Meki starter za crpnu stanicu. Meki start elektromotora vlastitim rukama. Izravno pokretanje pumpe

Svi znaju kako je dobro imati bunar kod kuće. Prikladan je i učinkovit dok se ništa ne pokvari. A problemi će se prije ili kasnije osjetiti, i to po zakonu podlosti, u najnepovoljnijem trenutku. Napuštanje bunara i kopanje bunara nije opcija. Bolje je spriječiti moguće nezgode i unaprijed se zaštititi od njih.

Koja je opcija vodoopskrbe najbolja za privatnu kuću

Voda iz bunara se diže posebnim potopna pumpa. Ovisno o izvedbi vodoopskrbe, pumpa se u poseban rezervoar - hidraulički akumulator ili se dovodi izravno u vodoopskrbu.

Sustav spremnika je prikladniji za privatnu kuću. Primjerice, za obitelj od 3-4 osobe dovoljno je u prosjeku 70 litara dnevno. Za takvu opskrbu vodom trebat će vam: akumulator od 50 litara za odgovarajući volumen, tlačni prekidač i pumpa s brzinom crpljenja od 1 m3 / h. Sve skupa koštat će 100 dolara.

Ali, za hotel s 12 soba ova opcija je neisplativa, jer vam je potreban spremnik veličine cijele sobe. Hidraulični akumulator od 500 litara koštat će 400 dolara i trebat će puno korisni prostor. Jeftinije je i učinkovitije kupiti frekventni pretvarač za 150-200 dolara.

Vodovod s frekventnim pretvaračem

Frekvencijski pretvarač regulira brzinu elektromotora ovisno o tlaku u vodoopskrbi. Djeluje ovako načelo:

1. Na cijev za vodu ugrađena je tlačna sklopka spojena na frekventni pretvarač;
2. Sustav je spojen na mrežu i frekventni pretvarač glatko mijenja karakteristike struje crpke;
3. Zbog ovoga on postepeno postiže nazivnu brzinu;
4. Prilikom punjenja cijevi tlak se povećava, a relej šalje signal frekventnom pretvaraču, što smanjuje brzinu crpljenja.

Koje su prednosti takvog sustava?

Lakoća za korištenje

Na primjer, kada se posjetitelj u hotelskoj sobi tušira, tlak vode pada i pumpa radi brže. Kada se slavina otvori, elektromotor radi malom brzinom kako voda ne bi istjecala iz cijevi. Dakle, ako odvrnete slavinu, ona će odmah početi teći pod potrebnim pritiskom.

Sigurnost mreže

Kada je uključen, svaki elektromotor troši 3-4 puta više električne energije - postoji startna struja. U ovom trenutku, opterećenje mreže je 300-400% od nominalnog. Vrhunac traje djelić sekunde dok elektromotor ne postigne normalnu brzinu. Zašto je opasno?

Vratimo se u naš hotel. Kako bi osigurali da nestanci struje posjetiteljima ne ostanu bez blagodati civilizacije, svaki odgovorni vlasnik ugradit će generator. Pretpostavimo da će snaga rezervnog izvora biti 20 kW, od čega će 10 kW odmah otići na rasvjetu, klima uređaje, utičnice s prijenosnim računalima itd.

Snaga crpke je 5 kW, ali budući da je njezina početna struja 3 nominalne, u startu će trebati svih 15 kW. Generator može dati samo 10 kW, ali to neće biti dovoljno za elektromotor. Takvo opterećenje će onemogućiti generator, a kao rezultat toga, hotel će ostati bez svjetla i vode.

Pretvarač frekvencije uklanja početnu struju. Da je u prethodnom primjeru postojao frekventni pretvarač, opterećenje generatora ne bi prelazilo 15 kW i radio bi u sigurnom načinu rada.

Dug vijek trajanja pumpe

Startna struja šteti ne samo mreži, već i elektromotoru. Svaki put kada se uključi, radi u nenormalnom načinu rada i kratko izdrži opterećenje za koje nije dizajniran. Nagla pokretanja i zaustavljanja povećavaju trošenje elektromotora. Pretvarač frekvencije meko zaustavlja nego udvostručuje vijek trajanja.

Što se događa ako vodoopskrbni sustav nije zaštićen?

Kako bi vodoopskrba kuće bila nesmetana i učinkovita, ipak joj je potrebna zaštita. Bez sumnje, pumpa glavni element u sustavu, ali koliko god bio skup i kvalitetan, ništa ga neće spasiti kratki spoj.

