Bir kuyu pompasının kendi elleriyle sorunsuz çalıştırılması. Bir kuyudan yumuşak bir su başlangıcı nasıl yapılır ve su tedarik sistemi nasıl korunur

Herkes evde bir kuyuya sahip olmanın ne kadar havalı olduğunu bilir. Hiçbir şey kırılmayana kadar kullanışlı ve etkilidir. Ve sorunlar, er ya da geç, en uygunsuz anda, anlamsızlık yasasına göre kendilerini hissettirecektir. Kuyuyu terk etmek ve kuyu kazmak bir seçenek değildir. Olası kazaları önlemek ve kendinizi onlardan önceden korumak daha iyidir.

Özel bir ev için hangi su temini seçeneği en iyisidir

Kuyudan gelen su özel derin kuyu pompası ile kaldırılır. Su kaynağının tasarımına bağlı olarak, özel bir tanka - bir hidrolik akümülatöre pompalanır veya doğrudan su kaynağına beslenir.

Tank sistemi özel bir ev için daha uygundur. Örneğin 3-4 kişilik bir aile için günde ortalama 70 litre yeterlidir. Böyle bir su temini için ihtiyacınız olacak: karşılık gelen hacim için 50 litrelik bir akümülatör, bir basınç anahtarı ve 1 m3 / s pompalama hızına sahip bir pompa. Hepsi birlikte 100 tl olacak.

Ancak, 12 odalı bir otel için bu seçenek kârsızdır, çünkü tüm odanın büyüklüğünde bir tanka ihtiyacınız vardır. 500 litrelik bir akü 400 dolara mal olacak ve çok fazla kullanılabilir alan kaplayacak. 150-200$'a bir frekans dönüştürücü satın almak daha ucuz ve daha verimlidir.

Frekans dönüştürücülü su temini

Frekans dönüştürücü, su kaynağındaki basınca bağlı olarak elektrik motorunun hızını düzenler. Bu şekilde çalışır prensip:

1. Su borusuna bir frekans dönüştürücüye bağlı bir basınç anahtarı yerleştirilmiştir;
2. Sistem ağa bağlıdır ve frekans dönüştürücü, pompa akımının özelliklerini sorunsuz bir şekilde değiştirir;
3. Bundan dolayı o gitgide nominal hıza ulaşır;
4. Boruları doldururken basınç artar ve röle frekans dönüştürücüye pompalama hızını azaltan bir sinyal gönderir.

Böyle bir sistemin avantajları nelerdir?

Kullanıcı dostu

Örneğin, bir otel odasındaki bir ziyaretçi duş aldığında, tesisattaki basınç düşer ve pompa daha hızlı çalışır. Musluk açıldığında, elektrik motoru düşük hızda çalışır, böylece borulardan su tahliye olmaz. Yani musluğu açarsanız anında gerekli basınç altında akmaya başlayacaktır.

şebeke güvenliği

Açıldığında, her elektrik motoru 3-4 kat daha fazla elektrik tüketir - bir başlangıç ​​akımı oluşur. Bu noktada ağ yükü sırasıyla nominalin %300-400'ü kadardır. Zirve, elektrik motoru normal hıza ulaşana kadar bir saniyenin kesri kadar sürer. Neden tehlikeli?

Otelimize geri dönelim. Elektrik kesintilerinin ziyaretçileri medeniyetin nimetlerinden mahrum bırakmamasını sağlamak için, herhangi bir sorumlu mal sahibi bir jeneratör kuracaktır. Yedek kaynağın gücünün 20 kW olacağını varsayalım, bunun 10 kW'ı hemen aydınlatmaya, klimalara, dizüstü bilgisayarlı prizlere vb.

Pompa gücü 5 kW'dır, ancak başlangıç ​​akımı 3 nominal olduğundan, başlangıçta 15 kW'ın tamamını alacaktır. Jeneratör sadece 10 kW sağlayabilir ancak bu elektrik motoru için yeterli olmayacaktır. Böyle bir yük jeneratörü devre dışı bırakacak ve sonuç olarak otel kalacaktır. ışık ve su olmadan.

Frekans dönüştürücü başlangıç ​​akımını kaldırır. Bir önceki örnekte frekans konvertörü olsaydı, jeneratör üzerindeki yük 15 kw'ı geçmeyecek ve güvenli modda çalışacaktı.

Uzun pompa ömrü

Başlangıç ​​akımı sadece ağa değil, elektrik motoruna da zarar verir. Her açıldığında anormal modda çalışır ve tasarlanmamış bir yüke kısa bir süre dayanır. Ani kalkışlar ve duruşlar elektrik motorunun aşınmasını arttırır. Frekans dönüştürücü yumuşak durma yapar hizmet ömrünü iki katına çıkarır.

Su temin sistemi korunmazsa ne olur?

Evin su temininin kesintisiz ve verimli olması için hala korumaya ihtiyacı var. Şüphesiz, pompa sistemdeki ana unsurdur, ancak ne kadar pahalı ve kaliteli olursa olsun, hiçbir şey onu kısa devreden kurtaramaz.

Kazalar sadece su altında değil, dalgıç kabloda ve hatta evin şebekesinde de meydana gelir. İlk önce neyin kırılacağını tahmin etmek zor. Piyango oynamamak için, kendinizi bir anda her şeyden korumak daha iyidir.

Yumuşak yolverici ABB PSR-25-600

Herkese selam! Bugün, pratikte yumuşak yol verici (yumuşak yol verici) kullanmanın gerçek bir örneğini gösteren bir makale olacak. Elektrik motorunun yumuşak kalkışını gerçek bir cihaza kurdum, fotoğraflar ve diyagramlar verildi.

Bu nasıl bir cihaz, daha önce detaylı olarak anlatmıştım. sana şunu hatırlatırım yumuşak yol verici ve yumuşak yol verici aynı cihazın özü. Bu isimler English Soft Starter'dan alınmıştır. Makalede bu bloğu şu şekilde arayacağım ve buna alışın). İnternette yumuşak yolvericiler hakkında yeterli bilgi var, okumanızı da tavsiye ederim.

