ВЛТ АКУА Дриве фреквентни претварачи за пумпне јединице

У савременим пумпним инсталацијама најраспрострањенији је електрични погон са контролом фреквенције. Основа овог типа погона је полупроводнички фреквентни претварач. Први полупроводнички претварачи фреквенције почео да се користи у пумпним јединицама касних 1960-их.

Данфосс је био један од првих који је користио полупроводничке фреквентне претвараче у погонима центрифугалних инсталација. Био је први у свету (од 1968.) који је произвео серију фреквентних претварача који се користе у пумпним инсталацијама.

Користећи своје дугогодишње искуство у коришћењу фреквентних претварача у овој грани технике, компанија је креирала серију фреквентних претварача ВЛТ АКУА Дриве намењених за употребу у пумпним инсталацијама водоводних и канализационих система. ВЛТ АКУА погонски претварачи се производе за погоне од 0,37 кВ до 1400 кВ.

Фактор снаге претварача је такође прилично висок (цоспхи ≥ 0,9), тако да коришћење варијабилног погона заснованог на ВЛТ АКУА Дриве претварачу не захтева додатне уређаје који повећавају цоспхи (батерије за статичку компензацију итд.).

На сл. 1 приказује шематски дијаграм ВЛТ АКУА Дриве претварача и типичан дијаграм екстерног повезивања (напајање, мотор пумпе, сензори, итд.). Спољашњи изглед ВЛТ АКУА Дриве претварача је приказан на сл. 2.

Пиринач. 1. Шема повезивања ВЛТ АКУА Дриве претварача

Пиринач. 2. Претварачи фреквенције «Данфосс» серије ВЛТ АКУА Дриве

ВЛТ АКУА Дриве је намењен за употребу у пумпним инсталацијама за водоснабдевање, одвођење отпадних вода и системе за наводњавање. С тим у вези, он има низ посебних карактеристика које обезбеђују својства потребна за рад у овим условима, а која су наведена у наставку.

1. Управљачки систем претварача обезбеђује аутоматску регулацију пропорционално-интегралних регулатора, због чега се појачања ПИ регулатора прилагођавају у зависности од одзива контролног објекта (вод резервоар-пумпа-вода) на промене унешеног режима рада систем варијабилни погон.

Захваљујући овој особини, ПИ контролер се индивидуално подешава за сваки конкретан објекат и не захтева прецизно подешавање пропорционалних (П) и интегралних компоненти регулатора приликом пуштања у рад претварача.

2. Контролни систем претварача ВЛТ АКУА Дриве обезбеђује постепено пуњење празног цевовода, спречавајући ризик од хидрауличног удара и последичног оштећења цеви и хидромеханичке опреме.Ово својство је посебно вредно за пумпне јединице за наводњавање, које су често укључене у рад празних водоводних цеви. Пуњење водовода врши се сигналом сензор притиска у неколико корака.

3. Управљачки систем ВЛТ АКУА Дриве претварача има могућност да сигнализира пад притиска у цевоводу испод задате вредности када пумпа достигне називну брзину (тачка А). Овај сигнал указује на потребу укључивања додатне пумпе ако група пумпи ради на водоводној линији.

Ако је једна пумпа намењена за рад на изолованим водоводним мрежама, сигнал указује на прекид воде или велико цурење воде из система. У овом случају, пумпна јединица се искључује и предузимају се мере за отклањање квара у водоснабдевању.

4. Управљачки систем претварача има могућност да регулише брзину пумпе када је заустављена.Захваљујући овој особини брзина ротације се постепено смањује на брзину ротације која одговара тренутку затварања вентила, чиме се спречава настанак водени удар у систему и механички утицаји на сам вентил.

5. Управљачки систем претварача ВЛТ АКУА Дриве има могућност детекције рада на суво. Систем континуирано процењује услове рада пумпе на основу резултата мерења параметара погона (брзина и снага погона). При малој потрошњи енергије, која се јавља са премалим или без протока, пумпна јединица се зауставља.

6. Регулатор фреквенције ВЛТ АКУА Дриве може да ради у режиму мировања.Овај режим се подразумева као рад пумпе са веома малим протоком, што одговара ниској потрошњи енергије. Ово се обично дешава када пумпа ради малом брзином.

