VLT AQUA Drive frekvenciaváltók szivattyúegységekhez

A modern szivattyúberendezésekben a legelterjedtebb a frekvenciaszabályozással ellátott elektromos hajtás. Ennek a hajtástípusnak az alapja egy félvezető frekvenciaváltó. Első félvezető frekvenciaváltók az 1960-as évek végén kezdték használni a szivattyúegységekben.

A Danfoss az elsők között használt félvezető frekvenciaváltót a centrifugális berendezések meghajtásában. Ez volt az első a világon (1968 óta), amely szivattyúberendezésekben használt frekvenciaváltók sorozatát gyártotta.

A frekvenciaváltók ezen technológiai ága terén szerzett sokéves tapasztalatát felhasználva a vállalat megalkotta a VLT AQUA Drive frekvenciaváltók sorozatát, amelyeket vízellátási és szennyvízrendszerek szivattyúzási rendszereihez használnak. A VLT AQUA hajtás-átalakítókat 0,37 kW és 1400 kW közötti hajtásokhoz gyártják.

Az átalakító teljesítménytényezője is meglehetősen magas (cosphi ≥ 0,9), így a VLT AQUA Drive konverterre épülő változó hajtás használata nem igényel további, cosphi-t növelő eszközöket (statikus kompenzáló akkumulátorok stb.).

ábrán. Az 1. ábra a VLT AQUA Drive jelátalakító vázlatos rajzát és egy tipikus külső csatlakozási rajzot (tápegység, szivattyúmotor, érzékelők stb.) mutatja. A VLT AQUA Drive konverterek külső nézete a 2. ábrán látható. 2.

Rizs. 1. A VLT AQUA Drive átalakító bekötési rajza

Rizs. 2. Frekvenciaváltók «Danfoss» VLT AQUA Drive sorozat

A VLT AQUA Drive vízellátási, szennyvízelvezetési és öntözőrendszerek szivattyúberendezéseiben való használatra készült. E tekintetben számos olyan speciális tulajdonsággal rendelkezik, amelyek biztosítják az ilyen körülmények között történő működéshez szükséges tulajdonságokat, amelyeket alább felsorolunk.

1. Az átalakító vezérlőrendszer biztosítja az arányos-integrált vezérlők automatikus szabályozását, aminek köszönhetően a PI szabályozók erősítését a vezérlő objektum (tartály-szivattyú-víz vezeték) reakciója szerint állítják be a beállított üzemmód változásaira. a rendszer változó hajtás.

Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a PI szabályozó egyedileg van beállítva minden konkrét objektumhoz, és nincs szükség a szabályozó arányos (P) és integrált alkatrészeinek pontos beállítására az átalakító üzembe helyezésekor.

2. A VLT AQUA Drive konverter vezérlőrendszer biztosítja az üres csővezeték fokozatos feltöltését, megelőzve a hidraulikus ütés kockázatát, valamint a csövek és a hidromechanikus berendezések ebből következő károsodását.Ez a tulajdonság különösen értékes az öntözőszivattyúknál, amelyek gyakran az üres vízvezetékek üzemeltetésébe is beletartoznak. A vízellátás feltöltése jelzéssel történik nyomásérzékelő néhány lépésben.

3. A VLT AQUA Drive átalakító vezérlőrendszere képes jelezni a nyomásesést a csővezetékben a beállított érték alá, amikor a szivattyú eléri a névleges fordulatszámot (A pont). Ez a jelzés egy további szivattyú bekapcsolásának szükségességét jelzi, ha szivattyúk csoportja fut a vízvezetéken.

Ha egyetlen szivattyút szigetelt vízhálózaton kívánnak működtetni, a jelzés vízszünetet vagy nagy vízszivárgást jelez a rendszerből. Ebben az esetben a szivattyúegységet kikapcsolják, és intézkedéseket tesznek a vízellátás meghibásodásának kiküszöbölésére.

4. Az átalakító vezérlőrendszer képes szabályozni a szivattyú fordulatszámát leállított állapotában Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a forgási sebesség fokozatosan csökken a szelep zárásának pillanatának megfelelő fordulatszámra, ami megakadályozza a szivattyú fordulatszámát. vízkalapács a rendszerben és magára a szelepre gyakorolt ​​mechanikai hatások.

5. A VLT AQUA Drive frekvenciaváltó vezérlőrendszere képes észlelni a szárazonfutást. A rendszer folyamatosan értékeli a szivattyú működési feltételeit a hajtási paraméterek (hajtási fordulatszám és teljesítmény) mérési eredményei alapján. Alacsony energiafelhasználás esetén, amely túl kicsi vagy nincs áramlás, a szivattyúegység leáll.

6. A VLT AQUA Drive frekvenciavezérlő alvó üzemmódban is működhet.Ez az üzemmód a szivattyú nagyon alacsony áramlási sebességű működését jelenti, ami alacsony energiafogyasztásnak felel meg. Ez általában akkor fordul elő, ha a szivattyú alacsony fordulatszámon működik.