Asenkron motorların çalıştırılması konusundaki fikrim, uzun yıllar süren gözlemler ve uygulamalarla doğrulandı. 4 kW'ın üzerindeki motor gücü ile motorun düzgün bir şekilde hızlanmasını sağlamak dikkate değer. Bu, böyle bir motorun miline yeni bağlanan ağır, atalet yükü için gereklidir. Motor bir dişli kutusu ile kullanılıyorsa, durum daha kolaydır.

En basit ve en ucuz yumuşak yolverme seçeneği, motorun Yıldız-Üçgen devresi üzerinden çalıştırıldığı seçenektir. Daha "pürüzsüz" ve esnek seçenekler, yumuşak yol verici ve frekans dönüştürücüdür (popüler olarak "chastotnik" olarak adlandırılır). Neredeyse hiç kullanılmayan eski bir yöntem de var -.

Bu arada, motora frekans dönüştürücüden güç verildiğinin kesin bir işareti, özellikle düşük devirlerde yaklaşık 8 kHz frekansta açıkça duyulabilir bir gıcırtıdır.

Schneider Electric'in yumuşak yol vericisini zaten kullandım, işimde çok olumlu bir deneyim oldu. Ardından, boşlukları olan uzun dairesel bir konveyörü (dişli kutulu 2,2 kW motor) sorunsuz bir şekilde açıp kapatmak gerekiyordu. Ne yazık ki o zaman bir kameram yoktu. Ama bu sefer her şeyi ayrıntılı olarak ele alacağız!

Neden yumuşak bir başlangıç ​​motoruna ihtiyacınız var?

Yani sorun, kazan dairesinin, kazanı suyla beslemek için pompalara sahip olmasıdır. Sadece iki pompa vardır ve bunlar kazandaki su seviyesi izleme sisteminden gelen komutla çalıştırılır. Bir seferde sadece bir pompa çalışabilir, pompa seçimi kazan dairesi operatörü tarafından su muslukları ve elektrik anahtarları değiştirilerek yapılır.

Pompalar, geleneksel asenkron motorlarla çalıştırılır. Asenkron motorlar, geleneksel kontaktörler aracılığıyla 7,5 kW (). Ve güç büyük olduğu için başlangıç ​​çok zordur. Her başladığınızda, gözle görülür bir su çekici var. Motorların kendileri, pompalar ve hidrolik sistem bozulur. Bazen borular ve musluklar parçalanmak üzereymiş gibi geliyor.

Abone olmak! İlginç olacak.

Ek olarak, kazan soğuk olduğunda ve ona aniden sıcak su (95 ° C'nin üzerinde) verildiğinde, patlayıcı kaynamaya benzeyen hoş olmayan olaylar meydana gelir. Aynı zamanda tam tersi olur, 100 ° C sıcaklıktaki su soğuk olabilir - kazanda yaklaşık 200 ° C sıcaklıkta kuru buhar olduğunda. Bu durumda zararlı su darbesi de oluşur.

Toplamda, kazan dairesinde iki özdeş kazan vardır, ancak ikincisi pompalar için chastotniki'ye sahiptir. Kazanlar (daha doğrusu buhar jeneratörleri), 115 ° C'den daha yüksek bir sıcaklığa ve 14 kgf / cm2'ye kadar bir basınca sahip buhar üretir.

Elektrik devresindeki kazanın tasarımının pompa motorlarının sorunsuz bir şekilde açılmasını sağlamaması üzücü. Kazanlar İtalyan olmasına rağmen, bundan tasarruf etmeye karar verildi ...

Asenkron motorların sorunsuz çalıştırılması için aşağıdaki seçenekler arasından seçim yapabileceğimizi tekrarlıyorum:

• yumuşak başlangıç ​​sistemi (yumuşak başlangıç)
• frekans dönüştürücü (invertör)

Bu durumda, kazan kontrolünün çalışma devresinde minimum müdahalenin olacağı seçeneği seçmek gerekliydi.

Gerçek şu ki, kazanın çalışmasındaki herhangi bir değişiklik, kazan üreticisi (veya sertifikalı bir kuruluş) ve denetleyici kuruluş ile kararlaştırılmalıdır. Bu nedenle, değişiklikler gizli ve sessiz bir şekilde yapılmalıdır. Yine de güvenlik sistemine müdahale etmiyorum, bu yüzden burada çok katı değil.

Düzenli okuyucularım, bundan sonra kazan dairesinde enstrümantasyon ve otomasyon üzerinde çalışma yapma hakkım olduğunu biliyorlar.

Yumuşak yol verici seçimi

İlk olarak, motorun isim plakasına bakalım:

Motor gücü 7,5 kW, sargılar bir “üçgen” devreye bağlanmıştır, bu durumda tüketilen nominal akım 14.7A'dır.

Fırlatma sistemi böyle görünüyordu ("zor"):

Size iki motorumuz olduğunu ve 07KM1 ve 07KM2 kontaktörleri tarafından çalıştırıldığını hatırlatırım. Kontaktörler, açmanın gösterilmesi ve kontrolü için ek kontak blokları ile donatılmıştır.

Alternatif olarak kontrollü başlatıcı ABB PSR-25-600 seçilmiştir. Maksimum akımı 25 amper, yani iyi bir marjımız var. Özellikle zor koşullarda çalışmak zorunda kalacağınızı düşündüğünüzde - kalkış / durma sayısı, yüksek sıcaklıklar. Fotoğraf - makalenin başında.

Kontrollü başlatıcıda parametrelerle birlikte bir etiket:

Ve VK grubunda taze olan ne? SamElectric.ru ?

Abone olun ve makaleyi daha fazla okuyun:

Yumuşak Yolverici ABB PSR-25-600 - parametreler

• FLA - Tam Yük Amper - tam yükte akım değeri - neredeyse 25A,
• Uc - çalışma voltajı,
• Us, kontrol devresinin voltajıdır.