Nesreće se događaju ne samo pod vodom, već iu potopnom kabelu, pa čak i u mreži kuće. Teško je predvidjeti što će se prvo slomiti. Kako ne biste igrali lutriju, bolje je zaštititi se od svega odjednom.

Soft starter- električni uređaj koji se koristi u asinkronim elektromotorima, koji omogućuje, tijekom pokretanja, održavanje parametara motora (struja, napon, itd.) u sigurnim granicama. Njegova uporaba smanjuje početne struje, smanjuje vjerojatnost pregrijavanja motora, eliminira trzaje u mehaničkim pogonima, što u konačnici povećava životni vijek elektromotora.

Svrha

Kontroliranje procesa pokretanja, rada i zaustavljanja elektromotora. Glavni problemi asinkronih elektromotora su:

• nemogućnost usklađivanja momenta motora s momentom opterećenja,
• visoka početna struja.

Tijekom pokretanja, okretni moment često doseže 150-200% u djeliću sekunde, što može dovesti do kvara pogonskog kinematičkog lanca. U tom slučaju početna struja može biti 6-8 puta veća od nazivne struje, što uzrokuje probleme sa stabilnošću struje. Meki starter izbjegava ove probleme tako što usporava ubrzanje i usporavanje motora. To omogućuje smanjenje startnih struja i izbjegavanje trzaja u mehaničkom dijelu pogona ili hidrauličnih udara u cijevima i ventilima u trenutku pokretanja i zaustavljanja motora.

Princip rada soft startera

Glavni problem s asinkronim motorima je taj što je moment sile koju razvija motor proporcionalan kvadratu napona koji se na njega primjenjuje, što stvara oštre trzaje rotora pri pokretanju i zaustavljanju motora, što zauzvrat uzrokuje veliku indukcijska struja.

Softstarteri mogu biti mehanički ili električni, ili kombinacija oboje.

Mehanički uređaji izravno sprječavaju iznenadno povećanje broja okretaja motora ograničavajući zakretni moment. To mogu biti kočione pločice, fluidne spojke, magnetske blokade, protuutezi s udarcem i tako dalje.

Podaci električnih uređaja omogućuju vam postupno povećanje struje ili napona od početne niske razine (referentni napon) do maksimuma kako biste glatko pokrenuli i ubrzali motor do njegove nazivne brzine. Takvi meki pokretači obično koriste metode kontrole amplitude i stoga se nose s opremom za pokretanje u praznom hodu ili lagano opterećenom načinu rada. Suvremenija generacija mekih pokretača (na primjer, uređaji za uštedu energije) koriste metode kontrole faze i stoga mogu pokrenuti električne pogone koje karakteriziraju teški načini pokretanja "od nominalnog do nominalnog". Ovi soft starteri omogućuju češća pokretanja i imaju ugrađene načine uštede energije i korekcije faktora snage.

Odabir mekog pokretača

Kada se uključi indukcijski motor kratko vrijeme u njegovom rotoru dolazi do struje kratkog spoja, čija se snaga nakon niza okretaja smanjuje na nominalnu vrijednost koja odgovara potrošenoj električni stroj vlast. Ovaj fenomen pogoršava činjenica da se u trenutku ubrzanja naglo povećava i moment na osovini. Kao rezultat toga, zaštitni prekidači, a ako nisu instalirani, onda neuspjeh drugih električnih uređaja spojen na istu liniju. A u svakom slučaju, čak i da do nezgode nije došlo, pri pokretanju elektromotora dolazi do povećane potrošnje električne energije. Kako bi se kompenzirala ili potpuno eliminirala ovaj fenomen, koriste se soft starteri (SCD).

Kako je soft start implementiran

Za glatko pokretanje elektromotora i sprječavanje udarne struje koriste se dvije metode:

1. Ograničite struju u namotu rotora. Da biste to učinili, izrađen je od tri zavojnice spojene prema shemi "zvijezda". Njihovi slobodni krajevi vode do klizni prstenovi(kolektori) postavljeni na dršku osovine. Na kolektor je spojen reostat, čiji je otpor u trenutku pokretanja maksimalan. Kako se smanjuje, struja rotora se povećava i motor se okreće. Takvi se strojevi nazivaju motori s kliznim prstenom. Koriste se u opremi za dizalice i kao vučni motori za trolejbuse i tramvaje.
2. Smanjite napon i struje dovedene na stator. Zauzvrat, to se implementira pomoću:

a) autotransformator ili reostat;

b) ključni sklopovi na bazi tiristora ili trijaka.

