1. Автоматизація водопостачання
2. Перетворювач частоти і водопостачання
3. Автоматизація насоса з розгоном і автоподдержкой тиску
4. Приклад роботи Частотники на демонстраційному стенді
5. функціональність перетворювача
6. Переваги частотних перетворювачів в системі водопостачання
7. Як підібрати частотний перетворювач

Автоматизація водонапірної обладнання збільшує безперебійність, надійність постачання водою, знижує витрати виробництва, витрати експлуатації, величину обсягу резервуарів регулювання водопостачання.

Для автоматичної подачі води крім загального обладнання, такого як пускачі, реле, використовується спеціальна апаратура: контрольні реле рівня, заливки, датчики, поплавкові реле та інші.

Автоматизація водопостачання

Робота насосів автоматизується шляхом управління електронасосами погружного типу за рівнем наповнення, тиску.

На малюнку зображена схема автоматизації - помпи 1, електричних з'єднань. Автоматизація проводиться шляхом монтажу реле рівня. Робота ключа управління складається з авто- і ручного режимів.

На цьому малюнку видно схему автоуправління насосом по водяному рівню, що знаходиться в баку водонапора. Вона виконана елементами релейного виду. Вимикач SA1 задає режим автоматизації. При включенні в стан «А» і включення автомата QF надходить напруга. При положенні води менше позначки датчика, клеми за схемою розімкнуті. На реле КV1 струм не надходить, контакти пускача включені. Пускач підключає двигун насоса, відключається лампа сигналу НL1 і світиться лампа НL2. Помпа подає воду.

Коли вода наповнюється і закриває проміжок спрацьовування датчика, то ланцюг SL2 замикається. Реле КV1 не вдалося підключитися, послідовні контакти розімкнуті. При досягненні води до верху, ланцюг замикається, а реле КV1 підключається. При цьому реле, розчепивши контакти обмотки пускача, вимикає контактор, замкнувши контакти, залишається на харчуванні по ланцюгу датчика. Електромотор помпи відключається, гасне лампа сигналу НL2 і починає світитися лампа НL1. Двигун запускається знову, коли рівень знизиться до розмикання ланцюга, відключиться реле КV1.

Насос підключиться при будь-якому режимі, якщо датчик контролю рівня замкнулося. Головною негативною стороною такого управління стало те, що взимку електроди датчиків замерзають, насос не відключається, вода в баку переливається, руйнується вежа через утворення льоду на воді.

Якщо управляти по тиску, то манометр встановлюють на трубі напору насосної станції. Це робить легким техогляд датчиків, не допускає їх замерзання.

Якщо вода відсутня, то манометр замкнутий, а кінцевий вимикач верхньої межі роз'єднаний. Реле спрацьовує, клеми замикаються, пускач включається і запускає насос, який качає воду. Піднімається тиск до тих пір, поки не замкнеться манометр, який налаштований до позначки верхнього рівня.

При витраті води тиск зменшується, розмикає контакти, насос не включається, на реле немає напруги. Насос включиться, коли рівень зменшиться до критичного. Ланцюги управління запитані від зниженої напруги 12 вольт від трансформатора. Це знижує небезпеку ураження струмом при обслуговуванні схеми.

Для ремонту насоса при поломці служить вимикач. Він при необхідності замикає клеми і пускач знову з'єднується з мережею живлення. В розрив керуючої ланцюга встановлений контакт, розмикається коли немає фази, котушка КМ роз'єднується і помпа вимикається до закінчення ремонту. Силові ланцюги захищені від замикань автоматом.

Перетворювач частоти і водопостачання

На схемі зображено процес автоматизації погружного насоса, з зворотним клапаном, витратоміром. Управління роботою водопостачання виконується за наступним сценарієм. Якщо насос вимкнений, а тиск знижується до мінімального значення, датчик сигналізує на запуск насоса. Привід запускається повільним підвищенням частоти струму мотора. Коли обороти приводу насоса досягають необхідного значення, помпа виходить на нормальний режим. Частотники програмується для створення необхідного прискорення помпи. Використання приводу насосів з регулюванням дає можливість створити водопостачання з прямотоком, з автоподдержаніем тиску.

керуючий блок включає в себе Частотники для плавної роботи двигуна, датчик тиску води, додаткові елементи.

