS è di 1000-2000 W. Questa potenza sarà sufficiente non solo per garantire il funzionamento delle apparecchiature di pompaggio, ma anche per mantenere le caldaie di riscaldamento, la TV e l'illuminazione in tutta la casa.

Nel nostro articolo, abbiamo esaminato l'attrezzatura aggiuntiva più necessaria per facilitare il controllo della pompa, aumentarne l'efficienza e proteggerla da guasti in caso di variazioni delle condizioni operative.

L'elemento base che garantisce la funzionalità della pompa è il motore elettrico. In precedenza, la regolazione del flusso di lavoro avveniva a causa dell'automazione, ora questo compito è risolto da un convertitore di frequenza per pompe.

Scopo funzionale del convertitore di frequenza nella progettazione della pompa

L'inverter (convertitore di frequenza) regola il funzionamento della pompa molto meglio del relè. Funziona contemporaneamente come stabilizzatore, automazione e regolatore del flusso di lavoro. Grazie a lui, l'elevata efficienza del dispositivo è assicurata:

• Il livello di alimentazione elettrica, se necessario, e la velocità del motore vengono ridotti, il che aiuta a proteggere la pompa dall'usura prematura.
• Viene impedita la formazione di sovrapressione nei tubi.
• Il problema degli sbalzi di tensione è risolto, il che aumenta sicuramente anche la vita della pompa.

Per lo più già in fase di assemblaggio viene impiantata la stazione di pompaggio. Questi dispositivi includono modelli della famosissima pompa Grundfos.

Visivamente si tratta di una scatola dotata di elettronica (diverse schede, un sensore che effettua misurazioni e un inverter che equalizza il livello di tensione) e uno schermo di piccole dimensioni.

I campioni più costosi sono dotati di microprocessori. È possibile integrare batterie, equalizzatori aggiuntivi e così via.

I convertitori utilizzati possono essere di tipo monofase o trifase.

Secondo il principio di funzionamento, il convertitore di frequenza è abbastanza semplice. Un'onda di corrente elettrica viene applicata alle schede del dispositivo. Gli inverter e gli stabilizzatori lì situati ne assicurano l'allineamento. Allo stesso tempo, il sensore legge i dati di pressione e altre informazioni rilevanti.

Tutte le informazioni vengono reindirizzate all'unità di automazione. Successivamente, il convertitore di frequenza li valuta, determinando il livello di potenza che deve essere applicato e, in base a ciò, fornendo la quantità di elettricità necessaria per continuare a funzionare.

Di conseguenza, il convertitore di frequenza può regolare l'avviamento regolare dei motori, il livello di pressione dell'acqua e interrompere il funzionamento in una situazione critica. L'elenco di tutti i "doveri" assegnati al chastotnik è in continua espansione grazie ai miglioramenti apportati dagli sviluppatori.

Il processo di controllo delle azioni del convertitore viene eseguito semplicemente premendo il pulsante desiderato, concentrandosi sui dati visualizzati sullo schermo. I dispositivi più costosi sono in grado di riconoscere più comandi. I modelli di altissima qualità sono progettati per diverse dozzine di modalità operative con un cambio di velocità e programma.

Il costo di installazione e acquisto del convertitore è completamente compensato entro un anno dal funzionamento.

Elenco delle funzioni positive del convertitore di frequenza:

• La capacità di equalizzare la tensione di ingresso.
• Garantire il controllo della potenza della pompa.
• Creazione di condizioni che permettano di risparmiare energia elettrica.
• Aumentare la durata del funzionamento delle apparecchiature di pompaggio.
• Fornire la capacità di lavorare senza un accumulatore idraulico.
• Stabilizzazione della pressione intrasistemica.
• Ridurre il livello di rumore della pompa.

Lavora anche come sostituto dell'automazione.

Punti negativi:

• L'alto costo del dispositivo.
• La configurazione e la connessione sono generalmente disponibili solo per gli specialisti.