Yumuşak yol verici kurulumu

Başlatmaya çalıştı:

Boyu bire bir uyuyor, eni de sadece boyu biraz daha uzun ama yer var.

Şimdi yönetim zincirleri hakkında bir soru. Orijinal devredeki kontaktörler 24 VAC ile açılırken, ABB'lerimiz en az 100 VAC voltaj ile kontrol edilmektedir. Kontrol devresinin besleme voltajında ​​bir değişiklik veya bir ara röleye ihtiyaç vardır.

Ancak resmi ABB web sitesinde bu cihazın 24 VAC'de çalışabileceğini gösteren bir şema buldum. Şansımı denedim - işe yaramadı, başlamıyor ...

Gerilimi istenen seviyeye getiren bir ara röle koyduk:

İşte farklı bir açıdan:

Bu kadar. 07KM11 ve 07KM21 olarak adlandırılan ara röleler. Bu arada, ek devreler için de gereklidirler. Bunlar aracılığıyla göstergeler açılır ve harici bir cihaz için kuru kontaklar (eski şemada henüz kullanılmamaktadır - turuncu teller).

Kumandayı direkt olarak rölesiz (24 VAC) kullanmak istediğimde, güç göstergelerini artık kullanılmayan Com-Run kontakları üzerinden başlatmayı planladım.

Yumuşak başlangıç ​​devreleri

İşte orijinal diyagram.

Ve şemayı kolayca şu şekilde değiştirdim:

Ayarlar kısa. Üç ayar vardır - hızlanma süresi, yavaşlama süresi ve ilk voltaj.

Bir yumuşak yolverici ve motor seçici kontaktör kullanmak mümkün olacaktır (bir cihazı iki motora çevirin). Ancak bu, devreyi karmaşıklaştıracak ve büyük ölçüde değiştirecek ve güvenilirliği azaltacaktır. Kazan dairesi gibi stratejik bir tesis için bu çok önemlidir.

Gerilim dalga biçimleri

Bilginin somunu zor, ama yine de
geri çekilmeye alışık değiliz!
Onu kırmamıza yardım et
haber filmi "Her şeyi bilmek istiyorum!"

Herkes tornavida ile devre kurabilir. Gerilimi görmek ve gerçek süreçlerin neler olduğunu anlamak isteyenler için bir osiloskop vazgeçilmezdir. 2T1 yumuşak yol vericinin çıkışında osilogramlar yayınlıyorum.

Mantıksal bir tutarsızlık değil mi - motor kapalı, ancak üzerinde voltaj var mı?! Bu, bazı yumuşak yol vericilerin bir özelliğidir. Hoş olmayan ve tehlikeli. Evet motor durduğunda bile 220V var.

Gerçek şu ki, kontrol sadece iki aşamada gerçekleşir ve üçüncüsü (L3 - T3) doğrudan motora bağlanır. Ve akım olmadığından, L3 fazının voltajı, motor sargılarından geçen cihazın tüm çıkışlarına etki eder. Aynı saçmalık üç fazlı katı hal rölelerinde de olur.

Dikkat olmak! Kontrollü başlatıcıya bağlı bir motora bakım yaparken giriş devre kesicilerini kapatın ve voltaj olmadığını kontrol edin!

Yük endüktif olduğundan, sinüzoid sadece parçalara ayrılmakla kalmaz, aynı zamanda büyük ölçüde bozulur.

Girişim acele ediyor ve bu dikkate alınmalıdır - kontrolörlerin ve diğer zayıf akımların çalışmasında arızalar olabilir. Bu etkiyi azaltmak için devreleri aralamak ve ekranlamak, girişe indüktörler takmak vb. gereklidir.

Fotoğraf, motora tam voltaj uygulayan dahili kontaktör (bypass) açılmadan birkaç saniye önce çekildi.

Gövde fotoğrafı

Başka bir küçük bonus, ABB PSR-25-600 yumuşak yol vericinin görünümünün birkaç fotoğrafıdır.

ABB PSR-25-600 - alttan görünüm

Seçenek - ağır yükler durumunda soğutma fanını bağlamak için konektör ve bağlantılar

ABB PSR-25-600 - giriş gücü terminalleri ve güç ve kontrol terminalleri.

Şimdilik bu kadar, elektrik motorlarının yumuşak yolvermesiyle ilgili yorumlarda soru ve eleştirilere açığız!

Mutlu Mayıs tatilleri!

Kim zaten mükemmel çalışan cihazların ve mekanizmaların yeniden donatılması için parasını ve zamanını zorlamak, harcamak ister? Uygulamanın gösterdiği gibi - çok. Güçlü elektrik motorlarıyla donatılmış endüstriyel ekipmanlarla hayatta herkes karşılaşmasa da, günlük yaşamda o kadar doymak bilmez ve güçlü olmasa da sürekli elektrik motorlarıyla karşılaşıyorlar. Elbette herkes asansörü kullandı.

Motorlar ve yükler sorun yaratır mı?

Gerçek şu ki, hemen hemen tüm elektrik motorları, rotoru çalıştırma veya durdurma anında büyük yükler yaşar. Motor ve kullandığı ekipman ne kadar güçlüyse, çalıştırma maliyeti de o kadar yüksek olur.

Muhtemelen, çalıştırma sırasında motora düşen en önemli yük, kısa süreli de olsa, ünitenin nominal çalışma akımının çok katıdır. Birkaç saniye çalıştıktan sonra elektrik motoru nominal hızına ulaştığında tükettiği akım da normal seviyelere dönecektir. Gerekli güç kaynağını sağlamak için elektrikli ekipman ve iletken hatların kapasitesini artırmak zorunda bu da fiyatlarını yukarı çekiyor.

