Организиране на автоматично подаване на вода с помощта на честотен преобразувател

Съдържанието на статията

• Какъв е конверторът
• Критерии за избор на конвертор
• Допълнително оборудване за организиране на автоматично водоснабдяване
• Как работи автоматизацията
• Какво трябва да знаете, когато сглобявате верига и настройвате конвертор
• Плюсове на използването на системния конвертор – мотор на помпата

В статията ще говорим как да организираме автоматично подаване на вода с помощта на честотен преобразувател. Помислете за избора на конвертора, състава на системата за автоматизация, допълнителни възможности за наблюдение, управление и защита на асинхронния двигател на помпата.

Възможно е да се постигне ефективно водоснабдяване и в същото време да се осигури максимална защита на двигателя на помпата само с помощта на специализирана технология на преобразувателя, базирана на автономен инвертор на напрежение. Това решение ви позволява да организирате автоматизацията на непрекъснато водоснабдяване, използвана както за вашите собствени, така и за индустриални нужди.

Независимо от целта, за която се използва помпата (сондаж, изпомпване, самозасмукване и др.), Почти всички използвани двигатели в тях могат да бъдат разделени на два типа – еднофазни и трифазни асинхронни двигатели. В зависимост от задвижващия мотор, използван в помпата, се избира необходимия конвертор..

Какъв е конверторът

Това е електрически блок, който преобразува електрическата мощност на мрежата в съответствие с входящата задача и извежда регулируемо напрежение към двигателя в диапазона от 0 до 220 V или от 0 до 380 V с честота от 0 до 120 Hz или повече. Вътре в преобразувателя има:

1. Неконтролиран или полууправляем мост Ларионов, който осигурява коригиране на мрежовото напрежение, изграден върху полупроводникова основа на диоди или тиристори.
2. Кондензатор връзка, изглаждане на полученото напрежение.
3. Ключ за нулиране на регенеративното спирачно напрежение.
4. Автономен инвертор на напрежение, базиран на IGBT превключватели, осигуряващ променливо напрежение с дадена стойност и честота.
5. Микропроцесорна система за управление, отговорна за всички операции в защитата на инвертора и двигателя.

Типична структура на трифазен честотен преобразувател, базиран на автономен инвертор на напрежение

Критерии за избор на конвертор

Първото нещо, което трябва да се вземе предвид, е съответствието на преобразувателя с вида на захранващата мрежа (220 V или 380 V). Второто е съответствието на мощността на преобразувателя с мощността на двигателя, докато е желателно да има малък запас от номинална мощност за закупения конвертор (средно с 20-50%), което ще гарантира работа, ако е необходимо честото включване и изключване на системата, както и при различни аварийни ситуации.

За по-лесно пускане в експлоатация преобразувателят трябва да има контролен екран. Повечето съвременни преобразуватели, които вече са в основната конфигурация, имат вградени блокове за обработка на дискретни и аналогови сигнали, които в бъдеще ще дадат възможност да се изгради малка система за автоматизация на нейната основа, ако те не са там, трябва да ги поръчате.

Една от възможните опции за дизайн на терминалите, използвани за свързване на дискретни и аналогови сигнали към преобразувателя

Основното, което трябва да осигури помпата, е да поддържа зададеното налягане в системата при постоянно променящ се дебит на подадената вода. В същото време, леко намаляване на скоростта на въртене на помпената част на помпата, извършено от конвертора, тъй като помпата работи с тип „вентилатор“, води до по-значително намаляване на необходимия електромагнитен въртящ момент и, като следствие, до намаляване на разходите за енергия.

Допълнително оборудване за организиране на автоматично водоснабдяване

1. Аналогов сензор за налягане.
2. Бутони за стартиране и спиране на системата.
3. Датчик за температурата на водата (за потопяеми помпи).
4. Въведете бързи предпазители.
5. Изходен контактор.
6. Вход и изход дросел (при ниска мощност е възможно да не се инсталира).

Бутоните „Старт“ и „Стоп“ са свързани към отделните входове на преобразувателя и в процеса на настройка придобиват необходимите свойства в софтуера. Аналоговият сензор за налягане е свързан към съответния аналогов вход на панела на преобразувателя и е параметризиран, за да настрои скоростта на двигателя на помпата.

Как работи автоматизацията

След натискане на бутона „Старт“ конверторът автоматично включва изходния контактор и според показанията на сензора за налягане стартира двигателя на помпата. След това плавно довежда скоростта си до необходимата, за да поддържа зададеното налягане.

В случай, че преобразувателят открие аварийна ситуация или при натискане на бутона „Стоп“, конверторът с необходимата интензивност в зависимост от ситуацията намалява скоростта на въртене на двигателя до минимум и изключва контактора.

За индиректен контрол на температурата на помпата е необходим датчик за температурата на водата, тъй като използването на преобразувател намалява количеството на водния поток и в резултат на това намалява охлаждането. Този контрол може да бъде пренебрегнат, ако се гарантира, че температурата на водата не се повиши над 15-16 градуса по Целзий.

Ако в двигателя има вграден сензор за температура, той трябва да бъде свързан към съответния вход на преобразувателя, това гарантира 100% защита на двигателя от прегряване по време на работа.

Какво трябва да знаете, когато сглобявате верига и настройвате конвертор

Необходимо е внимателно да прочетете инструкциите за помпата и конвертора. При настройка на системата ще е необходимо да се запишат информация за номиналната скорост на двигателя, неговата мощност, номинален ток, напрежение и честота на захранващата мрежа, оптималните времена на ускорение и забавяне, допустимото претоварване на двигателя при стартиране и по време на работа..

Ще трябва да определите функциите на аналоговите и цифровите входове и изходи за управление на контактора. След това изберете закона за управление, в тази система – U / F или векторно управление. След това ще е необходимо да се включи автоматичната параметризация, по време на която самият преобразувател ще определи съпротивлението на намотките на двигателя, ще изчисли всички параметри, необходими за създаването на неговия математически модел.

Всички необходими настройки в съвременните цифрови преобразуватели могат да бъдат направени с помощта на контролен панел с дисплей с течни кристали. Редица модели преобразуватели се доставят със специален софтуер, инсталиран на персонален компютър, който можете да комуникирате със системата за управление чрез USB или COM порт.

Контролен панел на конвертора

Важно е да свържете правилно всички компоненти на системата за автоматизация и двигателя. Повечето преобразуватели имат вградено 24V захранване, което може да се използва за схеми и индикация за работа на системата, като се използват цифрови изходи и LED лампи.

Плюсове на използването на системния конвертор – мотор на помпата

С правилната настройка на преобразувателя той следи налягането във водоснабдителната система и го предпазва от превишаване на зададеното налягане.

Самият преобразувател включва мотора на помпата и го върти със скорост, при която в съответствие с консумацията на вода се поддържа необходимото налягане, обикновено тази скорост е по-ниска от номиналната, като по този начин се пести енергия. Ускорението на двигателя се извършва във времето, посочено по време на пускането в експлоатация (по т. Нар. Рампа), тази опция позволява не само да се намали пусковият ток в системата и в резултат на това да се претовари двигателя, но и да се сведе до минимум натоварването на механичната част, като по този начин се удължи експлоатационният живот на помпата и се намали разходването електричество.

Само с помощта на конвертора могат ефективно да се използват помпи с трифазен асинхронен двигател, когато се захранват от 220 V домакинско захранване.

Защитата, вградена в преобразувателя, постоянно следи консумирания от двигателя ток, скоростта на въртене и температурата му, което дава възможност за защита от късо съединение, загуба на фаза на захранване, задръстване на механичната част, претоварване и прегряване.