Upravo su ključni sklopovi temelj za izradu električnih uređaja, koji se obično nazivaju soft starterima ili soft starterima. Imajte na umu da frekventni pretvarači također omogućuju glatko pokretanje motora, ali oni samo kompenziraju naglo povećanje momenta bez ograničavanja struje pokretanja.

Princip rada ključnog kruga temelji se na činjenici da su tiristori otključani Određeno vrijeme kada sinusoida prijeđe nulu. Obično u onom dijelu faze kada napon raste. Rjeđe - kada padne. Kao rezultat toga, na izlazu soft startera bilježi se pulsirajući napon, čiji je oblik samo približno sličan sinusoidi. Amplituda ove krivulje raste kako se vremenski interval povećava kada je tiristor uključen.

Kriteriji odabira soft startera

Prema opadajućoj važnosti, kriteriji odabira uređaja raspoređeni su u sljedećem redoslijedu:

• Vlast.
• Broj kontroliranih faza.
• Povratne informacije.
• Funkcionalnost.
• Metoda kontrole.
• Dodatne mogućnosti.

Vlast

Glavni parametar soft startera je vrijednost I nom - jačina struje za koju su tiristori dizajnirani. Mora biti nekoliko puta više vrijednosti jačina struje koja prolazi kroz namot motora, a koja je dostigla nazivnu brzinu. Višestrukost ovisi o ozbiljnosti lansiranja. Ako je lagan - strojevi za rezanje metala, ventilatori, pumpe, tada je početna struja tri puta veća od nazivne. Teško pokretanje tipično je za pogone sa značajnim momentom inercije. To su npr. okomiti transporteri, pilane, preše. Struja je pet puta veća od nazivne struje. Također je posebno teško pokretanje koje prati rad klipnih pumpi, centrifuga, tračne pile... Tada bi I nom softstarter trebao biti 8-10 puta više.

Ozbiljnost lansiranja također utječe na vrijeme potrebno za dovršetak. Može trajati od deset do četrdeset sekundi. Za to vrijeme tiristori postaju jako vrući, jer raspršuju dio električna energija. Da ponovim, moraju se ohladiti, a to traje koliko i radni ciklus. Pa ako tehnološki proces zahtijeva često paljenje-isključivanje, zatim odaberite soft starter kao za tvrdi start. Čak i ako vaš uređaj nije učitan i lako povećava brzinu.

Broj faza

Mogu se kontrolirati jedna, dvije ili tri faze. U prvom slučaju, uređaj omekšava rast početnog momenta u većoj mjeri od struje. Najčešće korišteni dvofazni starteri. A za slučajeve teškog i posebno teškog pokretanja - trofazni.

Povratne informacije

SCP može raditi po zadanom programu - povećati napon na nazivnu vrijednost za navedeno vrijeme. Ovo je najjednostavnije i najčešće rješenje. Dostupnost Povratne informaciječini proces upravljanja fleksibilnijim. Parametri za njega su usporedba napona i momenta ili fazni pomak između struja rotora i statora.

Funkcionalnost

Sposobnost rada na ubrzanju ili kočenju. Prisutnost dodatnog kontaktora koji skraćuje krug ključa i omogućuje mu da se ohladi, a također eliminira faznu asimetriju zbog kršenja oblika sinusoida, što dovodi do pregrijavanja namota.

Metoda kontrole

Može biti analogna, rotacijom potenciometara na ploči, i digitalna, pomoću digitalnog mikrokontrolera.

Dodatne funkcije

Sve vrste zaštite, način rada za uštedu energije, mogućnost pokretanja trzajem, rad smanjenom brzinom (regulacija pseudo-frekvencije).

Pravilno odabran soft starter udvostručuje radni vijek elektromotora, spremado 30 posto struja.

Zašto vam treba soft starter (softstarter)

Sve češće se pri pokretanju električnih pogona crpki, ventilatora koristi meki starter (soft starter). S čime je to povezano? U našem članku pokušat ćemo istaknuti ovaj problem.

Indukcijski motori se koriste više od stotinu godina i relativno se malo promijenilo u njihovom funkcioniranju. Lansiranje ovih uređaja i problemi povezani s njim dobro su poznati njihovim vlasnicima. Početne struje dovode do pada napona i preopterećenja ožičenja, zbog čega:

neka električna oprema može se spontano isključiti;

mogući kvar hardvera itd.

Pravovremeno instaliran kupljen i spojen softstarter omogućuje vam izbjegavanje dodatna potrošnja novac i glavobolje.