Функції, що забезпечуються блоком управління і частотники:

• Плавний розгін і уповільнення насоса.
• Автоуправління.
• Блокування сухого ходу.
• Автовідключення насоса при відсутності однієї фази, малому напрузі, аварійної ситуації.
• Блокування від надмірної напруги на частотники.
• Сигналізація про аварію, роботі насоса.
• Підтримка робочої температури в холодну пору.

Автоматизація насоса з розгоном і автоподдержкой тиску

мотор підключається до клем Частотники . При натисканні кнопки «пуск» реле спрацьовує, підключає Частотники, дає можливість плавної роботи за заданою програмою. В аварійному стані Частотники або мотора ланцюг замикається, включає реле, яке відключає вихід Частотники. Знову включити схему захист дозволить тільки при усуненні поломки і натисканні скидання блокування.

Датчик тиску з'єднаний з входом Частотники, створюючи зворотний зв'язок в зрівноважуванні тиску. Робота стабілізації контролюється регулятором Частотники. Потрібний тиск встановлюється потенціометром за допомогою пульта Частотники. При аварії горять індикаторні лампи. Шафа з пристроєм управління підігрівається спеціальними нагрівачами, який вмикається від термореле. Від коротких замикань захищає автоматичний вимикач.

Автоматизація водопостачання вважається в технічному розвитку найважливішим аспектом. Це знайшло свою актуальність не тільки на великих станціях водопостачання. Насоси з приладами автоматики створюють комфортну роботу окремих водопроводів. Для організації такого водопроводу необхідно розрахувати свердловинний насос, підібрати за результатами розрахунку перетворювач частоти.

Приклад роботи Частотники на демонстраційному стенді

В усьому світі частотними перетворювачами користуються для управління насосами досить давно. На жаль, в Росії така техніка поки не прижилася. Розповімо, в чому краса цих маленьких нехитрих коробочок, і який величезний плюс вони дають споживачеві при їх використанні в системі приватного водопостачання.

Що таке частотний перетворювач? Як правило, власники будинків і котеджів використовують в своїх системах водопостачання заглибні свердловинні насоси. Управління цими насосами здійснюється за допомогою реле тиску і гідроакумуляторів різної ємності.

Реле тиску має два порога: верхній і нижній. При такому влаштуванні системи водопостачання в момент, коли насос включається, тиск падає дуже сильно і споживачеві це некомфортно. Він відчуває дискомфорт, тому що тиск змінюється. Особливо це відчувається при прийомі душа. Власники котеджів це прекрасно розуміють, тому що вони вже стикалися з цією проблемою. Ті, кому тільки належить облаштувати свою систему водопостачання, ця інформація надасть допомогу в поданні очікуваного ефекту.

Як поліпшити комфорт, щоб тиск в системі було постійним? Є рішення цієї проблеми. Це застосування частотного перетворювача. Багато компаній здійснюють поставку частотники фірми Italtecnica. Цей концерн випускає частотні перетворювачі з монофазним насосами серії SIRIO ENTRY . Ці частотні перетворювачі можуть управляти монофазним насосами потужністю до 1,5 кіловат.

функціональність перетворювача

Як працюють перетворювачі? Вони змінюють частоту в мережі. Частота мережі в Росії 50 герц. SIRIO змінює частоту з 25 до 50 герц в залежності від споживання води. Чим більше споживається води, тим швидше крутиться двигун. Чим менше споживання води, тим частота струму в мережі менше і двигун сповільнюється, при цьому споживаючи менше енергії.

На стенді змонтована система водопостачання з занурювальним свердловинним насосом, частотним перетворювачем і гідроакумулятором на 5 літрів. Принадність частотних перетворювачів полягає в тому, що їм не потрібен великий гідроакумулятор для роботи. Досить маленького гідроакумулятора, навіть при продуктивності насоса 4 м3 на годину. В даному випадку гідроакумулятор не може виступати в як накопичувач, він тільки гасить гідроудари. Ці гідроудари дуже незначні, тому що частотний перетворювач має плавним пуском . У момент, коли стартує насос, він подає на нього частоту всього 25 герц, тому насос запускається дуже повільно, при цьому споживає мало енергії.

В даному випадку на стенді імітована система водопостачання з чотирьох кранів. Перетворювач частоти запрограмований таким чином, що він буде підтримувати постійно 3 атмосфери в системі водопостачання, незалежно від того, один кран відкритий або чотири. При відкритті крана з водою насос починає запускатися. Відбувається це плавно, протягом декількох секунд. Насос починає набирати обертів, які досить на низькому рівні. Якщо ми відкриваємо інші крани, насос починає збільшувати свої обороти, частота мережі буде змінюватися в бік збільшення для того, щоб компенсувати втрату тиску на кількох кранах.

