Приводами насосних агрегатів служать асинхронні або синхронні електричні двигуни. Головний недолік електричних машин змінного струму-утруднення регулювання частоти обертання ротора і високі пускові струми. Від швидкості обертання залежать основні характеристики насоса-продуктивність і натиск. Також хочемо порекомендувати вибрати насосний агрегат з автоматичним режимом дії на сайті Grundfos Sololift2 WC-1 , тут найкращі варіанти .
Такі способи мають ряд серйозних недоліків. При застосуванні засувок істотно збільшується гідравлічний опір мережі і втрати напору і тиску, також зростає ймовірність гідравлічних ударів.
Каскадна робота вимагає установки резервних насосів, при цьому неможливо регулювати натиск і витрата в діапазоні продуктивності одного агрегату, а також плавно змінювати натиск і витрата. Такий спосіб виправданий тільки в великих мережах водоподачі теплопостачання, а також в автономних системах з великим перепадом витрати.
Установка електродвигуна з фазним ротором дозволяє змінювати швидкість обертання робочого колеса. Це найбільш перспективою спосіб регулювання робочих характеристик, однак, двигуни такого типу дозволяють змінювати швидкість обертання в невеликому діапазоні. Крім того, вартість таких електричних машин істотно вище двигунів з короткозамкненим ротором.
Для плавного регулювання продуктивності насосних агрегатів застосовують перетворювачі частоти. Принцип дії пристроїв заснований на залежності швидкості обертання ротора від частоти струму і напруги на обмотках електричної машини.
Регулювання напору і витрати насоса шляхом зміни частоти на обмотках статора позбавлений недоліків каскадного регулювання, зміни параметрів шляхом регулювання пропускної здатності труб запірно-регулюючої арматурою.
Перетворювачі частоти можуть застосовуватися в ланцюгах асинхронних двигунів з короткозамкненим і фазним ротором, синхронних машин з обмотками і постійними магнітами.
Найпоширеніший спосіб регулювання подачі води в невеликих автономних водопровідних системах-зміна продуктивності по тиску. Насосні станції для таких систем складаються з одного або декількох насосів з частотно-регульованим приводом, датчика тиску, напірного бака, пристрої управління.
При нульовому споживанні води в системі підтримується постійний тиск. При відкритті крана, тиск в трубах падає. Датчик виробляє сигнал, який надходить на перетворювач частоти. Пристрій плавно розганяє двигун насоса, збільшуючи продуктивність агрегату, при цьому тиск в системі підтримується на заданому рівні. Подача насосного агрегату змінюється пропорційно витраті.
На насосних станціях з декількома насосами при подальшому збільшенні продуктивності перетворювач частоти включає резервні агрегати. При зниженні витрати, пристрій плавно знижує продуктивність.
У приводі циркуляційних насосів автономних систем опалення застосовується частотно-регульована схема зі зміною подачі теплоносія по температурі і тиску. У схему доданий датчик температури, регулювання продуктивності здійснюється по 2 характеристикам.
Пристрої зміни частоти застосовують як для приводу насосів невеликих автономних водопровідних і опалювальних систем, так і для централізованих мереж опалення, гарячого і холодного водопостачання. Перетворювачі частоти встановлюють також в електроприводах агрегатів подачі технологічних рідин, високоточних дозаторів, систем автоматичного гасіння пожеж та охолодження.
За допомогою спеціалізованих пристроїв можна здійснювати групове управління насосами на станціях, підключати і відключати резервні агрегати, задавати алгоритми управління.
Виробники силової електроніки випускають загальнопромислові спеціалізовані перетворювачі частоти. Модельні лінійки пристроїв спеціального призначення включають серії для насосних агрегатів і станцій.
Частотні перетворювачі такого типу мають ряд спеціальних функцій. Такі пристрої не вимагають складної настройки, програмне забезпечення, під або пі регулятори, опції регулювання вже містить заводський комплект.