Što je početna struja

Na fenomenu se temelji princip rada asinkronih motora elektromagnetska indukcija. Nakupljanje reverzne elektromotorne sile (e.f. s), koja nastaje primjenom različitih magnetsko polje tijekom pokretanja motora, dovodi do prolaznih pojava u električni sustav. Ovaj prijelazni proces može utjecati na sustav napajanja i drugu opremu spojenu na njega.

Tijekom pokretanja, motor ubrzava do pune brzine. Trajanje početnih prijelaznih pojava ovisi o dizajnu jedinice i karakteristikama opterećenja. Početni moment treba biti najveći, a početne struje najmanje. Potonje za sobom povlači štetne posljedice za samu jedinicu, sustav napajanja i opremu koja je na njega povezana.

Tijekom početnog razdoblja, početna struja može doseći pet do osam puta struju punog opterećenja. Tijekom pokretanja motora, kabeli su prisiljeni nositi veću struju nego tijekom razdoblja ustaljenog stanja. Pad napona u sustavu također će biti puno veći tijekom pokretanja nego tijekom stabilnog rada - to postaje posebno vidljivo tijekom pokretanja. moćna jedinica ili veliki broj elektromotora u isto vrijeme.

Metode zaštite motora

Kako je upotreba elektromotora postala raširena, prevladavanje problema s njihovim pokretanjem postalo je izazov. Tijekom godina razvijeno je nekoliko metoda za rješavanje ovih problema, od kojih svaka ima svoje prednosti i ograničenja.

Nedavno je postignut značajan napredak u korištenju elektronike u regulaciji električne snage za motore. Sve češće se pri pokretanju električnih pogona crpki i ventilatora koriste meki starteri. Stvar je u tome što uređaj ima niz značajki.

Značajka startera je da glatko primjenjuje napon na namote motora od nule do nazivne vrijednosti, omogućujući motoru da glatko ubrzava do maksimalne brzine. Mehanički moment koji razvija elektromotor proporcionalan je kvadratu napona koji se na njega primjenjuje.

Tijekom procesa pokretanja, soft starter postupno povećava primijenjeni napon, a elektromotor ubrzava do nazivne brzine bez velikog zakretnog momenta i vršnih strujnih udara.

Vrste soft startera

Do danas se za nesmetano pokretanje opreme koriste tri vrste soft startera: s jednom, dvije i sa svim kontroliranim fazama.

Prvi tip se primjenjuje na jednofazni motor kako bi se osiguralo pouzdana zaštita preopterećenja, pregrijavanja i smanjiti učinak elektromagnetskih smetnji.

U pravilu, drugi tip kruga, osim poluvodičke upravljačke ploče, uključuje premosni kontaktor. Nakon što motor dostigne nazivnu brzinu, premosni kontaktor se aktivira i daje motoru izravan napon.

Trofazni tip je najoptimalnije i tehnički najnaprednije rješenje. Omogućuje ograničenje jakosti struje i magnetskog polja bez faznih izobličenja.

Zašto vam je potreban soft starter?

Zbog relativno niske cijene, popularnost soft startera dobiva na zamahu moderno tržište industrijski i Kućanski aparati. Meki starter za asinkroni elektromotor neophodan je za produljenje njegovog vijeka trajanja. Velika prednost softstarter je da se start izvodi glatkim ubrzanjem, bez trzaja.

Imate li kakvih pitanja?
Stručnjaci ENERGOPUSK-a će odgovoriti na vaša pitanja:
8-800-700-11-54 (8-18, pon-uto)

Prednosti registracije

Možeš:

• Kupite opremu s popustom odmah nakon registracije
• Učinite kupovinu mnogo bržom i praktičnijom
• Pratite ispunjenje narudžbe
• Pregledajte svoju povijest narudžbi, dobijte preporuke
• Dobiti financirani sustav popusti na svu opremu
• Sudjelujte u promocijama
• Budite prvi koji će saznati o novim proizvodima i uslugama
• Pogledajte otpremnu dokumentaciju
• Zatražite savjet od stručnjaka pridruženog vašoj tvrtki

Dobijte pristup svim ponudama

Prijavite se svojim korisničkim imenom ili prođite kroz jednostavan postupak registracije i pristupite svim vrućim ponudama

Registar

Slične video recenzije

Rastom kako stambene tako i industrijske gradnje, stabilna i kvalitetna vodoopskrba nedavno je postala jedan od prioriteta. Jedna od njegovih najperspektivnijih metoda je korištenje podzemnih izvora kroz bušotine različitih dubina. Omogućuju vlasnicima da dobiju značajnu količinu vode dobra kvaliteta, a rokovi aktivnog djelovanja su veliki i mogu biti deseci godina. Istodobno, bušotina je složena hidraulička konstrukcija koja zahtijeva kvalificirani pristup uređenju i pouzdanu opremu - bušotinske pumpe.

