В современных насосных установках наибольшее распространение получил частотно-регулируемый электропривод. Основой этого вида привода является полупроводниковый частотный преобразователь. Впервые полупроводниковые частотные преобразователи стали использоваться в насосных установках в конце 60-х годов прошлого столетия. Фирма «Данфосс» одна из первых применила полупроводниковые частотные преобразователи в приводе центробежных установок. Она первой в мире стала выпускать серийные частотные преобразователи, используемые в насосных установках …
В современных насосных установках наибольшее распространение получил частотно-регулируемый электропривод. Основой этого вида привода является полупроводниковый частотный преобразователь. Впервые полупроводниковые частотные преобразователи стали использоваться в насосных установках в конце 60-х годов прошлого столетия.
Фирма «Данфосс» одна из первых применила полупроводниковые частотные преобразователи в приводе центробежных установок. Она первой в мире (с 1968 г.) стала выпускать серийные частотные преобразователи, используемые в насосных установках.
Используя свой многолетний опыт применения частотных преобразователей в этой отрасли техники, фирма создала серию частотных преобразователей VLT AQUA Drive, предназначенных для использования в насосных установках систем водоснабжения и водоотведения. Преобразователи VLT AQUA Drive изготавливаются для приводов мощностью от 0,37 до 1400 кВт.
Коэффициент мощности преобразователя также достаточно высок (cosфи 0,9), поэтому применение регулируемого привода на основе преобразователя VLT AQUA Drive не требует дополнительных устройств, повышающих cosфи (батарей статических компенсаторов и т. п.).
На рис. 1 показана принципиальная схема преобразователя VLT AQUA Drive и типовая схема внешних подключений (источника питания, электродвигателя насоса, датчиков и проч.). Внешний вид преобразователей VLT AQUA Drive представлен на рис. 2.
Рис. 1. Схема подключения преобразователя VLT AQUA Drive
Рис. 2. Частотные преобразователи «Данфосс» серии VLT AQUA Drive
Преобразователь VLT AQUA Drive предназначен для использования в насосных установках водоснабжения, водоотведения и систем ирригации. В связи с этим он обладает рядом специальных функций, обеспечивающих необходимые для работы в этих условиях свойства, которые приведены ниже.
1. В системе управления преобразователя предусмотрена автоматическая настройка пропорционально-интегральных регуляторов, благодаря которой осуществляется коррекция коэффициентов усиления ПИ-регуляторов, в зависимости от реакции объекта регулирования (резервуар-насос-водовод) на изменения режима работы системы, вносимые регулируемым приводом.
Благодаря этому свойству осуществляется индивидуальная настройка ПИ-регулятора для каждого конкретного объекта и не требуется точная настройка пропорциональных (П) и интегральных составляющих регулятора при вводе преобразователя в эксплуатацию.
2. Система управления преобразователя VLT AQUA Drive обеспечивает постепенное заполнение пустого водовода, предотвращая риск возникновения гидравлических ударов и, соответственно, повреждения труб и гидромеханического оборудования. Особенно это свойство ценно для оросительных насосных установок, которые довольно часто включаются в работу на пустые водоводы. Заполнение водовода осуществляется по сигналу датчика давления в несколько ступеней.
3. Система управления преобразователя VLT AQUA Drive обладает свойством сигнализировать о падении давления в трубопроводе ниже заданного значения при достижении насосом номинальной частоты вращения (точка А). Этот сигнал говорит о необходимости включения в работу дополнительного насоса, если на водовод работает группа насосов.
Если предусматривается работа одиночного насоса на изолированный водовод, сигнал говорит о разрыве во- довода или о большой утечке воды из системы. В этом случае насосный агрегат отключается, и принимаются меры по ликвидации неисправности водовода.
4. Система управления преобразователя обладает свойством регулировать частоту вращения насоса при его остановке. Благодаря этому свойству частота вращения постепенно ступенями снижается до частоты вращения, соответствующей моменту закрытия клапана, что предотвращает возникновение гидравлического удара в системе и механических воздействий на сам клапан.
5. Система управления преобразователя VLT AQUA Drive обладает способностью обнаружения режима «сухого хода». Система непрерывно по результатам измерения параметров привода (частоты вращения и мощности привода) оценивает условия работы насосного агрегата. При малой потребляемой мощности, что имеет место при слишком малой подаче или при её отсутствии, насосный агрегат останавливается.
6. Преобразователь частоты VLT AQUA Drive может работать в спящем режиме. Под этим режимом понимается работа насоса с очень малой подачей, чему соответствует малое потребление мощности. Обычно это происходит при работе насоса на низкой частоте вращения.
Система управления, сопоставляя частоту вращения насоса и потребляемую им мощность, переводит систему в «спящий режим». При малой подаче насос поднимает давление до требуемого значения и останавливается. Далее система управления контролирует давление в системе водоподачи или уровень стоков в приемном резервуаре канализационной станции.
При падении давления в системе водоподачи или повышении уровня стоков в приёмном резервуаре КНС насос включается в работу. Благодаря свойству системы управления обеспечивать «спящий режим», уменьшается износ насосного агрегата, предотвращая его работу