Il convertitore di frequenza funziona nella progettazione della pompa come segue: con un calo significativo del livello di pressione nel serbatoio idraulico (determinato tramite un relè), il convertitore di frequenza riceve il segnale appropriato e dà il comando per avviare il motore elettrico. Allo stesso tempo, tutto viene eseguito "senza movimenti bruschi", la potenza aumenta gradualmente, assicurando contro il sovraccarico idraulico. Attualmente, i modelli di convertitori forniscono la regolazione del tempo di accelerazione da 5 a 30 secondi.

Durante l'accelerazione, il convertitore riceve costantemente informazioni sul livello di pressione nella tubazione. Non appena questo livello raggiunge il valore desiderato, l'accelerazione si interrompe, il motore continua a funzionare alla frequenza raggiunta.

Come scegliere e installare l'attrezzatura?

La dotazione standard della stazione di pompaggio è composta da:

• Pompa sommergibile o di superficie;
• manometro;
• Tubo dotato di rivestimento in acciaio inox;
• Accumulatore idraulico;
• Pressostato acqua.

L'attrezzatura aggiuntiva include:

• Gruppi di continuità;
• Sensore;
• blocchi;
• Relè di controllo ecc.

Se la progettazione delle apparecchiature di pompaggio esistenti non è dotata di un convertitore di frequenza, è possibile installarlo da soli. Solitamente, nella documentazione allegata al modello di pompa, ci sono indicazioni su quale convertitore può interagire una pompa di questo tipo.

In assenza di tali informazioni, è necessario, in base a parametri significativi, selezionare autonomamente il convertitore:

1. Livello di potenza.

È necessario abbinare la potenza dell'azionamento elettrico e del convertitore.

1. Valore della tensione di ingresso.

Un'indicazione della corrente alla quale opera il convertitore. Qui è necessario tenere conto di quali possono essere le potenziali fluttuazioni nella rete (un livello di bassa tensione provoca un arresto, un livello di alta tensione provoca un guasto).

1. Categoria motore pompa.

Monofase, bifase o trifase.

1. Limiti della gamma di controllo della frequenza.

Per una pompa da pozzo sono necessari 200 - 600 Hz (a seconda della potenza primaria della pompa), per una pompa circolare - 200 - 350 Hz.

1. Abbinare il numero di ingressi/uscite di controllo alle esigenze operative.

Più sono, più opzioni per la gestione del flusso di lavoro.

1. Scegliere il giusto metodo di controllo.

Nel caso di una pompa da pozzo, si tratta di un telecomando, che consente il controllo direttamente da casa, e la pompa di circolazione funziona perfettamente con un telecomando.

È necessario determinare l'affidabilità dei dispositivi acquistati indirettamente per la durata del periodo di garanzia. Di conseguenza, più è grande, migliore è la qualità.

Dove installare il convertitore della pompa?

I convertitori di frequenza con collegamento idraulico sono installati direttamente sulla linea di pressione. Senza tale collegamento, alla linea è collegato solo un sensore di pressione dell'acqua collegato all'inverter.

Convert si trova il più vicino possibile alla pompa, ma solo all'interno del locale riscaldato. Lo schema elettrico generale per l'alimentazione è semplice e senza problemi.

Modelli di trasduttori per pompe

• Spunto Grundfos

Convertitori prodotti da un'azienda con sede in Danimarca che produce pompe. Di conseguenza, questi convertitori di frequenza sono progettati nella massima conformità con il design dei modelli di pompe Grundfos. Il dispositivo è responsabile della regolazione fine del funzionamento dell'intero meccanismo, dell'esecuzione delle funzioni di protezione e controllo. I trasduttori del sistema Cue si distinguono per una varietà di modelli di alta qualità (più di 15 tipi nella gamma), ma il loro costo è adeguato. Inoltre, il prezzo dipende direttamente dal convertitore di frequenza richiesto per il meccanismo di quale potenza. Tra la gamma di modelli, puoi trovare convertitori sia per una pompa monofase () che per una trifase (Micro Drive FC101).

