Frekvenční pohony se používají z důvodu možnosti snížení energetické náročnosti a také pro plynulé nastavení rychlosti otáčení asynchronních motorů. Čím nižší je rychlost otáčení, tím méně elektrické energie čerpadlo spotřebuje. Frekvenční generátory umožňují prodloužit životnost technologických zařízení.
Popis provozu čerpacích stanic na základě frekvenční regulace
Frekvenční pohony zajišťují elektronické plynulé řízení čerpacích a ventilačních jednotek elektromotorem. Jsou určeny pro měnící se provozní podmínky zařízení a závisí na parametrech výrobního procesu. Regulace se provádí pomocí inteligentních zařízení zahrnutých v systému pro sledování technologického provozního režimu instalace. Program je založen na řídicích signálech ze snímačů.
Konstrukce čerpací stanice:
• programovatelný logický regulátor;
• kontrolní panel;
• ochranné regulátory spouštění;
Konstrukčně je čerpací stanice kovová skříň, nástěnná nebo podlahová, s dvířky na přední straně. Skříň je vybavena centrálním zámkem, doplňkovým příslušenstvím a indikátory. Řídicí stanice je navržena tak, aby poskytovala snadný přístup ke všem hlavním kabelovým připojením během instalace a opravy. Kabelový vstup může být umístěn buď v horní nebo spodní části skříně. Totéž platí pro příchozí signály snímačů.
Klíčové vlastnosti:
• kvalitní skříně jsou vyrobeny z nerezové oceli nebo ocelového plechu s ochranným nátěrem pro maximální odolnost;
• Zařízení musí splňovat aktuální bezpečnostní pravidla a předpisy.
Princip činnosti frekvenčně řízených čerpacích stanic
Při spouštění čerpacího zařízení může dojít k napěťovým rázům v síti, což vede k rušení. Kromě toho jsou možné vodní rázy a v důsledku toho mechanické poruchy zařízení.
Řešením problému bude použití frekvenčního měniče v okruhu pohonu čerpadla a čidel ve vodovodní síti. Signál je přiváděn na vstup frekvenčního měniče, který musí být konfigurován v režimu zpětné vazby. Když se průtok vody změní, frekvenční měnič přijímá signál ze snímače a upravuje rychlost otáčení hřídele motoru. Použití frekvenčního měniče se zpětnou vazbou otáček umožňuje kompenzovat prokluzování a stabilizovat rychlost otáčení bez ohledu na zatížení.
Existují různé možnosti umístění a připojení prvků pracovního obvodu: připojení zpětnovazebního snímače z interního nebo externího zdroje energie.
Řídicí stanice plní následující funkce:
• měkký start ovládáním otáček motoru pomocí ručního ovladače;
• udržování technických ukazatelů na dané úrovni;
• mechanický převod pro napájení v případě poruchy startéru;
• spouštění motoru a sledování hnacího systému obsluhou;
• automatický start a stop motoru;
• alarm a nouzové zastavení motoru prostřednictvím automatického řídicího systému;
• dálkové ovládání čerpací jednotky přes rozhraní RS 485 pomocí jednoho ze standardních protokolů přenosu dat externím příjemcům.
Uvádíme seznam existujících typů provozních režimů:
• plynulá akcelerace elektromotoru;
• udržování dané rychlosti, zatížení a točivého momentu hřídele motoru;
• řízené měkké zastavení motoru;
• ovládání akčních členů průmyslových zařízení pomocí diskrétních nebo analogových snímačů;
• nouzové zastavení skupiny elektromotorů s postupným vypínáním každé jednotky v režimu dynamického brzdění;
• nouzové zastavení elektromotorů v režimu volnoběhu;
• vzdálené odpojení zařízení od napájení.
Algoritmus pro provoz frekvenčního měniče
Na základě přijatého signálu měnič spustí motor čerpadla. Uživatel může nezávisle upravit dobu zrychlení motoru. Díky plynulosti se snižuje vliv hydraulického zatížení. Při dosažení určité hodnoty frekvenční generátor zpomalí zrychlení a začne udržovat danou rychlost otáčení. Pokud se průtok vody zvýší, konvertor bude muset zvýšit výkon čerpadla, aby se zvýšil tlak. Když hladina tlaku v hydraulické nádrži klesne pod prahovou hodnotu, relé se aktivuje. Instalace je také chráněna proti poruchám a rušení.
Aby se minimalizoval vliv hluku na provoz frekvenčního měniče a elektromotoru, je v blokovém schématu frekvenčního měniče zahrnut filtr, který chrání:
• z vysokofrekvenčního rušení;
• z výbojů vyvolaných elektrickým zařízením.
Ovladač signalizuje výskyt toho druhého. Pro snížení vlivu rušení se také používá stínění kabeláže mezi elektromotorem a výstupními svorkami měniče.