Для управління насосом або групою агрегатів можна пристосувати загальнопромисловий перетворювач, однак програмування та налаштування таких пристроїв займає багато часу, а також вимагає установки спеціального пз. Краще придбати частотник спеціального призначення.
Функції обладнання залежать від моделі і призначення пристрою. Виробники перетворювачів випускають лінійки однофазних перетворювачів для насосів побутового призначення з найпростішим функціональним набором, серії для потужних повністю автоматизованих насосних станцій.
Ряд виробників насосів, наприклад, wilo, grundfos, pompe zanni і інші поставляють агрегати з приводом, куди вже вбудований перетворювач частоти. Такі пристрої не вимагають складної налагодження. Після простої адаптації до системи, обладнання повністю готове до роботи.
Для модернізації електроприводів і при заміні двигунів, а також при побудові системи автоматизації та управління великими насосами або станціями, перетворювач частоти підбирають за параметрами.
За електричними характеристиками. Номінальна напруга, струм, кількість фаз електродвигуна повинні відповідати аналогічним параметрам пристрою частотного регулювання. Потужність перетворювача краще вибирати з запасом 10-20%. Пуск двигунів насосних агрегатів проходить в легких або середніх режимах, великий запас потужності і висока перевантажувальна здатність частотного перетворювача в цьому випадку не потрібні.
По типу електродвигуна. Як привід насосів застосовують асинхронні двигуни з короткозамкненим і фазним ротором, синхронні двигуни з пусковими обмотками і постійними магнітами. Перетворювач повинен бути адаптований для роботи з конкретним типом електричної машини.
За діапазоном частот. Для циркуляційних низькошвидкісних насосів досить перетворювача з інтервалом регулювання частоти вихідної напруги від 200 до 400 гц, для глибинних і свердловинних насосів з високим напором потрібно пристрій від 200-800 гц. Виробник перетворювачів зазвичай вказує діапазон регулювання в об / хв.
За кількістю входів і виходів для датчиків і віддалених пристроїв управління, підтримуваним протоколам зв’язку. При виборі приватників для проводів, вбудованих в системи автоматизації, потрібно враховувати кількість аналогових, цифрових і релейних виходів і входів для підключення датчиків, пк пунктів управління і контролю, панелей операторів. Кількість керуючих входів і виходів повинно перевищувати число підключається обладнання. Це дозволить не купувати новий перетворювач при реконструкції або модернізації системи асутп. Перетворювач також повинен підтримувати протоколи зв’язку, що застосовуються в автоматизованій системі. Провідні виробники силової електроніки випускають серії частотних перетворювачів з можливістю установки карт підтримки різних протоколів обміну даними.
По класу захисту від пилу і вологи. Виконання корпусу частотного перетворювача ip повинно відповідати умовам експлуатації. Пристрої ip20 – 40 розміщують в сухих незапилених приміщеннях або електротехнічних шафах управління. Перетворювачі в корпусі ip54 і ip65 можна встановлювати в місцях з високою вологістю, запилених приміщеннях. Допускається розміщувати пристрої поруч з насосом.
Всі з’єднання виконують відповідно до вимог безпеки і електромагнітної сумісності. При необхідності у вхідний і вихідний ланцюг перетворювачів включають фільтри гармонік. Відповідність підключень схемі і якість контактних з’єднань перевіряють до налагодження перетворювача.
Перед налагодженням і першим пуском насосних агрегатів ще раз перевіряють підключення. Далі відключають подачу напруги на двигун і подають напругу на частотний перетворювач. При цьому повинні запрацювати вентилятори, засвітитися дисплей, а на екрані має відобразитися повідомлення“off”.
Потім переводять перетворювач в режим настройки, вводять характеристики двигунів, діапазони швидкостей, час розгону і зупинки, інші характеристики. Пристрої з автоматичним визначенням параметрів двигунів переводять в режим адаптації.