Преобразователи частоты (ПЧ) серии INNOVERT, разработанные специально для управления асинхронными электродвигателями насосных агрегатов, представляют собой специализированные устройства векторного и скалярного управления. Их основная функция — плавное регулирование скорости вращения вала насоса за счет изменения частоты и амплитуды трехфазного выходного напряжения. Это позволяет перевести систему водоснабжения, отопления, вентиляции или кондиционирования с дискретного (включено/выключено) на непрерывное регулирование, соответствующее текущему потреблению.
Конструктивно преобразователь частоты INNOVERT построен по схеме двойного преобразования. Входное трехфазное переменное напряжение (например, 380В, 50 Гц) сначала выпрямляется в диодном или транзисторном звене, сглаживается в звене постоянного тока (DC-шина) с помощью конденсаторов, а затем инвертируется с помощью силовых IGBT-транзисторов в трехфазное напряжение переменной частоты и амплитуды. Для насосных применений критически важна реализация алгоритма автоматического поддержания постоянного давления (или перепада давления), для чего используется встроенный ПИД-регулятор, обрабатывающий сигнал от внешнего датчика давления.
Преобразователи INNOVERT для насосных станций обладают рядом специфических характеристик, отличающих их от общепромышленных моделей.
Внедрение частотного регулирования на базе ПЧ INNOVERT приводит к системным изменениям в работе насосного оборудования.
| Аспект системы | Режим прямого пуска (без ПЧ) | Режим с ПЧ INNOVERT | Эффект |
|---|---|---|---|
| Энергопотребление | Постоянное, не зависит от фактического расхода. Потери на дросселирование задвижками. | Пропорционально кубу скорости (частоте) вращения. При снижении нагрузки потребление резко падает. | Экономия электроэнергии до 30-60% в системах с переменным расходом. |
| Гидравлический удар | Присутствует в момент пуска и останова насоса. Разрушающее воздействие на трубопроводы и арматуру. | Полностью отсутствует. Плавный разгон и останов по заданным кривым. | Увеличение срока службы трубопроводной сети, задвижек и самого насоса. |
| Поддержание давления | Ступенчатое, с большим гистерезисом, с помощью реле давления. | Постоянное, точное (±0.01 МПа) поддержание заданного значения независимо от расхода. | Повышение качества и стабильности работы систем водоснабжения. |
| Износ механической части | Высокий износ подшипников, уплотнений из-за пусковых токов и гидроударов. | Минимальный. Пусковой ток не превышает номинальный. | Сокращение затрат на ремонт и обслуживание, увеличение межремонтного периода. |
Для систем индивидуального отопления или водоснабжения применяется схема с одним насосом и датчиком давления. Датчик подключается к аналоговому входу ПЧ (4-20 мА или 0-10В). В параметрах ПЧ задается тип датчика, целевое значение давления (уставка ПИД-регулятора) и зона нечувствительности. Для систем с переменным числом работающих насосов (насосные станции) используется схема с одним ведущим ПЧ, управляющим несколькими ведомыми насосами через релейные выходы и коммутаторские панели. Ведущий ПЧ регулирует скорость первого насоса, а при невозможности обеспечить уставку только регулированием частоты, подает команды на пускатели для подключения или отключения дополнительных насосов, работающих на фиксированной частоте.
Ответ: Технически возможно, но нецелесообразно. Общепромышленный ПЧ потребует внешнего ПИД-контроллера, реле времени для ротации насосов и сложного программирования логики. INNOVERT имеет все эти функции, включая защиту от «сухого хода», в прошивке «из коробки», что сокращает время ввода в эксплуатацию и повышает надежность системы.
Ответ: После базовых настроек параметров двигателя необходимо: 1) Назначить аналоговый вход (AII) источником задания для ПИД-регулятора. 2) В параметрах ПИД задать целевую уставку давления в единицах измерения (бар, МПа). 3) Настроить коэффициенты усиления П, интегрирования I и дифференцирования D. Для начальной настройки часто достаточно режима автоподстройки (auto-tuning), который активируется при первом запуске.
Ответ: Последовательность проверок: 1) Убедиться, что номинальный ток двигателя в параметрах ПЧ установлен корректно. 2) Увеличить время разгона (параметр Accel time). 3) Проверить механическую часть насоса на заклинивание. 4) Для центробежных насосов проверить, не запускается ли он с открытой задвижкой на напоре — запуск должен производиться при закрытой задвижке.
Ответ: Защита может активироваться по нескольким критериям: 1) По минимальному току двигателя. Если ток упал ниже установленного порога (параметр) в течение заданного времени, ПЧ останавливается. 2) По минимальной частоте. Если ПЧ, пытаясь снизить давление, дошел до нижней частотной границы (например, 30 Гц), а давление все еще выше уставки, это означает отсутствие расхода и насос останавливается. Пороги настраиваются пользователем.
Ответ: Нет, это взаимоисключающие методы регулирования. Задвижка должна быть полностью открыта. Регулирование расхода и давления должно осуществляться исключительно изменением частоты вращения с помощью ПЧ. Одновременное использование задвижки для регулирования сводит энергосберегающий эффект частотного привода к нулю.
Преобразователи частоты INNOVERT для насосов представляют собой законченное техническое решение для модернизации и создания новых систем водоподачи и регулирования расхода жидкостей. Их применение обеспечивает не только значительную экономию электроэнергии, но и существенно повышает технологичность, надежность и долговечность всего насосного оборудования. Корректный подбор модели, основанный на токе двигателя и требуемых функциях, а также профессиональная настройка параметров являются залогом стабильной и эффективной работы системы на протяжении всего жизненного цикла.