Riža. 2. Pokretanje elektromotora metodom zvijezda-trokut

Ove jedinice su posebno dizajnirane da rade u dovoljnoj mjeri teški uvjeti(uzak prostor bunara, povišen toplinsko opterećenje na motoru itd.). Oni su prilično skupi i, zbog specifičnosti instalacije, njihov je popravak povezan sa značajnim poteškoćama i troškovima. Stoga pri odabiru takve opreme treba obratiti pozornost na niz detalja i praktične točkešto će pomoći povećati trajanje neprekinut rad opreme i minimiziraju operativne troškove.

Jedan od tih ključnih parametara je način pokretanja. Kao što znate, početna struja motora crpke često je 4-7 puta veća od nazivne struje opterećenja. To dovodi do povećanog elektrotermalnog trošenja izolacije namota statora, što značajno utječe na pouzdanost i trajnost elektromotora. Osim toga, ako je elektrodistribucijska mreža nedostatna, moguć je kratkotrajni pad napona, što nepovoljno utječe na rad druge električne opreme priključene na istu mrežu.

Takvo lansiranje također je štetno za jedinicu i bunar u cjelini, jer ga često prati vodeni čekić koji uništava cjevovode, armature i samu crpku. Također, s takvim startom dolazi do visokog dotoka vode u bunar iz vodonosnika, zbog čega se uništava zona filtera i pijesak ulazi u bunar. Najviše učinkovito rješenje svi ovi problemi su osiguravanje nesmetanog pokretanja crpke, za što je niz razne metode. Svi oni imaju i prednosti i nedostatke. U ovom materijalu pokušali smo usporediti njihovu učinkovitost i cijenu.

Negativni čimbenici koji proizlaze iz rada elektromotora bušotinskih pumpi

Prilikom organiziranja vodoopskrbe na temelju korištenja podzemne vode Tehnološki načini rada bunara uključuju načine pokretanja potopnih crpki, čiji broj može doseći 30 start-stopa na sat (vidi tablicu 1). Pokretanje potopnih crpki jedan je od najnepovoljnijih uvjeta za njihove elektromotore, cijevi za podizanje vode i vodoprihvatni dio bunara.

Elektromotor potopne crpke u tom je razdoblju kratko vrijeme izložen vršnom opterećenju, jer. njegova je početna struja, ponavljamo, 4-7 puta veća od nazivne vrijednosti pri relativno malom startnom momentu. Osim toga, skok početne struje stvara udarni elektromagnetski moment koji se prenosi kroz osovinu motora na rotor pumpe.

U takvim uvjetima moguće su maksimalne fluktuacije tlaka tijekom hidrauličkog udara u nizu cijevi za podizanje vode, a u dijelu za zadržavanje vode moguće su visoke vrijednosti dotoka vode u bunar iz vodonosnika. U ovom slučaju, način pokretanja karakteriziraju dva razdoblja:

• prvi (t 1 = 0,9-0,5 s), tijekom kojeg se javljaju visoke vrijednosti dotoka vode u bunar iz vodonosnika u gornjem dijelu filtera. Također, dolazi do oštre promjene tlaka, što narušava stabilnost filtarske zone (provodi se pijesak);
• drugi (t 2 \u003d 1-5 s) pod određenim uvjetima prati hidraulički udar u tlačnom cjevovodu.

Za isključenje negativnih pojava razvijeni su prolazni procesi koji nastaju tijekom pokretanja potopnih crpki tehnološke sheme oprema za bušotine. Temelje se na električnoj (pomoću uređaja koji mijenjaju broj okretaja elektromotora) regulaciji opskrbe vodom potopnim crpkama i hidrauličkom (pomoću zapornih i regulacijskih ventila) principima. Ovaj članak govori o električnoj komponenti rješavanja problema, kao io njezinom utjecaju na energetsku učinkovitost korištene crpne opreme.

Postojeći načini smanjenja startnih struja elektromotora. Njihova implementacija na primjeru Grundfos bušotinskih pumpi

U pravilu, u bušotinske pumpe za smanjenje startnih struja njihovih elektromotora koriste se sljedeće metode: DOL - izravna veza; SD - uključivanje metodom "zvijezda-delta"; način uključivanja elektromotora pomoću startnog transformatora - AF; SS je meki start, a FC je pretvarač frekvencije (vidi tablicu 2). Prilikom odabira metode za smanjenje početnih struja, treba uzeti u obzir opseg crpne opreme, tehnički zahtjevi, kao i važećim pravilima i propisima za rad na električnim mrežama.

