Частотные преобразователи: как правильно подобрать

27 ноября 2023
Частотные преобразователи: как правильно подобрать

Частотный преобразователь, «частотник» или ЧП — устройство для регулировки частоты напряжения, которое подается из сети питания к электрическому двигателю насоса. Этот блок работает по принципу двойного преобразователя. Он выпрямляет переменное напряжение, сглаживает его, направляет на инвертор и снова делает напряжение переменным, но уже имеющим другую частоту. За установку частоты отвечает широтно-импульсный модулятор.

К ЧП можно подключать различные датчики, расходомеры, устройства для удаленного управления насосом и другое оборудование. Это программируемый прибор, у которого имеется микропроцессор. Оператор задает технологические параметры для балансировки конкретной системы водоснабжения, и ЧП действует согласно этой программе.

Для корректной работы частотного преобразователя его подбирают в соответствии с характеристиками насоса. Об этом мы расскажем в статье.

 

Преимущества частотных преобразователей

  • Регулирование частоты и скорости вращения насосов. Приводной электродвигатель переменного тока с одной или тремя фазами не способен плавно менять скорость и момент на валу. Когда давление в трубопроводной системе падает, ЧП плавно включает насосные агрегаты для профилактики гидравлического удара. Когда давление нарастает, преобразователь уменьшает скорость вращения приводного электромотора или запускает дополнительные насосы в пиковые часы водопотребления.
  • Энергосбережение и повышение эффективности. Частотно-регулируемые приводные двигатели насосов потребляют на 35% меньше электрической энергии, чем двигатели без ЧП. Еще частотники помогают регулировать расход воды и тепловой энергии.
  • Снижение износа оборудования и продление срока службы насосов. Благодаря частотному преобразователю, который обеспечивает плавное включение и остановку, насосные агрегаты защищены от перегрузок в режиме работы «dсухую». Двигатель просто отключится, если температура обмоток превысит определенный уровень, или в сети резко подскочит напряжение. Также увеличивается срок безаварийного функционирования сетей водоотдачи, поскольку ЧП стабилизирует давление и уменьшает нагрузку на трубы.

 

Как выбрать подходящий частотный преобразователь

Некоторые насосы и каскадные насосные станции продаются в наборе с частотными преобразователями. Если в комплекте с уже установленным и эксплуатируемым насосом такого прибора нет, необходимо подобрать ЧП в соответствии с техническим паспортом агрегата, где производители приводят конкретный список совместимых моделей. Если приводной мотор насоса старый или технического паспорта под рукой нет, частотник выбирают по следующим параметрам:

  • Вид мотора. Сколько фаз у мотора, столько же должно быть у ЧП. Если сеть однофазная, а у мотора три фазы, установка частотника позволяет запускать насос без внешнего конденсатора.
  • Напряжение, ток и мощность приводного мотора. Эти параметры двигателя и ЧП тоже должны совпадать. Важно оставить запас мощности в 25-30%. Номинальные токи насосов с одинаковой мощностью иногда не совпадают — это необходимо учитывать.
  • Диапазон управления частотами. От него зависит скорость вращения приводного мотора насоса и производительность. Тому, кто подбирает частотник, понадобятся параметры водопроводной сети. Если насос циркуляционный, скорее всего, подойдет ЧП на 200-300 Гц. Если насос обслуживает скважину или погружается на большую глубину в резервуар, диапазон частот должен быть увеличен до 300-600 Гц.
  • Количество входов и выходов. Чем больше управляющих входов у ЧП, тем больше устройств к нему можно будет подключить. Это важно для сетей водопотребления, которые предполагают модернизацию.
  • Протоколы связи. Чтобы частотник беспрепятственно обменивался информацией с управляющими устройствами и удаленным оборудованием, он должен поддерживать протокол CAN или LAN.
  • ПДУ в комплекте. Когда насос установлен в труднодоступном месте, лучше купить для него частотник с пультом дистанционного управления.

 

Влияние частотных преобразователей на эффективность промышленных насосов

Регулирование производительности. ЧП включает дополнительные насосы в пиковые часы и замедляет работу приводных двигателей насосов в периоды снижения водопотребления.

Сокращение энергопотребления в периоды низкой загрузки. Если никто не пользуется водой, скорость вращения насосов логично уменьшить или вообще выключить их на время, чтобы не тратить электрическую энергию впустую.

Снижение нагрузки на стартовые системы. Плавное включение насосов, у которых есть правильно подобранный частотник, исключает гидравлические удары после запуска. Точная регулировка снижает вероятность аварий и стабилизирует работу водопроводной сети.

 

Рекомендации по эксплуатации и обслуживанию

При вводе ЧП в эксплуатацию инженер настраивает его под параметры конкретной системы, учитывая все характеристики энергосети, системы водопотребления и конкретного насоса или каскадной насосной станции.

Если эксплуатирующий персонал предприятия не имеет знаний и навыков для обслуживания ЧП, инженер может заблокировать доступ к управлению частотником для защиты от неквалифицированного вмешательства. Блокировка доступа обычно применяется на промышленных предприятиях и социально значимых объектах.