Размер текста

Частотные электронные преобразователи для электрических насосов систем водоснабжения

В системах управления бытовыми электрическими насосами может использоваться автоматика разных видов — от простейших недорогих реле до сложных блоков электронного управления, превосходящих по цене простую автоматику в десятки раз. Самыми перспективными и высокотехнологичными устройствами для управления насосным оборудованием считаются приборы, изменяющие частоту питающего напряжения насосов.

Преимущества системы частотного преобразования

Частотное преобразование по сравнению с обычной схемой подключения электрического насосного оборудования с использованием реле давления имеет следующие преимущества:

  • Позволяет поддерживать в системе постоянное давление вне зависимости от объема потребления воды. Автоматика отслеживает напор и изменяет скорость работы электрического насоса.
  • Водопроводная магистраль практически не подвержена гидроударам, в связи с чем гидроаккумулятор может быть заменен на прибор меньшего объема или вообще исключен из системы.
  • Частотное регулирование обеспечивает плавный пуск и остановку электрического насоса — это увеличивает срок его службы за счет исключения из рабочего режима резких скачков напряжения, наиболее часто приводящих к выходу из строя любого электрооборудования.
  • Скважинные насосы с частотным регулированием существенно экономят электроэнергию — они не нагнетают в систему избыточное давление при работе на полную мощность, расчет показывает, что экономия может быть до 50%.
  • По удобству пользования и простоте управления частотные устройства значительно превосходят системы с реле давления. Для получения необходимого давления не требуется длительная настройка системы по манометру путем вращения винтов в реле — достаточно выбрать необходимое значение на пульте управления устройства, нажав соответствующую кнопку.
Внешний вид подключения блока управления с преобразователем частоты

Рис. 1 Внешний вид подключения блока управления с преобразователем частоты

Принцип работы частотного преобразователя

Регулирование скорости вращения вала электродвигателя путем снижения числа его оборотов за счет изменения частоты питающего напряжения, является единственным способом получения малой производительности электронасоса без снижения коэффициента полезного действия.

Способ частотного управления асинхронным двигателем был сформулирован еще в 30-х годах советским академиком Костенко, его техническая реализация произошла намного позднее после появления мощных полупроводниковых устройств — тиристоров.

Функциональная схема частотного управления асинхронным трехфазным двигателем

Рис. 2 Функциональная схема частотного управления асинхронным трехфазным двигателем

Электронная схема управления асинхронным трехфазным двигателем, позволяющая менять его частоту вращения путем изменения частоты и амплитуды питающего напряжения, состоит из трех основных блоков:

Цепь постоянного тока. Электронными элементами цепи являются выпрямители и фильтры, преобразующие переменный ток частотой 50 Гц. напряжением 380 В. в постоянное напряжение.

Силовой импульсный инвертор. Транзисторные полупроводниковые приборы реализуют широтно-импульсную модуляцию, работая в ключевом режиме, то есть находятся в разомкнутом (выключенном состоянии) или в замкнутом (состоянии насыщения). В первом случае их сопротивление стремится к бесконечности и ток в цепи очень мал, поэтому падение напряжения на транзисторах невелико, как и рассеиваемая мощность. При подаче открывающего напряжения сопротивление p-n перехода стремится к нулю и падение напряжения на транзисторе незначительно, как и рассеиваемая на нем мощность. Переходные состояния вызывают существенное повышение выделяемой на транзисторах мощности, но длятся короткий отрезок времени, не вызывая перегрева приборов и выхода их из строя. Схемы управления с частотным (широтно — импульсным) преобразованием имеют КПД порядка 98%.

Управляющие импульсы в схеме ШИМ

Рис. 3 Управляющие импульсы в схеме ШИМ

На выходе транзисторных ключей получают напряжение в виде импульсов одинаковой амплитуды с разной длительностью. Система управления организует работу транзисторных ключей, задавая время их открытого и закрытого состояния — соответственно изменяется ширина импульсов.

В приводах асинхронных двигателей используется трехуровневая широтно-импульсная модуляция с импульсами положительной и отрицательной полярности. На обмотку электродвигателя подается переменное импульсное напряжение прямоугольной формы (V), при этом магнитный поток в статоре (B) имеет синусоидальную форму.

Популярные модели частотных преобразователей

Частотные преобразователи для насосов систем водоснабжения могут заменить любую автоматику с реле для обеспечения преимуществ, описанных выше. Они подходят ко всем видам водяных электронасосов с асинхронными двигателями, модели имеют массу дополнительных функций.

ERMAN серии ER-G-220-02 «ERMANGIZER» (340 у.е.) — один из первых отечественных частотников, предназначенный для управления однофазным асинхронным двигателем, работает в комплекте с электрическим измерителем давления АДМ 100 (47 у.е.).

ERMAN серии ER-G-220-02 и схема его подключения

Рис. 4 ERMAN серии ER-G-220-02 и схема его подключения

Особенности частотника ERMAN серии ER-G-220-02

  • тип: частотный преобразователь;
  • максимальный ток: 4,6 А.;
  • максимальное давление: 6 бар.;
  • электропитание: 220в;
  • максимальная температура: 50 С;
  • класс защиты: IP20;
  • выходное напряжение: 15 В.;
  • линейный вход: 4 на 20 мА. (100 Ом);
  • диапазон рабочих температур: -10…+50 С.;
  • градация настройки: 0,1 бар.;
  • порог срабатывания защиты по давлению: 5,5 бар.;
  • заводская установка давления: 4 бар.

ITALTECNICA SIRIO ENTRY 230 (350 у. е.) — частотный преобразователь для скважинного насоса с защитой от сухого хода, индикацией давления и неисправностей в работе системы или насоса, имеет дистанционное управление.

ITALTECNICA SIRIO ENTRY 230

Рис 5. ITALTECNICA SIRIO ENTRY 230

Особенности ITALTECNICA SIRIO ENTRY 230

  • тип: частотный преобразователь;
  • напряжение питания: 220 — 230В.;
  • диапазон регулирования давления выключения: 1,5 — 7,0 бар.;
  • соединение: 1,2″;
  • максимальная мощность: до 1,5 кВт.;
  • максимальное давление в системе: до 8 бар.;
  • максимальный ток на выходе при пуске: 12 А.;

Использование частотного преобразователя для управления электронасосом не только продлит срок службы оборудования для водоснабжения, повысит удобство пользования и найстройки, но и может стать экономически выгодным с течением времени.  Дорогое устройство окупится быстрее при интенсивном водозаборе с использованием мощных электронасосов.


Поиск по сайту
Также читайте
Реклама на сайте

© 2017    Бурение скважин    //    Карта сайта   //  Политика конфиденциальности  //