• Erman E-9

I convertitori di questa azienda sono economici. Sono responsabili della compensazione della coppia, dell'avviamento regolare, del controllo della pressione e hanno varie modalità di controllo per un massimo di 24 numeri. Il rispetto del potere è selezionato su base individuale. C'è un alloggiamento protettivo che protegge da polvere e sporco.

• Hyundai N50

Convertitore di frequenza monofase. Può essere utilizzato negli elettrodomestici. Il livello di potenza è 0,7-2,5 kW. Di piccole dimensioni, che lo rende comodo da installare in qualsiasi dispositivo. È degno di nota per il fatto che fornisce una messa a punto grazie a diverse modalità di messa a punto e 16 velocità discrete. Costa circa il doppio rispetto al modello precedente.

• Power Flex 40

I modelli di questo marchio sono versatili e molto popolari. La loro caratteristica distintiva è un'unità di alta qualità e un controllo vettoriale. L'azionamento, tra le altre cose, smorza il rumore durante il funzionamento del motore, aumenta automaticamente la velocità del motore elettrico, protegge l'intero meccanismo da sovraccarico e surriscaldamento e garantisce un avvio regolare. Costo paragonabile a Spunto Grundfos.

Utilizzo della pompa negli impianti autonomi di approvvigionamento idrico e di riscaldamento

I modelli di pompa in questa categoria sono considerati molto produttivi, ma hanno un livello di consumo energetico eccessivamente elevato, il che, ovviamente, ne rende difficile il funzionamento. Naturalmente, i convertitori di frequenza possono ridurre la quantità di consumo energetico, il livello di pressione e prolungare la durata.

La maggior parte delle pompe moderne sono progettate secondo il principio di strozzamento. I motori elettrici di questi meccanismi sono in funzione al limite di potenza superiore, cioè letteralmente per usura. Spesso, a causa della mancanza di scorrevolezza all'accensione, si osservano potenti shock idraulici che rovinano il design della pompa. Per mettere a punto un tale meccanismo, devi anche sforzarti.

Il calcolo dei dati per le apparecchiature di pompaggio si basa sempre sul limite di potenza, sebbene il meccanismo subisca il carico massimo solo occasionalmente al picco di consumo d'acqua, cosa che accade raramente. Per il resto, l'attuazione del lavoro al limite delle possibilità è del tutto ingiustificata. Proprio in questi momenti, il convertitore di frequenza per le pompe di circolazione e di pozzo riduce il consumo di energia del 30 - 40%.

Tra l'altro, l'uso di un convertitore di frequenza nella stazione di pompaggio che fornisce l'erogazione dell'acqua aiuta a prevenire il problema del "marcia a secco". È rilevante nei casi in cui non c'è acqua all'interno del sistema e il motore funziona ulteriormente. A causa del "funzionamento a secco", il motore potrebbe surriscaldarsi e il meccanismo nel suo insieme potrebbe rompersi. Ciò dimostra ancora una volta la necessità di utilizzare un convertitore.

Convertitore di frequenza monofase per una pompa all'interno di un sistema di approvvigionamento idrico domestico

L'ergonomia dei dispositivi è un indicatore molto significativo nel quadro dei servizi ai consumatori. Migliorare questo parametro per un sistema di approvvigionamento idrico che utilizza un modello di pompa monofase a bassa potenza è difficile, poiché ciò richiede un convertitore con un livello di tensione di ingresso / uscita di 1x220 V e non è facile trovarne uno.

In genere, le pompe domestiche non si lamentano del consumo di energia, ma ciò non compensa il costo di acquisto, a causa del suo raro funzionamento.

Tuttavia, l'installazione del convertitore non perde la sua rilevanza, poiché aiuta a mantenere una pressione di rete costante. In altre parole, qui viene fatta una richiesta per un funzionamento confortevole.

Questa opzione è particolarmente importante quando si utilizza l'acqua calda. Cioè, l'uso di un chastotnik elimina le fluttuazioni di temperatura e le variazioni della forza di pressione.

I convertitori monofase sono adatti sia per pompe sommerse che di superficie.