Споживання в цьому випадку буде дуже комфортним. Тиск не змінюватиметься незалежно від того, скільки кранів відкрито. При закритті кранів частота обертання на двигуні починає падати, але тиск при цьому залишиться незмінним. У нашому випадку запрограмовано тиск на 3 атмосфери. Незалежно скільки кранів відкрито цей тиск постійним. Закриваємо всі крани, і бачимо, що відбувається відключення насоса, уповільнення обертання двигуна. Через кілька секунд насос вимикається, набравши 3 атмосфери.

Переваги частотних перетворювачів в системі водопостачання

Плюсів кілька:

1. Чи не потрібен великий гідроакумулятор. Це економія простору і грошових коштів.
2. Частотний перетворювач робить водопостачання комфортним. Ви отримуєте постійний тиск в системі незалежно від того, скільки кранів ви відкрили. Буває так, що на першому поверсі відкрили душ, на другому спрацьовує пральна машина. При цьому людину обдає окропом, або холодною водою, так як різниця гарячої та холодної води обумовлюється різницею тиску в 0,5 атмосфери. Це відчутно при прийомі душа. У нашому випадку це не залежно, скільки людина користується водою, тиск в системі залишається постійним.
3. Економія електроенергії. Це також дуже важливо. Перетворювач частоти коштує не дешево, але економія від його використання окупається через два роки.
4. Перетворювач захищає насос. Якщо в системі закінчиться вода, то перетворювач відключиться, тим самим запобіжить згоряння насоса. Якщо в насосі заклинять робочі колеса, він також вимкнеться. Якщо в системі є витоки, він буде кілька разів перезапускатися, потім відключиться, так як наявність витоків може пошкодити насос. У частотники передбачений захист від перенапруги. Якщо напруга висока, він просто не запуститься. При дуже низькій напрузі перетворювач теж не запустить насос, так як двигун може вийти з ладу. Також Частотники має захист по струму. Часто буває, що на вал двигуна можуть намотатися сторонні предмети, або потрапити пісок, який буде підклинювати робочі колеса. У цьому випадку струм в обмотці двигуна буде рости, але тепловий захист ще не спрацює, Частотники також відключить насос, щоб можна було провести чистку насоса. Звичайні засоби захисту не рятують від підвищеного струму, тому що тепловий захист розрахована на максимальний струм. А коли номінальний струм підвищується на 20%, це непомітно, але відбувається повільне вбивання мотора насоса. Підвищений струм призводить до розшарування обмоток двигуна, лаку на них, поступово обмотка згорає. Споживач помітить цей процес тільки через 2-3 місяці.

Частотники володіє великим комфортом. Його використання в приватному будинку дозволяє отримати повноцінний водопровід з постійним тиском. Займає малі габарити, економить електроенергію. Це важливо, тому що насоси зазвичай мають більшу потужність, 1,5 - 2 кВт. На перетворювачі дається гарантія від 1 до 2-х років заводом виробником.

Як підібрати частотний перетворювач

Технічні дані повинні поєднуватися з потужністю і типом мотора насоса, з яким він буде працювати. Потрібно врахувати потрібний інтервал регулювання, точність настроювання й підтримки моменту обертання на двигуні.

Особливість конструкції інвертора, його габарити, управління, конфігурація також впливають на вибір. Найчастіше в свердловинах монтують асинхронні двигуни. Частотники до нього вибирається виходячи з потужності, щоб її величина була більше, ніж у двигуна.

Якщо в мережі два насоси, то краще вибрати Частотники з векторним керуванням, що дає можливість підтримувати обороти мотора при змінюються навантаженнях, функціонувати без зниження оборотів. Такі пристрої точніше контролюють момент двигуна і швидкість роботи.

Частотники поділяються на класи по напрузі: для побутових потреб на 220 В, промислові до 500 В, високовольтні до 6000 В. А також пристрої мають різну ступінь захисту, тип управління. Великі виробники випускають інверторні блоки насосів. У них частотники прив'язані до моделей насосів, даються рекомендації по використанню. Споживачеві не потрібно замислюватися про вибір, консультант роз'яснить усі особливості застосування.

На відео перетворювач частоти Веспер - погружной насос.

Перетворювач частоти Веспер - погружной насос