Güçlü bir elektrik motoru çalıştırıldığında, yüksek tüketimi nedeniyle, besleme voltajında ​​bir "düşüş" meydana gelir ve bu, aynı hattan onunla çalışan ekipmanın arızalanmasına veya arızalanmasına neden olabilir. Ayrıca, güç kaynağı ekipmanının hizmet ömrü azalır.

Motorun yanmasına veya aşırı ısınmasına neden olan acil durumlarda, trafo çeliğinin özellikleri değişebilir o kadar ki, onarımdan sonra motor yüzde otuza kadar güç kaybedecek. Bu koşullar altında, daha fazla işlem için artık uygun değildir ve değiştirilmesi gerekir, bu da ucuz değildir.

Yumuşak başlangıç ​​ne için?

Görünüşe göre her şey doğru ve ekipman bunun için tasarlandı. Ama her zaman bir "ama" vardır. Bizim durumumuzda, birkaç tane var:

• elektrik motorunu çalıştırırken, besleme akımı, nominal değeri dört buçuk ila beş kat aşabilir, bu da sargıların önemli ölçüde ısınmasına neden olur ve bu çok iyi değildir;
• motorun doğrudan bağlantı ile çalıştırılması, öncelikle aynı sargıların yoğunluğunu etkileyen, çalışma sırasında iletkenlerin sürtünmesini artıran, yalıtımlarının tahribatını hızlandıran ve zamanla bir dönüş kısa devreye yol açabilen sarsıntılara yol açar;
• yukarıda bahsedilen sarsıntılar ve titreşimler tahrik edilen ünitenin tamamına iletilir. Hiç sağlıklı değil çünkü hareketli parçalarına zarar verebilir: dişli sistemleri, tahrik kayışları, konveyör kayışları veya sadece seğiren bir asansörde sürdüğünüzü hayal edin. Pompalar ve fanlar söz konusu olduğunda, türbinlerin ve kanatların deformasyon ve tahribat riski bu;
• üretim hattında olabilecek ürünleri unutmayınız. Böyle bir sarsıntı nedeniyle düşebilir, parçalanabilir veya kırılabilirler;
• Ve muhtemelen dikkati hak eden noktaların sonuncusu, bu tür ekipmanı çalıştırmanın maliyetidir. Sadece sık kritik yüklerle ilişkili pahalı onarımlardan değil, aynı zamanda somut miktarda verimsiz harcanan elektrikten de bahsediyoruz.

Yukarıdaki operasyonel zorlukların tümünün yalnızca güçlü ve hacimli endüstriyel ekipmanlara özgü olduğu görülüyor, ancak bu böyle değil. Bütün bunlar, herhangi bir ortalama meslekten olmayan kişi için bir baş ağrısı haline gelebilir. Her şeyden önce, bu elektrikli aletler için geçerlidir.

Elektrikli dekupaj testereleri, matkaplar, öğütücüler ve benzerleri gibi birimlerin kullanım özellikleri, nispeten kısa bir süre içinde birden çok başlatma ve durdurma döngüsünü içerir. Bu çalışma şekli, aynı ölçüde, endüstriyel muadillerinin yanı sıra dayanıklılıklarını ve enerji tüketimini de etkiler. Tüm bunlarla birlikte, yumuşak başlangıç ​​sistemlerinin de unutulmaması gerekir. motor devrini kontrol edememek veya yönünü tersine çevirin. Motor rotorunun dönüşünü başlatmak için gerekli olanın altına başlatma torkunu artırmak veya akımı azaltmak da mümkün değildir.

Video: Kollektörün yumuşak başlangıcı, ayarlanması ve korunması. motor

Elektrik motorları için yumuşak yolverme sistemleri seçenekleri

Yıldız-delta sistemi

Endüstriyel asenkron motorlar için en yaygın kullanılan yol verme sistemlerinden biridir. Ana avantajı basitliktir. Yıldız sisteminin sargıları değiştirildiğinde motor çalışır, ardından nominal hız ayarlandığında otomatik olarak delta anahtarlamaya geçer. Bu tür bir başlangıç neredeyse üçte bir daha düşük bir akım elde etmenizi sağlar elektrik motorunun doğrudan çalıştırılmasından daha fazla.

Ancak bu yöntem, küçük bir dönme eylemsizliği olan mekanizmalar için uygun değildir. Bunlara, örneğin türbinlerinin küçük boyutu ve ağırlığı nedeniyle fanlar ve küçük pompalar dahildir. "Yıldız" konfigürasyonundan "delta" konfigürasyonuna geçiş sırasında, hızı keskin bir şekilde azaltacaklar veya tamamen duracaklar. Sonuç olarak, anahtarlamadan sonra elektrik motoru esasen yeniden başlar. Yani, sonunda, yalnızca motor kaynağında tasarruf sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda büyük olasılıkla fazla elektrik alacaksınız.

Video: Üç fazlı asenkron motorun yıldız veya delta ile bağlanması

Elektronik motor kontrollü başlatıcı

Kontrol devresinde bulunan triyaklar kullanılarak motorun yumuşak çalıştırılması gerçekleştirilebilir. Bu tür dahil etme için üç şema vardır: tek fazlı, iki fazlı ve üç fazlı. Her biri, sırasıyla işlevselliği ve nihai maliyeti bakımından farklılık gösterir.

Bu şemalar genellikle başlangıç ​​akımını azaltmak mümkündür iki veya üç nominale kadar. Ek olarak, elektrik motorlarının hizmet ömrünün artmasına katkıda bulunan, yukarıda bahsedilen yıldız-delta sisteminin doğasında bulunan önemli ısınmayı azaltmak mümkündür. Motorun çalıştırılmasının voltajın düşürülmesiyle kontrol edilmesi nedeniyle, rotorun hızlanması, diğer şemalarda olduğu gibi ani değil, sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilir.

Genel olarak, motor kontrollü çalıştırma sistemlerine birkaç temel görev atanır:

• ana - başlangıç ​​akımını üç veya dört nominale düşürmek;
• uygun kapasiteler ve kablolama varlığında motor besleme voltajının azaltılması;
• başlatma ve frenleme parametrelerinin iyileştirilmesi;
• mevcut aşırı yüklenmelere karşı ağın acil koruması.