Convertitore di frequenza monofase per uso domestico

I convertitori di tipo standard generalmente non sono dotati di collegamento idraulico. Un tentativo di aggiornare autonomamente il dispositivo per tali esigenze potrebbe essere inutile, anche se uno specialista si occupa della questione.

Riconoscendo questo problema, i produttori di convertitori di frequenza hanno creato uno speciale convertitore di frequenza monofase per una pompa che alimenta i sistemi idrici domestici.

Uno di questi convertitori è dotato di un collegamento idraulico ed è in grado di eseguire tutti i compiti chastotnik standard.

Nell'articolo parleremo di come organizzare l'approvvigionamento idrico automatico utilizzando un convertitore di frequenza. Considerare la scelta di un convertitore, la compilazione di un sistema di automazione, opzioni aggiuntive per il monitoraggio, il controllo e la protezione di un motore asincrono della pompa.

Per ottenere un approvvigionamento idrico efficiente e allo stesso tempo garantire la massima protezione del motore della pompa è possibile solo con l'uso di una tecnologia di conversione specializzata, realizzata sulla base di un inverter di tensione autonomo. Questa soluzione permette di organizzare l'automazione dell'approvvigionamento idrico ininterrotto utilizzato sia per le proprie esigenze che per quelle industriali.

Indipendentemente dallo scopo per cui viene utilizzata la pompa (pozzo, pompaggio, autoadescante, ecc.), Quasi tutti i motori utilizzati in essi possono essere suddivisi in due tipi: motori asincroni monofase e trifase. Dipende dal motore di azionamento utilizzato nella pompa che viene selezionato il convertitore richiesto.

Che cos'è un convertitore

Si tratta di un'unità elettrica che converte la potenza elettrica della rete in base al compito in entrata e fornisce una tensione regolabile al motore nell'intervallo da 0 a 220 V o da 0 a 380 V con una frequenza da 0 a 120 o più Hz. All'interno del convertitore c'è:

1. Un ponte Larionov incontrollato o semicontrollato, che fornisce la rettifica della tensione di rete, costruito su una base a semiconduttore di diodi o tiristori.
2. Collegamento del condensatore, livellando la tensione risultante.
3. Tasto per il ripristino della tensione recuperata durante la frenatura.
4. Inverter di tensione autonomo basato su interruttori IGBT, che fornisce una tensione alternata di un determinato valore e frequenza.
5. Sistema di controllo a microprocessore responsabile di tutte le operazioni nel convertitore e della protezione del motore.

Struttura tipica di un convertitore di frequenza trifase basato su un inverter di tensione autonomo

Criteri di selezione del trasmettitore

La prima cosa da considerare è l'idoneità del convertitore per il tipo di alimentazione (220 V o 380 V). La seconda è la corrispondenza della potenza del convertitore di potenza del motore, mentre è auspicabile avere un piccolo margine in termini di potenza nominale per il convertitore acquistato (in media del 20-50%), che garantirà il funzionamento se il sistema necessita da accendere e spegnere frequentemente, così come in varie situazioni di emergenza.

Per facilitare la messa in servizio, il convertitore deve disporre di uno schermo di controllo. La maggior parte dei convertitori moderni già nella configurazione di base ha blocchi integrati per l'elaborazione di segnali discreti e analogici, che in futuro consentiranno di costruire un piccolo sistema di automazione sulla base, se non sono disponibili, è necessario ordinarli.

Una delle possibili opzioni per la progettazione dei terminali utilizzati per collegare i segnali discreti e analogici al convertitore

La cosa principale che la pompa dovrebbe fornire è mantenere un determinato valore di pressione nel sistema con una portata dell'acqua fornita in costante cambiamento. Allo stesso tempo, una leggera diminuzione della velocità di rotazione della parte pompante della pompa, eseguita dal convertitore, poiché la pompa funziona con un carico di tipo "ventilatore", porta ad una diminuzione più significativa della coppia richiesta elettromagnetica momento e, di conseguenza, ad una diminuzione dei costi energetici.

