Статья PumpDrive - Преобразователи частоты

В системах водоснабжения жилого здания в течение суток потребление воды неравномерно. Часто наибольший расход воды в жилых зданиях приходится на утренние и вечерние часы, в то время как минимальный – в ночные.

Оптимальным решением в этом случае будет применение насосов с системой частотного регулирования, которая позволяет добиться максимально высокого КПД насоса практически во всем диапазоне изменения подачи. Так, при пиковом водоразборе насос работает на полную мощность с максимальным числом оборотов. В случае снижения водопотребления система частотного регулирования автоматически снижает число оборотов двигателя, приводя подачу воды в соответствие с уменьшившимся потреблением, при этом давление в сети водоснабжения остается неизменным. Такой режим работы исключает перерасход электроэнергии и позволяет сэкономить значительные средства на эксплуатацию здания.

Частотные преобразователи серии PumpDrive от компании KSB производятся для двигателей до 55 кВт и рассчитаны на работу с синхронными и асинхронными двигателями. ПЧ PumpDrive могут легко устанавливаться на электродвигателе, а также могут монтироваться на стену или в шкаф управления. Частотники PumpDrive, могут применяться для многих задач, таких как обеспечение постоянного или заданного расхода, поддержание заданного уровня жидкости, поддержание давления или перепада давления, поддержание перепада температуры и так далее. Автоматизация PumpDrive возможна через сетевые модули Profibus DP, Modbus RTU, LON, BACnet TCP / IP и Profinet и Ethernet, есть также встроенный модуль беспроводной связи, который позволяет подключаться к системе и настраивать параметры со своего смартфона через Bluetooth, а также USB разъем для прямого подключения к ПК и быстрого обмена данными.

Динамическая функция регулирования давления. Система PumpDrive непре¬рывно оценивает подачу насоса. На основе измерения мощ¬ности или перепада давления и функции характеристики он рассчитывает фактическую подачу. В зависимости от подачи PumpDrive оценивает потери на трение в трубопроводе и повышает давление до заданного значения, что, в свою очередь, дает дополнительную экономию электроэнергии.

Управление несколькими насосами. До шести PumpDrive могут быть объединены в единую систему посредством подключаемых шин (шлейфового соединения) для управления параллельной работой насосов. Системы регулирования частоты вращения включают либо отключают насосы в зависимости от потребности, обеспечивая тем самым равномерное распределение рабочей нагрузки и плавный режим работы, при этом переключение насосов становится практически незаметным. В таком режиме эксплуатации уменьшается не только износ, но и сокращается количество включений и отключений, а при отказе одного из рабочих насосов установка автоматически переключается на стоящий в очереди агрегат.

Защитная функция PumpDrive заключается в постоянном контроле рабочего состояние насоса и предотвращении повреждения и выхода оборудования из строя. Оценивая рабочую точку на основе потребляемой мощности двигателя и фактической частоты вращения, ПЧ PumpDrive предотвращает эксплуатацию насоса в недопустимом диапазоне, например, при экстремальной частичной нагрузке, сухом ходе или в режиме перегрузки. При этом выводятся сообщения о неисправности, и насосный агрегат отключается до возникновения повреждений.

PumpDrive также осуществляет функцию управления трубопроводной арматурой.

Специально для обеспечения эффективной работы канализационных насосов концерн KSB разработал модификацию PumpDrive с тремя новыми функциями.

Первая функция позволяет обеспечить равномерное наполнение трубопроводов и корпуса насоса перекачиваемой средой. Это происходит при включении системы, когда в течение четырех секунд частота вращения увеличивается до максимальной и удерживается на таком уровне еще в течение трех минут, прежде чем частотный преобразователь начнет выполнять функцию динамического регулирования.

Такой режим работы позволит исключить образование воздушных подушек.

Вторая функция, обеспечиваемая PumpDrive функция - функция промывания. Она может быть активирована автоматически или вручную с помощью PID-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора) - скорость вращения увеличивается до максимального значения, что способствует промыванию и исключению скопления осевших частиц в насосе или трубопроводе. Выполнение других текущих задач в это время приостанавливается. По окончанию промывания, этот режим отключается, а система возвращается к дальнейшему выполнению операций.

Контроль производительности является еще одной важнейшей функцией, благодаря которой даже во время осуществления выбора параметров системы постоянно поддерживается минимальная подача жидкости, позволяющая исключить скопление отложений в трубопроводе. Если подача становится ниже запрограммированного минимума, частотный преобразователь PumpDrive передает сообщение о неисправности на панель управления или запускает функцию промывания, чтобы удалить отложения из трубопровода.

Применение насоса, оснащенного частотным регулированием, позволяет получить видимый экономический эффект благодаря сокращению энергопотребления, а также снизить износ запорной арматуры, т.к. большую часть времени задвижки полностью открыты; уменьшить износ коммутационной аппаратуры, т.к. ее переключения происходят при отсутствии тока; обеспечить меньший износ подшипников двигателя и насоса, а также крыльчатки за счет плавного изменения числа оборотов и отсутствия больших пусковых токов; уменьшить опасность аварий за счет исключения гидравлических ударов; понизить уровень шума, что особенно важно при расположении насосов вблизи жилых или служебных помещений.