Контролни систем, упоређујући брзину пумпе и снагу коју она троши, ставља систем у „режим мировања“. При малом протоку, пумпа повећава притисак на потребну вредност и зауставља се. Поред тога, контролни систем прати притисак у систему водоснабдевања или ниво отпадних вода у пријемном резервоару канализационог постројења.

Када падне притисак у систему водоснабдевања или порасте ниво отпадних вода у пријемном резервоару пумпне станице, пумпа се пушта у рад. Због својства контролног система да обезбеди „режим спавања“, хабање пумпне јединице је смањено, спречавајући њен рад са малим уносом воде или малим протоком отпадне воде у пријемном резервоару пумпне станице. Присуство ове функције претварача омогућава уштеду у просеку од 5% енергије која се троши за водоснабдевање.

7. Управљачки систем претварача ВЛТ АКУА Дриве има функцију због које се узима у обзир губитак притиска у водоводној линији од црпне станице до диктирајуће тачке водоводне мреже. Захваљујући овој функцији, потребан притисак се подешава на излазу из пумпне станице у складу са променљивим доводом воде. Ово узима у обзир да је губитак притиска у цевима пропорционалан квадрату брзине протока.

Ово својство омогућава обезбеђивање потребне главе на крају водоводне линије без сензора притиска.Међутим, може се ефикасно користити само у одсуству средњег одвода воде дуж цевовода.

8. Уз наведене особине ВЛТ АКУА Дриве претварача управљачког система треба напоменути следеће:

• обезбеђивање несметаног покретања са датим интензитетом покретања и заустављања пумпе, што спречава оштећење лежајева пумпе, смањује вероватноћу хидрауличког удара у цевоводима, смањује почетне струје у мрежи напајања;

• обезбеђивање смењивања пумпних јединица како у радном тако иу стању приправности. Ово обезбеђује равномерно трошење ресурса мотора пумпних јединица;

• Индикација исплате претварача која показује колико је времена остало до потпуног обнављања ВЛТ АКУА Дриве.

Поред тога, посебно истичемо посебне карактеристике за уштеду енергије фреквентних претварача заснованих на Данфосс претварачима.

1. АЕО функција (функција аутоматске оптимизације енергије). Захваљујући овој функцији, погон троши онолико енергије колико је потребно за снабдевање течношћу у датом тренутку.

Коришћење ове функције штеди додатних 5-10% енергије. Поред тога, ова функција смањује потрошњу погона реактивна снага и, сходно томе, струја оптерећења електромотора. Ова функција је посебно ефикасна за механизме са моментом отпора вентилатора (момент отпора је пропорционалан квадрату брзине), укључујући центрифугалне пумпе. Ова функција такође смањује акустичну буку уређаја.

2.Аутоматска функција адаптације мотора уграђена у претварач.Подешавање фреквентног претварача значајно зависи од унутрашњих параметара електромотора (отпор, индуктивност, итд.).

Функција аутоматске адаптације вам омогућава да прецизно одредите параметре мотора прикљученог на претварач и прилагодите га. Ова функција је важна у случајевима када се мењају мотори пумпе, када се параметри мотора промене након поправке и када су различити типови електромотора повезани у серију на исти претварач.

Присуство ове функције смањује потрошњу енергије за 3-5%, а када се користе обновљени електромотори, уштеда достиже 10%. Употреба фреквентних претварача посебно велике снаге је повезана са генерисањем хармоника вишег реда.

Присуство виших хармоника у струји доводи до прегревања кабловских жица, повећава губитке у трансформаторима, погоршава услове рада кондензаторске банке… Уз то, изолација елемената електроенергетских мрежа прерано стари, елементи заштитних уређаја (аутоматика, осигурачи) се неоправдано активирају, сметње се јављају у телекомуникационим мрежама које се налазе у близини енергетских каблова.

Тренутно су многи модели фреквентних претварача опремљени уграђеним филтерима за електромагнетну компатибилност (ЕМЦ). Конкретно, да би се спречило да виши хармоници струје уђу у спољну мрежу напајања, фреквентни претварачи ВЛТ АКУА Дриве су опремљени пригушницама у међуструјној вези да би се смањила хармонијска изобличења.