Attrezzatura aggiuntiva per l'organizzazione dell'approvvigionamento idrico automatico

1. Sensore di pressione analogico.
2. Pulsanti di avvio/arresto del sistema.
3. Sensore temperatura acqua (per pompe profonde).
4. Ingresso fusibili ad alta velocità.
5. contattore di uscita.
6. Induttanza di ingresso e di uscita (non installabile a basse potenze).

I pulsanti "Start" e "Stop" sono collegati agli ingressi discreti del convertitore e acquisiscono le proprietà necessarie nel processo di regolazione. Un sensore di pressione analogico è collegato all'ingresso analogico corrispondente sul pannello del convertitore ed è parametrizzato per impostare la velocità del motore della pompa.

Come funziona l'automazione

Dopo aver premuto il pulsante "Start", il convertitore accende automaticamente il contattore di uscita e, in base alle letture del sensore di pressione, avvia il motore della pompa. Dopodiché, porta dolcemente la sua velocità a quella richiesta per mantenere la pressione impostata.

Se il convertitore rileva una situazione di emergenza o quando viene premuto il pulsante Stop, il convertitore riduce al minimo la velocità del motore con l'intensità richiesta a seconda della situazione e spegne il contattore.

Un sensore di temperatura dell'acqua per pompe da pozzo è necessario per controllare indirettamente la temperatura della pompa, poiché l'uso di un convertitore riduce la quantità di flusso d'acqua e, di conseguenza, peggiora il raffreddamento. Questo controllo può essere trascurato se si garantisce che la temperatura dell'acqua non superi i 15-16 gradi Celsius.

Se il motore dispone di un sensore di temperatura integrato, deve essere collegato all'ingresso corrispondente sul convertitore, questo garantisce una protezione del 100% del motore dal surriscaldamento durante il funzionamento.

Cosa devi sapere quando si assembla il circuito e si imposta il convertitore

È necessario leggere attentamente le istruzioni della pompa e del convertitore. Durante la configurazione del sistema, sarà necessario registrare nel convertitore le informazioni sulla velocità nominale del motore, la sua potenza, corrente nominale, tensione e frequenza della rete di alimentazione, il tempo di accelerazione e decelerazione ottimale, il sovraccarico consentito del motore all'avviamento e durante il funzionamento.

Sarà necessario definire le funzioni degli ingressi e delle uscite analogici e digitali per controllare il contattore. Successivamente, seleziona la legge di controllo, in questo sistema - U / F o controllo vettoriale. Successivamente, sarà necessario abilitare la parametrizzazione automatica, durante la quale il convertitore stesso determinerà la resistenza degli avvolgimenti del motore, calcolerà tutti i parametri necessari per creare il suo modello matematico.

Tutte le impostazioni necessarie nei moderni convertitori digitali possono essere effettuate utilizzando il pannello di controllo con display a cristalli liquidi. Alcuni modelli di convertitore sono forniti con un software speciale, che può essere installato su un personal computer e collegato al sistema di controllo tramite porta USB o COM.

Pannello di controllo del convertitore

È importante collegare correttamente tutti i componenti del sistema di automazione e del motore. La maggior parte dei convertitori dispone di un'alimentazione a 24 V incorporata che può essere utilizzata per il circuito e l'indicazione del funzionamento del sistema mediante uscite digitali e luci a LED.

Vantaggi dell'utilizzo del sistema motore convertitore-pompa

Se correttamente configurato, il trasduttore controlla la pressione nel sistema di alimentazione dell'acqua e lo protegge dal superamento della pressione impostata.

Il convertitore stesso accende il motore della pompa e lo fa ruotare alla velocità alla quale, in funzione del consumo d'acqua, viene mantenuta la pressione richiesta, solitamente questa velocità è inferiore a quella nominale, grazie alla quale si ottengono risparmi energetici. Il motore viene accelerato entro il tempo specificato in fase di messa in servizio (secondo la cosiddetta rampa), questa opzione consente non solo di ridurre la corrente di avviamento nel sistema e, di conseguenza, il sovraccarico del motore, ma anche di ridurre al minimo il carico sul parte meccanica, che prolunga la vita della pompa e riduce l'elettricità di sovraccarico.