Metoda izravnog uključivanja (DOL)

Kada se počne s metodom DOL, kao što je prikazano na sl. 1, kontaktor ili slični uređaji spojeni su izravno na mrežu. Uz ostale konstantne parametre, DOL je startna metoda u kojoj se u elektromotoru javlja minimalna količina topline i time se za elektromotore do 45 kW osigurava maksimalni rok usluge. Međutim, kod većih motora mehaničko opterećenje je toliko veliko da se preporuča smanjiti struje.

Metoda spajanja zvijezda-trokut (SD)

Ovo je najčešće korištena metoda za smanjenje udarnih struja. Prilikom pokretanja elektromotor se uključuje na "zvijezdu", a nakon završetka pokretanja prelazi na "trokut". Takvo prebacivanje se izvodi automatski nakon određenog vremenskog intervala. Prilikom pokretanja u položaju "zvjezdica", struja je za jednu trećinu manja nego kod pokretanja izravnim priključkom i leži unutar 1,8-2,5 nazivne struje.

Metoda je relativno jeftina, jednostavna i pouzdana. Za crpke s niskim momentom inercije, kao što su podmornice, pokretanje zvijezda-trokut nije vrlo učinkovito, pa čak ni ekonomično. Činjenica je da je promjer potopnih crpki i njihovih pogonskih motora mali. Stoga je masa impelera mala, zbog čega je i moment inercije mali. Kao rezultat toga, potopnim pumpama je potrebno samo 0,1 s za ubrzanje od 0 do 2900 min -1.

To također znači da se crpka odmah zaustavlja kada se struja uključi. Usporedba udarnih struja koje nastaju tijekom izravnog spajanja i pri uključivanju po metodi zvijezda-trokut, u prvom stupnju pokazuje vidljivo smanjenje vrijednosti struje. Prilikom prebacivanja sa zvijezde na trokut, crpka se brzo zaustavlja i mora se izravno pokrenuti drugi put.

Iz dijagrama (slika 2) se vidi da u drugom stupnju nema značajnijeg smanjenja početne struje. Situacija je nešto drugačija za centrifugalne pumpe imajući veći promjer a veću masu i duži moment tromosti. Kod motora iznad 45 kW općenito se može postići značajno smanjenje drugog strujnog vrha.

Treba napomenuti i to dugi vijek trajanja motor u načinu rada zvijezda dovodi do njegovog pregrijavanja i, posljedično, smanjuje vijek trajanja. Instalacije koje sadrže potopne pumpe s motorima povezanim ovom metodom često su skuplji od alternativa, budući da motor zahtijeva dva spojna kabela (umjesto obično potrebnog).

Metoda pokretanja transformatora (AF)

U ovoj metodi pokretanja (koja se naziva i Korndorffova metoda), napon se smanjuje pomoću transformatora (obično dva), po jedan za svaku fazu. Transformatori često imaju dva mrežna izlaza, jedan za 75% i jedan za 60%. Kada se koristi 60% izlaza, udarna struja se smanjuje, slično kao kod pokretanja zvijezda-trokut. Prilikom pokretanja elektromotor dobiva najprije smanjeni napon, a zatim puni.

Prilikom prebacivanja, namoti transformatora su spojeni kao prigušni svici. To znači da motor ostaje uvijek povezan s mrežom i da mu se brzina ne smanjuje. Potrošnja električne energije pri pokretanju prikazana je na dijagramu (slika 3.). Početni transformatori su relativno skupi, ali vrlo pouzdani. Naravno, početna struja određena je karakteristikama elektromotora i crpke i, ovisno o njihovim veličinama, može značajno varirati.

Motor mekog pokretanja (SS)

Meki starter motora je elektronički uređaj koji faznom kontrolom smanjuje napon i, sukladno tome, početnu struju. Elektronički uređaj sadrži blok za podešavanje, gdje se konfiguriraju različiti radni i zaštitni parametri, te energetski blok sa simetričnim triodnim tiristorom. Polazna struja je u pravilu ograničena na vrijednost dva do tri puta veću od radne struje.

Uz zadržavanje drugih parametara, isključivanje motora ovom metodom također osigurava smanjenje početnog momenta pokretanja. Prisutnost inercije tijekom procesa pokretanja može dovesti do značajnog stvaranja topline u elektromotoru, a time i do smanjenja njegovog vijeka trajanja. Međutim, ovaj problem nije od praktične važnosti za kratka vremena ubrzanja/usporavanja, na primjer unutar 3 s.