Tek fazlı başlatma devresi

Bu şema, gücü on bir kilovattan fazla olmayan elektrik motorlarını çalıştırmak için tasarlanmıştır. Bu seçenek, başlangıçtaki etkiyi yumuşatmak gerekirse kullanılır ve frenleme, yumuşak başlatma ve başlatma akımını düşürmenin önemi yoktur. Her şeyden önce, ikincisini böyle bir şemada organize etmenin imkansızlığı nedeniyle. Ancak, triyaklar da dahil olmak üzere yarı iletkenlerin daha ucuz üretimi nedeniyle, üretilmiyorlar ve nadiren bulunuyorlar;

İki fazlı başlatma devresi

Böyle bir şema, iki yüz elli watt'a kadar güce sahip motorları düzenlemek ve çalıştırmak için tasarlanmıştır. Bu tür yumuşak başlangıç ​​sistemleri bazen bir baypas kontaktörü ile donatılmış cihazın maliyetini azaltmak için, ancak bu, aşırı ısınmaya yol açabilecek fazların asimetrik güç kaynağı sorununu çözmez;

Üç fazlı başlatma devresi

Bu devre, elektrik motorları için en güvenilir ve çok yönlü yumuşak yolverme sistemidir. Böyle bir cihaz tarafından kontrol edilen motorların maksimum gücü, yalnızca kullanılan triyakların maksimum termal ve elektriksel dayanıklılığı ile sınırlıdır. Onun çok yönlülük, birçok işlevi uygulamanıza olanak tanırörneğin: dinamik fren, geri tepme veya manyetik alan ve akım sınırlama dengelemesi.

Bahsedilen devrelerin sonuncusunun önemli bir unsuru, daha önce bahsedilen baypas kontaktörüdür. O elektrik motorunun yumuşak başlatma sisteminin doğru termal rejimini sağlamaya izin verir, motor normal çalışma hızına ulaştıktan sonra aşırı ısınmasını önler.

Bugün mevcut olan elektrik motorlarının yumuşak yol vericileri, yukarıdaki özelliklere ek olarak, çeşitli kontrolörler ve otomasyon sistemleri ile ortak çalışması için tasarlanmıştır. Operatörün emrinde veya global kontrol sisteminde devreye girme kabiliyetine sahiptirler. Bu gibi durumlarda, yüklerin açılması anında otomasyonda arızalara yol açabilecek parazitler meydana gelebilir ve bu nedenle koruma sistemlerine dikkat etmekte fayda var. Yumuşak yolverme devrelerinin kullanılması, bunların etkisini önemli ölçüde azaltabilir.

DIY yumuşak başlangıç

Yukarıda listelenen sistemlerin çoğu aslında ev koşullarında uygulanamaz. Her şeyden önce, evde nadiren üç fazlı asenkron motor kullanmamız nedeniyle. Ancak toplayıcı tek fazlı motorlar - fazlasıyla yeterli.

Motorların sorunsuz çalışması için birçok şema vardır. Belirli birinin seçimi yalnızca size bağlıdır, ancak ilke olarak, belirli radyo mühendisliği bilgisine, yetenekli eller ve arzuya sahip olmak, oldukça iyi bir ev yapımı marş hazırlayabilirsiniz elektrikli el aletlerinizin ve ev aletlerinizin ömrünü yıllarca uzatacaktır.

Santrifüj pompalı hidrolik sistemlerde optimum enerji tasarrufu nasıl sağlanır? Bu soru, bugün uzmanlar ve iş liderleri tarafından giderek daha fazla gündeme getiriliyor. Peki hangi cihazlar geri ödeme süresini kısaltabilir ve enerji verimliliğini artırabilir - yumuşak yolvericiler, değişken frekanslı sürücüler veya paralel pompa kontrol şeması kullanımı? Makalenin yazarları, üretimdeki uygulama örnekleri, diyagramlar ve tablolarla gösterilen çeşitli teknik çözümlerin dikkatlice yürütülen bir analizini sunar.

ABB LLC, Moskova

Enerji verimliliğinin sağlanması, günümüzde en acil ve aynı zamanda karmaşık görevlerden biridir. Elektrik tüketiminin maliyetini azaltmak, üretimin karlılığını ve üretim hatlarının verimli çalışmasını artırmanın yöntemlerinden biridir. Çok çeşitli uygulamalardaki işletmelerin genel bir analizi, yeni ekipmanın bakımı ve devreye alınmasından kaynaklanan ekipman satın alma ve üretim kesintileriyle ilgili maliyetlerin, enerji tüketimindeki tasarruflarla kısmen dengelenebileceğini göstermektedir.

Enerji verimli teknolojiler, ABB'nin önceliklerinden biridir. En verimli çalışmayı sağlamak için son teknoloji yöntemler ve geliştirmeler, pompa ünitelerinin tahrik mekanizmalarını kontrol etmek için yaygın olarak kullanılan ve enerji tüketimini önemli ölçüde azaltabilen modern ABB ekipmanında - frekans dönüştürücülerde ve yumuşak yol vericilerde * yerini buldu. su arıtma ve su arıtma tesislerinde.

Pompa akışını kontrol etmek için sıklıkla kullanılan mekanik yöntem veya kısma yöntemi, enerji tasarrufu açısından son derece verimsizdir. Bu bağlamda şu soru ortaya çıkıyor: iki teknik çözümden hangisi enerji tüketimini azaltmanın en ekonomik yöntemidir - değişken frekanslı sürücüler veya döngüsel kontrol (Şekil 1)? Bu nedenle, santrifüj pompa kullanan hidrolik sistemin performansı, bir veya diğer kontrol yönteminin seçiminde belirleyici faktördür.