Solo con l'aiuto di un convertitore è possibile utilizzare in modo efficiente pompe con motore asincrono trifase se alimentate da una rete domestica a 220 V.

Le protezioni integrate nel convertitore monitorano costantemente la corrente assorbita dal motore, la sua velocità di rotazione, la temperatura, che consente di proteggere da cortocircuiti, mancanza di fase di alimentazione, inceppamento meccanico, sovraccarico e surriscaldamento.

Le pompe utilizzate nei sistemi autonomi di approvvigionamento idrico e riscaldamento sono produttive, ma allo stesso tempo apparecchiature piuttosto costose in termini di funzionamento a causa dell'elevato livello di consumo energetico. È possibile ridurre i costi e prolungare notevolmente la vita della pompa dotandola di un convertitore di frequenza, di cui parleremo in questo articolo.

Scoprirai perché hai bisogno e quali funzioni svolge un convertitore di frequenza. Verrà preso in considerazione il principio di funzionamento di tali dispositivi, la loro varietà, le caratteristiche tecniche e verranno fornite raccomandazioni per la scelta di convertitori per pompe da pozzo e di circolazione.

1 Perché hai bisogno di un convertitore di frequenza?

Quasi tutte le pompe moderne vendute nelle categorie budget e prezzo medio sono progettate secondo il principio di limitazione. Il motore elettrico di tali unità funziona sempre alla massima potenza e la variazione della portata / pressione del fluido di alimentazione viene effettuata regolando le valvole di intercettazione, che modificano la sezione trasversale del foro passante.

Questo principio di funzionamento presenta una serie di inconvenienti significativi, provoca la comparsa di shock idraulici, poiché immediatamente dopo l'accensione la pompa inizia a pompare acqua attraverso i tubi alla massima potenza. Un altro problema è l'elevato consumo di energia e la rapida usura dei componenti del sistema, sia la pompa che le valvole di intercettazione con la tubazione. Sì, e non si può parlare di mettere a punto un tale sistema di approvvigionamento idrico a casa da un pozzo.

Gli svantaggi di cui sopra sono insoliti per le pompe dotate di convertitore di frequenza. Questo elemento consente di controllare efficacemente la pressione creata nella rete idrica o nella tubazione di riscaldamento modificando la quantità di elettricità fornita al motore.

Come si può vedere nel diagramma, l'attrezzatura di pompaggio è sempre calcolata in base al parametro del limite di potenza, tuttavia, in modalità di carico massimo, la pompa funziona solo durante i periodi di picco di consumo idrico, il che è estremamente raro. In tutti gli altri casi, la maggiore potenza dell'apparecchiatura non è necessaria. Il convertitore di frequenza, come mostrano le statistiche, consente di risparmiare fino al 30-40% di elettricità durante il funzionamento delle pompe di circolazione e di pozzo.

1.1 Dispositivo e algoritmo di funzionamento

Un convertitore di frequenza per pompe di alimentazione idrica è un dispositivo elettrico che converte la tensione continua della rete in una tensione alternata secondo un'ampiezza e una frequenza predeterminate. Quasi tutti i convertitori moderni sono realizzati secondo lo schema del doppio cambio di corrente. Questo design è composto da 3 parti principali:

• raddrizzatore incontrollato;
• invertitore di impulsi;
• sistema di controllo.

L'elemento chiave del design è un inverter a impulsi, che a sua volta è composto da 5-8 tasti a transistor. A ciascuna delle chiavi è collegato un corrispondente elemento dell'avvolgimento statorico del motore elettrico. I convertitori stranieri utilizzano transistor di classe IGBT, mentre i convertitori russi utilizzano le loro controparti nazionali.

Il sistema di controllo è rappresentato da un microprocessore, che svolge contemporaneamente le funzioni di protezione (spegne la pompa in caso di forti sbalzi di corrente nella rete) e di controllo. Nelle pompe per acqua da pozzo, l'elemento di controllo del convertitore è collegato a un pressostato, che consente alla stazione di pompaggio di funzionare in modalità completamente automatica.