Ova se izjava također odnosi na motore za pokretanje koji koriste metode SD (veza zvijezda-trokut) i AF (start transformator). Stoga, prilikom rada Grundfos bušotinskih pumpi, preporuča se promatrati vrijeme ubrzanja/usporenja prikazano na grafikonu (Sl. 4) za meki start. Ako je potreban posebno veliki startni moment, startni napon se može povećati do 55%.

Međutim, to nije potrebno u normalnim radnim uvjetima. S mekim startom elektromotora, njegov prekidač osigurava nesinusoidno napajanje strujom i, u određenoj mjeri, stvara više harmonike. Zbog vrlo kratkog vremena ubrzanja/usporavanja s praktična točka viziji (i u normama koje se tiču ​​viših harmonika) to nema puno koristi.

Općenito, preporuča se ugraditi sklopku za meki start zajedno s premosnim kontaktorom kako bi motor tijekom rada radio u DOL načinu rada. To osigurava minimalno trošenje i gubitak snage u soft starteru. U slučaju da se meki start elektromotora provodi preko premosnog kontaktora, oni mogu raditi sa sustavom toplinske zaštite (Tempson).

Pokretanje preko frekventnog pretvarača (FC)

Pokretanje motora s frekventnim pretvaračem je savršena opcija u smislu smanjenja startne struje kao i impulsa tlaka. Shema takvog pokretanja prikazana je na sl. 5. Prednost ove metode je da se početna struja održava na razini nazivna struja električni motor. To znači da se broj potrebnih uključivanja i isključivanja po satu može postaviti na bilo koji broj.

U brojnim modelima, na primjer, u pumpama SQ i SQE, ugrađena je funkcija mekog pokretanja i zaustavljanja zbog frekventnih pretvarača, što olakšava instalaciju i rad.

Neke značajke uporabe soft startera i zaštitnih uređaja za bušotinske pumpe

Od svih opisanih metoda, pokretanje motora s frekventnim pretvaračem je najskuplje. Stoga se koristi samo ako je za bilo koje vremensko razdoblje neophodna beskonačna regulacija snage elektromotora. Na primjer, s promjenjivom potrošnjom vode, kada je promjenom frekvencije moguće održavati konstantan tlak na izlazu iz crpke i uštedjeti energiju.

Osim toga, u nekim slučajevima postoje određena ograničenja za korištenje frekventnih pretvarača. Dakle, izvedba svih Grundfos SP-A i SP serija bušotinskih pumpi omogućuje njihov rad s frekventnim pretvaračem, uz sljedeće parametre: minimalna frekvencija treba biti 30 Hz, maksimalna frekvencija treba biti 60 Hz (ovisno o snazi elektromotor).

U tom slučaju potrebno je odabrati elektromotor, ako je moguće, za jednu standardnu ​​veličinu veći, ili treba predvidjeti uporabu elektromotora opće namjene s manjim toplinskim opterećenjem. Osim toga, potrebno je osigurati dovoljno hlađenje crpke (zbog posebnog kućišta). Uvjerite se da se napon i frekvencija mijenjaju proporcionalno (V/f = const) i podesite frekventni pretvarač na nazivnu struju odabranog potopljenog motora.

Također imajte na umu da Tempcon termostat instaliran u namotima motora MS4000 i MS6000 SP pumpi neće raditi ispravno kada se koristi frekventni pretvarač. Za praćenje temperature motora preporuča se ugradnja dodatnih senzora temperature Pt100. Preporučljivo je koristiti modul MP ​​204 kao zaštitni uređaj za SP pumpe, koji se može koristiti i zasebno i kao dio ormara Kontrolirati MP 204.

Ovaj uređaj vam omogućuje da zaštitite i nadzirete motor za važne parametre kao što su previsok i podnapon, prekomjerna i slaba struja, izolacijski otpor, temperatura motora, slijed faza, gubitak faze, cos (f), potrošnja energije, harmonijska izobličenja, broj početak i radno vrijeme. No, imajte na umu da se MP 204 ne može koristiti zajedno s frekventnim pretvaračem.

Na temelju iznesenih podataka očito je da je izbor lansirnog sustava u konačnici određen specifični uvjeti, kao što je snaga crpke, potreba za prilagodbom performansi crpke tijekom njenog rada. Istodobno, u općem slučaju, za dovoljno snažne uređaje (više od 45 kW) optimalan način u smislu troškova i učinkovitosti je meki početak.