Pirinç. bir. Kısma, döngüsel ve frekans kontrolü ile sistemde akış kontrolü

Atık su arıtma alanında, santrifüj pompaların açılması/kapatılması genellikle proses kontrol sistemi tarafından kontrol edilir. Artık su (yani konut veya ticari binalardan gelen su), belediye su arıtma tesislerine pompalanmadan önce genellikle haznelerde veya atık su tanklarında toplanır. Belirli bir periyodiklik göz önüne alındığında, yumuşak yolvericilerin kullanımı, pompaların suda bulunan atıklarla tıkanma riskini önemli ölçüde azaltır.

Döngüsel kontrol, akış kontrolünde esneklik kaybına rağmen VFD'ye ilginç bir alternatiftir. Başka bir deyişle, yumuşak yolverici, bir asenkron motoru çalıştırma sırasında elektriksel aşırı yüklenmelerden, mekanik şoklardan ve titreşimlerden ve ayrıca bir pompa durdurulduğunda boru sisteminde meydana gelen su darbesinden korumak için uygun ve rekabetçi bir teknoloji olarak kabul edilir. Ayrıca motor optimum çalışma noktasında çalıştırılır ve kalan süre boyunca kapatılır.

Aşağıdaki bölümler, iki santrifüj pompa (90kW ve 350kW) için değişken frekans kontrolü ve döngüsel kontrol çözümlerinin enerji tasarruflarını ve yatırım getirisini analiz eder.

Tipik pompalama sistemi

Bir pompalama sistemi tasarlarken, ana koşul gerekli Qop [m3/h] debisinin sağlanmasıdır. İdeal bir sistemde, seçilen pompa, Qop [m3/h] özelliğine uyan bir Qbep [m3/h] özelliğine sahiptir. Pratikte genellikle daha büyük bir pompa seçilir (Şekil 2). Sonuç olarak pompa, performans aralığının çoğunda düşük hidrolik verimlilikle çalışır. Yukarıdakiler Şekil 2'de gösterilmektedir. 90kW ve 350kW dereceli iki Aurora santrifüj pompası için 3.

Tablo 1.İki pompanın parametrelerinin karşılaştırmalı özellikleri

Pirinç. 2. Endüstriyel Tesisat İçin Pompa Seçimi

Pirinç. 3. 90 kW ve 350 kW pompalarda sistem bileşenlerinin parametrelerinin %15 oranında değişmesi nedeniyle hidrolik verimde azalma

Bu pompalarda enerji tasarrufu olanaklarını analiz etmek için, üç farklı hidrolik sistem göz önünde bulundurulmuştur: sürtünmenin üstesinden gelmek için bir basınç baskınlığı ile, yani statik kafanın Hst [m] maksimum hidrolik yüksekliğe Hmax oranı (?) [ m] %5'tir; statik basınç baskınlığı ile (? %50'dir); birleşik bir kafa ile (? %25'tir) (Şekil 4).

Pirinç. dört. Olası enerji tasarruflarının analizi için seçilen hidrolik sistemler

Frekans dönüştürücü, yumuşak yol verici ve motorun performans özellikleri

Frekans dönüştürücüler, çıkış gücü nominal değerden düşürüldüğünde doğal olarak azalan yüksek bir verime (ηconv) sahiptir. Kontrollü başlatıcı kararlı durumda çalıştığında, yani baypas etkinleştirildiğinde, kontrollü başlatıcıların verimliliği neredeyse %100'dür. Yumuşak yolvericilerin verimliliğinin, elektrik motorunun çalıştırılması ve durdurulması sırasındaki ek Joule kayıpları nedeniyle saat başına çalıştırma sayısındaki artış ve çalışma zaman aralıklarındaki azalma ile önemli ölçüde düştüğü ve ayrıca tristörlerin çalışması (Şekil 5).

Pirinç. 5. Pompalama yükü ile yumuşak yol verici ve frekans dönüştürücünün elektrik verimliliğindeki (%) değişim

Yakın zamanda benimsenen daha katı standartlar (IE sınıfları), yük altında çalışırken artan motor verimliliğini garanti eder (şekil 6 ve 7). Bir motorun verimliliği (sınıfla sıkı bir ilişki içinde) ya bir frekans dönüştürücünün ya da bir yumuşak yolvericinin kullanılmasından etkilenir: akım ve gerilimde harmonik bozulma olması nedeniyle hızlı bir invertör çıkış invertörü tarafından çalıştırıldığında verimlilik düşer, ancak cihazın çıkışındaki sinüzoidal voltaj nedeniyle geçici hız aşırtma sona erdikten sonra yumuşak yol verici tarafından çalıştırıldığında değişmez.

Pirinç. 6. Elektrik motorunun enerji verimliliği sınıfının pompanın verimliliğine etkisi

Pirinç. 7. Hidrolik yük ile elektrik motorunun veriminin değiştirilmesi

Gerçek bir sistemdeki sistem bileşenlerinin özelliklerinin, elektrik motorunun enerji verimlilik sınıfının ve harmonik kayıpların değiştirilmesinin etkisi Tablo'da verilmiştir. 2.

Tablo 2. Sistem boyutunun, motor sınıfının ve harmonik kayıpların etkisi
elektrik tüketimi için (Pn =90 kW - anahtarlama frekansı 4 kHz)

Enerji tasarrufu

90kW ve 350kW pompa sistemlerinde frekans ve döngüsel kontrol kullanılarak elde edilen enerji tasarrufları şekil 2'de gösterilmektedir. 8 ve 9. Sürtünmenin üstesinden gelmek için basıncın baskın olduğu sistemlerde (? = %5), frekans kontrolü, her iki pompa sistemi için neredeyse tüm çalışma aralığında (%7 ila %98) daha yüksek enerji tasarrufu sağlar. 90 kW'lık bir pompa durumunda ve statik yüksekliğin (? = %50) baskın olduğu bir sistemde, tüm çalışma noktaları için bir frekans dönüştürücü kullanmaya kıyasla döngüsel kontrol en iyi teknik çözümdür. Frekans dönüştürücü, 350 kW'lık bir pompa için biraz daha iyi enerji tasarrufu sağlar, ancak pompa performansının yalnızca %75 ila 92'si aralığındadır. Kombine bir hidrolik sistem (? = %25) düşünüldüğünde, VFD kontrolü yalnızca kapasitesi %28 (90 kW sistem için) ve %24 (350 kW sistem için) üzerindeki pompalar için daha yüksek enerji tasarrufu sağlar. Aslında, frekans kontrolü ile en yüksek enerji tasarrufu, %15 ila %20'lik pompa performans aralığında bulunur.