L'algoritmo di funzionamento del convertitore di frequenza è abbastanza semplice. Quando il pressostato rileva che il livello di pressione nel serbatoio idraulico è sceso al di sotto del minimo consentito, viene inviato un segnale al convertitore che avvia il motore elettrico della pompa. Il motore accelera dolcemente, il che riduce i carichi idraulici che influiscono sul sistema. I moderni convertitori consentono all'utente di impostare autonomamente il tempo di accelerazione del motore elettrico entro 5-30 secondi.

Durante il processo di accelerazione, il trasmettitore di segnale segnala continuamente il livello di pressione nella tubazione al trasmettitore. Dopo aver raggiunto il valore richiesto, la centralina interrompe l'accelerazione e mantiene il regime motore impostato. Se il punto acqua collegato alla stazione di pompaggio inizia a consumare più acqua, il convertitore aumenterà la pressione di alimentazione aumentando la capacità della pompa e viceversa.

1.2 Funzionamento della pompa in tandem con un convertitore di frequenza (video)

Se la pompa in uso non dispone di un convertitore di frequenza integrato, è possibile acquistare e installare personalmente un tale controller di potenza. Di norma, i produttori di pompe nella scheda tecnica indicano quale particolare convertitore è adatto per questo modello di apparecchiatura.

1. Potenza: il convertitore di tensione viene sempre selezionato in base alla potenza dell'azionamento elettrico a cui è collegato.
2. Tensione di ingresso: indica l'intensità della corrente alla quale il convertitore rimane operativo. Qui è necessario scegliere tenendo d'occhio le fluttuazioni che potrebbero esserci nell'alimentazione (la bassa tensione porta all'arresto del dispositivo, con una tensione maggiore può semplicemente guastarsi). Considera anche il tipo di motore della pompa: trifase, bifase o monofase.
3. Intervallo di frequenza di regolazione - per le pompe da pozzo, l'intervallo ottimale sarà 200-600 Hz (a seconda della potenza iniziale della pompa), per le pompe di circolazione 200-350 Hz.
4. È possibile configurare il numero di corse e le uscite di controllo: più sono, più comandi e, di conseguenza, le modalità operative del convertitore. L'automazione consente di impostare la velocità all'avvio, diverse modalità di velocità massima, velocità di accelerazione, ecc.
5. Metodo di controllo: per una stazione di pompaggio da pozzo, sarà più conveniente utilizzare il telecomando, che può essere posizionato all'interno della casa, mentre un convertitore con telecomando è perfetto per le pompe di circolazione.

Se hai filtrato tutti i dispositivi sul mercato e ti trovi di fronte al fatto che semplicemente non esiste un'apparecchiatura adatta alle sue caratteristiche, devi restringere i criteri di selezione a un fattore chiave: la corrente assorbita dal motore, secondo quale viene selezionata la potenza nominale del convertitore.

Inoltre, quando si sceglie un'unità di controllo della frequenza, in particolare di produttori nazionali o cinesi, considerare il periodo di garanzia. Dalla sua durata, si può indirettamente giudicare l'affidabilità della tecnica.

Qualche parola sui produttori. L'azienda leader in questo settore è Grundfoss (Danimarca), che fornisce al mercato oltre 15 diversi modelli di convertitori. Quindi, per le pompe con motore elettrico trifase, il modello Micro Drive FC101 è adatto, per le pompe monofase (funzionanti da rete standard 220V) - FC51.

Più convenienti in termini di prezzo sono le apparecchiature di Rockwell Automation (Germania). L'azienda offre una linea di convertitori PowerFlex 4 e 40 per pompe di circolazione a bassa potenza e una serie PowerFlex 400 per stazioni di pompaggio in pozzo (3 pompe collegate in parallelo possono funzionare da un convertitore alla volta.

Tieni presente che il prezzo di un buon convertitore a volte può raggiungere il costo di una pompa, quindi il collegamento e la configurazione di un tale dispositivo dovrebbero essere eseguiti esclusivamente da specialisti.