Ekonomická efektivita použití frekvenčních měničů v systémech regulace tlaku a průtoku vody
Ovládací skříň (CC) pro ponorné vodní čerpadlo je určena pro vodovodní sítě malých měst, městeček a obcí. Snímače, napájecí a ovládací kabely obvykle nejsou součástí standardní dodávky a lze je na přání zákazníka dle dotazníku zabalit. Velín je vybaven frekvenčním pohonem, jehož princip činnosti je založen na regulaci otáček motoru čerpadla podle úrovně tlaku. Udržuje stanovené parametry ve vodovodním řádu bez ohledu na intenzitu čerpání vody.
Pokud je na odběru vody více artézských vrtů v těsné blízkosti u sebe, pak frekvenční řízení ve velínu zajistí plynulý rozběh a kontrolu otáček všech použitých čerpadel. Další čerpadla se zapínají/vypínají automaticky, aby se udržely stanovené parametry vodovodní sítě při změně průtoku vody.
Velín poskytuje možnost ovládat jednotky z operátorské konzole umístěné v řídícím centru. Spotřeba vody je regulována pomocí automatizovaného systému řízení procesu, který zajišťuje sledování a řízení provozu. Komunikace s dispečinkem probíhá prostřednictvím sítě.
Řízení frekvence SHU poskytuje vyšší úsporu energie ve srovnání s tradičními metodami řízení tlaku vody. Poskytuje také všechny potřebné typy ochrany pro instalaci.
Použití frekvenčního generátoru při udržování konstantního tlaku přívodu vody
Je důležité vybrat zařízení systému zásobování vodou, které se účinně vyrovná s konkrétním úkolem. Čerpací zařízení zahrnuje ovládací skříň, tlaková čidla a čerpadlo. Základní elektrický obvod velínu obsahuje jistič, frekvenční měnič, stykač, mezirelé atd. Frekvenční měnič je při použití vnitřních PIDů určen k regulaci výstupní frekvence a udržování konstantního tlaku ve vodovodu. síť.
Nastavení technologického vybavení zahrnuje řešení problémů:
• kapacita nádrže musí být větší než největší přívod vody za hodinu;
• výběr zařízení a obvodů pro frekvenční měniče je určen v závislosti na typu přívodu vody a technických specifikacích;
• řízení komunikace pomocí programovatelných analogových vstupů a výstupů;
• funkce ochrany sítě a zařízení před přepětím a podpětím;
• ochrana proti přehřátí a zkratu;
Vlastnosti použití frekvenčního generátoru jsou:
Použití frekvenčního měniče při použití interních PID může výrazně ušetřit čas ladění a snížit provozní chyby.
Rozsah použití frekvenčních měničů
Frekvenční generátory jsou podle technologických požadavků určeny pro širokou škálu průmyslových odvětví a používají se pro různé typy zátěží, včetně těch čerpacích. Typické použití zahrnuje udržování konstantního tlaku centrálního přívodu vody. K řešení speciálních problémů se používají optimalizované systémy.
Oběhové čerpadlo je jednou z hlavních součástí systému vytápění a zásobování teplou vodou, který je založen na cirkulaci vody. Pro elektrické oběhové čerpadlo se používají především třífázové střídavé elektromotory nebo dieselové agregáty. Pohonná zařízení lze použít pro zásobování teplou vodou, kde při skutečném provozu dochází k tlakovým rozdílům. Ty jsou určeny rozdílem mezi tlakem přímého a zpětného přívodu teplé vody. Existují normy pro minimální tlakovou ztrátu na konci topné sítě.
Frekvenční měniče jsou také široce používány:
• v průmyslových podnicích, na vodních stavbách, v systémech požární ochrany;
• udržovat konstantní hodnotu nebo tlakovou ztrátu chladicí vody v technologických systémech;
• v čerpacích stanicích pro čištění odpadních vod a kanalizací;
• pro zemědělské zavlažování a odvodňování;
• v zahradách, rybnících a hudebních fontánových systémech;
• pro zásobování hotelů a velkých veřejných budov vodou;
• pro zásobování zemědělství vodou s velkými zavlažovanými plochami zemědělské půdy.
Regulace tlaku pomocí frekvenčního měniče na základě signálu z tlakového snímače pomáhá řídit výkon čerpacích jednotek. Automatická regulace se provádí změnou rychlosti otáčení čerpadla v závislosti na rozdílu mezi nastaveným a skutečným tlakem v tlakovém potrubí.
Frekvenční generátory prodlužují životnost elektrických čerpadel. Navíc díky regulaci frekvence mají jednotky nízkou hlučnost.
ENERGOPUSK zastupuje cca 14 výrobců frekvenčních měničů pro čerpadla a další technologická zařízení.
Stále máte otázky?
Odborníci ENERGOPUSK zodpoví vaše dotazy:
8-800-700-11-54 (8–18, Po–Pá)