A vezérlőrendszer a szivattyú fordulatszámát és az általa fogyasztott teljesítményt összehasonlítva "alvó üzemmódba" helyezi a rendszert. Alacsony átfolyásnál a szivattyú a kívánt értékre növeli a nyomást és leáll. Ezenkívül a vezérlőrendszer figyeli a vízellátó rendszer nyomását vagy a szennyvízszintet a szennyvíztelep befogadó tartályában.

Amikor a nyomás a vízellátó rendszerben csökken, vagy a szennyvíz szintje a szivattyúállomás fogadótartályában megemelkedik, a szivattyú üzembe kerül. A vezérlőrendszer „alvó üzemmódot” biztosító tulajdonsága miatt a szivattyúegység kopása csökken, ami megakadályozza annak működését kis vízfelvétellel vagy kis szennyvízáramlással a szivattyúállomás fogadótartályában. Az átalakító ezen funkciójának jelenléte lehetővé teszi a vízellátáshoz felhasznált energia átlagosan 5% -ának megtakarítását.

7. A VLT AQUA Drive konverter vezérlőrendszere olyan funkcióval rendelkezik, amely miatt figyelembe veszi a vízvezeték nyomásveszteségét a szivattyúteleptől a vízhálózat diktáló pontjáig. Ennek a funkciónak köszönhetően a szükséges nyomást a szivattyúállomás kimeneténél a változó vízellátásnak megfelelően állítják be. Ez figyelembe veszi, hogy a csövek nyomásvesztesége arányos az áramlási sebesség négyzetével.

Ez a tulajdonság lehetővé teszi a szükséges magasság biztosítását a vízvezeték végén nyomásérzékelő nélkül.Hatékonyan azonban csak a csővezeték menti közbenső vízelvezetés hiányában használható.

8. A vezérlőrendszer VLT AQUA Drive átalakítójának említett tulajdonságai mellett a következőket kell figyelembe venni:

• zökkenőmentes indítás biztosítása a szivattyú adott intenzitású indításával és leállításával, amely megakadályozza a szivattyú csapágyainak károsodását, csökkenti a hidraulikus sokk valószínűségét a csővezetékekben, csökkenti az indítási áramokat az áramellátó hálózatban;

• a szivattyúegységek váltakozásának biztosítása üzemi és készenléti üzemmódban. Ez biztosítja a szivattyúegységek motor erőforrásának egyenletes kopását;

• Átalakító kifizetési jelzés, amely megmutatja, mennyi idő van hátra a VLT AQUA Drive teljes helyreállításáig.

Ezenkívül külön megjegyezzük a Danfoss konvertereken alapuló változtatható frekvenciájú hajtások speciális energiatakarékossági jellemzőit.

1. AEO funkció (automatikus energiaoptimalizáló funkció). Ennek a funkciónak köszönhetően a hajtás annyi energiát fogyaszt, amennyi egy adott időpontban folyadékellátáshoz szükséges.

Ennek a funkciónak a használata további 5-10% energiát takarít meg. Ezenkívül ez a funkció csökkenti a hajtás fogyasztását meddő teljesítmény és ennek megfelelően a villanymotor terhelési árama. Ez a funkció különösen hatékony ventilátorellenállási nyomatékkal rendelkező mechanizmusoknál (a légellenállási nyomaték arányos a sebesség négyzetével), beleértve a centrifugálszivattyúkat is. Ez a funkció csökkenti a készülék akusztikus zaját is.

2. Az inverterbe beépített automatikus motoradaptációs funkció.A frekvenciaváltó beállítása jelentősen függ a villanymotor belső paramétereitől (ellenállás, induktivitás stb.).

Az automatikus adaptációs funkció lehetővé teszi az inverterhez csatlakoztatott motor paramétereinek pontos meghatározását és beállítását. Ez a funkció olyan esetekben fontos, amikor szivattyúmotorokat cserélnek, amikor a motor paraméterei a javítás után megváltoznak, és ha különböző típusú villanymotorokat sorba kötnek ugyanahhoz az átalakítóhoz.

Ennek a funkciónak a jelenléte 3-5%-kal csökkenti az energiafogyasztást, felújított villanymotorok használata esetén a megtakarítás eléri a 10%-ot. A különösen nagy teljesítményű frekvenciaváltók használata magasabb rendű felharmonikusok generálásával jár.

A magasabb felharmonikusok jelenléte az áramban a kábelvezetékek túlmelegedéséhez vezet, növeli a transzformátorok veszteségét, rontja a munkakörülményeket kondenzátor bankok… Emellett az elektromos hálózatok elemeinek szigetelése idő előtt elöregszik, a védőberendezések elemei (automaták, biztosítékok) indokolatlanul kioldódnak, az erősáramú kábelek közelében elhelyezkedő távközlési hálózatokban interferencia lép fel.

Jelenleg a frekvenciaváltók számos modellje beépített elektromágneses kompatibilitási (EMC) szűrőkkel van felszerelve. A VLT AQUA Drive frekvenciaváltók a közbenső áramkörben fojtótekercsekkel vannak felszerelve a harmonikus torzítások csökkentése érdekében, hogy megakadályozzák a nagyobb áramú harmonikusok külső táphálózatba való bejutását.