Pirinç. sekiz.
90 kW pompa için

Pirinç. 9. Frekans ve döngüsel kontrol ile enerji tasarrufu [%]
pompa için 350 kW

Nominal çalışma sırasında yarı iletken kayıpları olan frekans dönüştürücülerin aksine, yumuşak yol vericiler bu durumda bir baypas kontaktörü üzerinden çalışır, bu nedenle tristörler dahil değildir (Şekil 10). Ve bu nedenle, ek bir ısı kaybı yoktur. Pompa performansını kontrol etmek için bir veya başka bir kontrol yöntemi seçiminin tercih edildiği işletim ve sistem özellikleri, Şek. on bir**.

Pirinç. on. Bir yumuşak yolverici aracılığıyla baypas edildiğinde 90 kW'lık bir pompa için optimum verimlilik
yüksek yüklerde (nominal kapasitenin %90-100'ü)

Pirinç. on bir. Döngüsel kontrol kullanıldığında tasarrufların arttığı referans noktası,
değişken frekanslı sürücü çözümünden daha

yatırım getirisi

Müşteriler için en önemli faktörlerden biri, yumuşak yolvericinin kurulumu ve devreye alınması sırasında ekipman arıza süresi nedeniyle ek maliyetleri içeren yatırım getirisinin hesaplanmasıdır.

Bir frekans dönüştürücünün maliyeti, nominal gücü 25 kW'a kadar olan pompalar için yumuşak yol vericinin maliyetinden üç kat, 350 kW'lık pompalar için beş kat daha fazladır. Değişken hız veya döngüsel kontrole yapılan toplam ilk yatırım, frekans dönüştürücünün veya yumuşak yolvericinin maliyetinin toplamı artı işlem hattının tüm yaşam döngüsü boyunca harcanan maliyetlere göre arıza süresi maliyetlerinin yüzdesi olarak hesaplanır.

Frekans dönüştürücüler ve yumuşak yolvericiler için bu pay %7,5'tir.

Bireysel bileşenlerin maliyeti çeşitli nedenlerle değişebilir. Her şeyden önce, düşük voltajlı frekans dönüştürücülerin, elektrik motorunu çalıştırma/durdurma modunda değil, sürekli çalıştırma modunda daha sık kullanıldığı ve daha doğru kontrol sağladığı belirtilmelidir. Bununla birlikte, frekans dönüştürücülerde kullanılan yalıtımlı kapılı bipolar transistörler (IGBT'ler), belirli bir sıcaklık rejiminin ve soğutmanın korunmasını gerektirir, bu da onları oldukça pahalı öğeler haline getirir ve buna bağlı olarak, aynı nominal güce sahip yumuşak yol vericilere kıyasla frekans dönüştürücülerin maliyetini artırır. Yumuşak yolvericilerde, yarı iletken güç elemanları - tristörler - her modun ortalama süresi yaklaşık 15 saniye olan yalnızca başlatma ve durdurma modlarını çalıştırır. Ucuz ve güvenilir tristörlerin sürekli zorlamalı soğutma gerektirmediğine dikkat edilmelidir.

Frekans dönüştürücüler ve döngüsel akış kontrolü için geri ödeme süresi, şekil 2'de gösterilmektedir. Üç hidrolik sistem için 90 kW ve 350 kW elektrik motorları için 12 ve 13: ? = %5, %25 ve %50.

Pirinç. 12. Frekans ve döngüsel kontrollü çözümlerin geri ödeme süresi (yumuşak yol verici)
90 kW pompa için

Pirinç. 13. Frekans ve döngüsel kontrollü çözümler için geri ödeme süresi (yumuşak yol verici)
pompa için 350 kW

Paralel Pompa Kontrolü için Çözümler

Birçok hidrolik sistemde, hem frekans dönüştürücüleri hem de yumuşak yolvericileri kullanan bir paralel pompa kontrol şeması*** kullanılarak iyi bir yatırım getirisi ile optimum enerji tasarrufu elde edilebilir.

Pirinç. on dört. Dört paralel pompalı bir sistem için çözüm
(sürtünmenin üstesinden gelmek için basıncın baskın olduğu hidrolik sistem)

Tablo 3 Dört paralel pompalı bir sistemde kontrol şeması

Pirinç. on beş.Üç paralel pompalı bir sistem için çözüm
(statik kafalı / sürtünmenin üstesinden gelmek için basıncın baskın olduğu hidrolik sistem)

Tablo 4Üç paralel pompalı bir sistemde akış kontrol şeması
(kombine hidrolik sistem)

Tablo 5 Seçenekler

Pirinç. 16.İki kurulum için tahmini geri ödeme süresi,
frekans dönüştürücülerden ve yumuşak yol vericilerden gelen pompaların paralel kontrolü ile

En iyi çözüm?

1000 V'a kadar motorlara sahip iki santrifüj pompa (90 kW ve 350 kW) için değişken frekans ve döngüsel akış kontrol sistemlerinin verimliliğinin bir analizi yapıldı. Elde edilen sonuçlar, frekans kontrolü yoluyla kontrolün aşağıdaki durumlarda en iyi çözüm olduğunu göstermektedir. sürtünme kayıplarının üstesinden gelmek için basıncın baskın olduğu hidrolik sistemler (sirkülasyon pompalarının kullanılması durumunda sıvının yükseklik farkı olmadan taşınması). Statik yükün baskın olduğu sistemlerde döngüsel kontrolün kullanılması tavsiye edilir. Düz pompa ve yük karakteristiğine sahip sistemlerde frekans konvertörlerinin kullanılması kararsızlık ve kırılma riskinden dolayı kaçınılmalıdır.

Yumuşak yol vericiler, su arıtma ve atık su tesisatları için en umut verici teknik çözümdür; burada, kollektörlerden sıvı pompalamak için pompayı açıp kapatmak ve ardından atık suyu arıtma tesisine taşımak gerekir. Yumuşak yolvericiler son derece güvenilirdir ve sistemin hem başlatılması hem de kapatılması sırasında su darbesini ortadan kaldırmak için yerleşik özelliklere sahiptir. Bununla birlikte, frekans dönüştürücüler ve yumuşak yol vericilerin bir kombinasyonunu kullanan paralel pompa kontrol şemaları ile çok çeşitli hidrolik sistemler için maksimum enerji tasarrufu ve minimum geri ödeme süresi elde edilebilir. Otomasyon bilgi birikiminden ve çok çeşitli düşük voltajlı otomasyon ürünlerinden yararlanan ABB, çok çeşitli uygulamalarda enerji verimliliği için başka çözümler sunar.

______________________________________
* Yumuşak yolvericiler, sürücünün sorunsuz bir şekilde başlatılmasını ve durdurulmasını sağlamak için motora uygulanan voltaj seviyesini düzenler.

** Yüzde enerji tasarrufunu (sabit hız ve kısma için) ekonomik verimliliğe dönüştürürken, pompanın kWh elektrik başına 0.065 $'lık bir fiyatla yılda 8760 saat (330 x 24) çalıştığı varsayılır.

*** Paralel devrelerde optimum akış kontrolü için bir pompa maksimum kapasiteye ulaşılana kadar çalışır, ardından hidrolik yük aynı anda çalışan iki pompaya bölünür. İkinci ayar noktasına ulaşıldığında, üç pompa etkinleştirilir, vb.

Edebiyat

1.ITT Endüstrileri (2007). ITT'nin Su Döngüsündeki Yeri: Borular hariç her şey.
2. Aurora Pompası (Pentair Pompa Grubu) Haziran 1994, Amerika Birleşik Devletleri.
3. IEC 60034-31:2009. Döner elektrikli makineler. Bölüm 31: Değişken hızlı uygulamalar da dahil olmak üzere enerji verimli motorların seçimi ve uygulanması için kılavuz.
4. Brunner, C.U. (4–5 Şubat 2009). Verimlilik sınıfları: Elektrik motorları ve sistemleri. Motor enerji performans standartları etkinliği, Sidney (Avustralya). www.motorsystems.org.
5. Enerji Bakanlığı (DOE). Uluslararası Enerji Ajansı (EIA) (Haziran 2009). Nihai müşterilere elektriğin ortalama perakende fiyatı.
6 Sagarduy, J. (Ocak 2010). Düşük voltajlı başlatma yöntemlerinin ekonomik değerlendirmesi. SECRC/PT-RM10/017.
7. Hidrolik Enstitüsü (Ağustos 2008). Pompalar ve Sistemler, Enerji verimliliği için pompa sistemi temellerini anlama. Sahip olma maliyetinin hesaplanması.
8.ITT Flygt (2006). Sirkulationspumpar med veteriner motoru için värmesystem ve kommersiella byggnader.
9. Vogelesang, H. (Nisan 2009). enerji verimliliği. Kapasite kontrolüne iki yaklaşım. Dünya Pompa Dergisi.

Yüksek ani akım, sınırlı maksimum güce sahip sistemler için bir sorundur. Makine devrilebilir, kesintisiz güç kaynağı sistemi aşırı yük moduna geçer. Nasıl olunur?

Yumuşak yol verici (SCP) kullanmak iyi bir çözüm olacaktır. Örneğin, 50 metre derinlikte bir kuyuya yerleştirilmiş 1 kW gücünde tek fazlı bir dalgıç pompamız var. Motorunu çalıştırmak için marş akımının 4-6 katı gereklidir, yani. sistem yaklaşık 5 kW'lık kısa vadeli bir güce dayanmalıdır. Diyelim ki 3kW için tasarlanmış bir invertör basitçe başlayamayacak. Fırlatma anına ayrıca basınçta keskin bir artış eşlik edecek, bu da aslında su besleme sisteminde bir su darbesi anlamına geliyor.

Kontrollü başlatıcıyı pompayı besleyen hatta yerleştirin. Cihaz, belirli bir süre içinde (genellikle 20 saniyeye kadar), voltajı sorunsuz bir şekilde yükseltir, bu da pompanın çarkı sarsmadan ivme ile döndürmesini sağlar. Sonuç olarak, başlangıç ​​akımını nominal değere eşitledik, yani. 1 kW'a ulaştı ve dalgıç pompanın ömrünü önemli ölçüde uzattı (pompanın maliyeti göz önüne alındığında hizmet ömrü yaklaşık 2 kat artar, bir enerji yedekleme sisteminin yokluğunda bile yumuşak yolverici kullanma kararı belirginleşir) ):

Hem tek fazlı hem de üç fazlı ekipmanlarla kullanılabilen bir bağlantı şeması düşünün:

Kontrollü başlatıcının kullanımıyla ilgili kısıtlamalar var mı? Evet, var ve bunların farkında olmalısınız:
1) Yumuşak yol vericiler buzdolapları ile kullanılamaz. Kompresör valflerini durdurmak için yüksek başlangıç ​​akımı gereklidir
2) Benzer şekilde klimalar ve diğer ekipmanlar için

Herhangi bir sorunuz varsa, yorumlarda cevaplamaktan memnuniyet duyarım!

Ayrıca okuyun:

• Elektrikten tasarruf etmek mümkün mü?...
• Otomatik başlatmalı (ATS) ve UPS'li jeneratör: kaldır ...