Korištenje takvih sustava omogućuje minimiziranje mogućnosti oštećenja cjevovoda i opreme vodenim udarom, štiti električnu mrežu od vršnih opterećenja i omogućuje optimizaciju operativnih troškova.

Pumpa za nizbrdo, zbog potrebe da se osigura visoke performanse s prilično malim poprečnim dimenzijama, je složen uređaj rade u prilično teškim uvjetima. A ako uzmemo u obzir da je njegova instalacija (kao i demontaža) prilično naporan posao, tada je pouzdanost pumpe za bušotine od najveće važnosti. Jedan od čimbenika koji odlučujuće utječu na trajanje rada ove jedinice su početne struje. Zbog činjenice da rotirajući dijelovi elektromotora i same crpke imaju određenu inerciju, za razliku od struje (odnosno, veličina struje može gotovo trenutno doseći vrlo visoke vrijednosti), tada pri uključivanju nastaju početne struje koje su 4-10 puta veće od nazivnih! A ako se i pumpa za bunar često uključuje? Na primjer, zbog malog volumena membranskog akumulatora ili pogrešnog podešavanja tlačne sklopke? Jasno je da, na kraju, izolacija namota motora neće izdržati tako velika toplinska opterećenja i doći će do kratkog spoja, što će rezultirati kvarom crpke. Za smanjenje početne struje koristite razni sustavi meki start.

Vrste mekog starta

Trenutno se za bušotinske pumpe uglavnom koriste dva sustava mekog pokretanja:

1. 1.Glatki početakSS. Ovom metodom na elektromotor se uz pomoć elektronike primjenjuje postupno rastući napon (a time i postupno rastuća struja). Regulacija napona se vrši faznom kontrolom. Po ovom principu rade mnoge stanice (paneli) za upravljanje bunarskim pumpama, kako domaćih tako i stranih marki: Cascade, Vysota, Grundfos, Pedrollo, itd.
2. 2. Meki start s pretvorbom frekvencije. Ova metoda je najsavršenija u smislu smanjenja udarnih struja. Pretvorba frekvencije omogućuje održavanje početne struje na nominalnoj razini. Glavni nedostatak upravljačkih stanica (panela) s frekventno kontroliranim pogonom je njihova visoka cijena, usporediva s cijenom same crpke. Među domaćim modelima vrijedi istaknuti STEP, SU-CHE, SUN. ASUN. Najpopularniji strani modeli su SIRIO i SIRIO-ENTRY 230 talijanski zaštitni znak ITALTECHNICA. Treba reći da bunarske pumpe serije SQ / SQE imaju ugrađen sustav mekog pokretanja koji se temelji na pretvorbi frekvencije.

Prednosti mekog starta

1. Smanjenje startnih struja (kod promjenjivog frekventnog pretvarača početne struje se smanjuju na nazivnu).
2. Smanjenje mehaničkih opterećenja na rotoru i ležajevima bušotinske pumpe.
3. Smanjenje ili potpuno sprječavanje vodenog udara koji se javlja kada je crpka uključena. Vodeni čekić negativno utječe ne samo na samu pumpu, već i na bunar, uzrokujući dodatna opterećenja na zglobovima obložne cijevi i uzrokuje brzo trošenje filtera. Kao rezultat toga, bunar počinje pijesak.

Na temelju frekventno kontroliranog soft start sustava moguće je implementirati kontrolu snage crpke promjenom brzine njenog motora. To jest, upravljački sustav točno odabire brzinu elektromotora, a time i njegovu snagu u skladu s potrebnim ovaj trenutak performanse uz održavanje konstantnog pritiska u mreži. Drugim riječima, rad elektromotora troši točno onoliko električne energije koliko je potrebno da se osigura tražena izvedba, a ni džul više. Takav se sustav implementira u bušotini Grundfos pumpe SQ serija.

Organizacija: GK "ASU-Tehnologija"

Problem povećanja tlaka u crpnim instalacijama za povećanje tlaka rješava se korištenjem dvije glavne upravljačke koordinate: kaskadno pokretanje i zaustavljanje dodatnih crpki, kao i regulacija frekvencije jednom ili više crpki. Pokretanje i zaustavljanje dodatnih crpki osigurava da se tlak u tlačnom vodu održava unutar navedenih granica, kontrola frekvencije osigurava da se tlak održava na zadanoj razini.

Treba napomenuti da se zaustavljanje svake crpke koja nije kontrolirana frekventnim pretvaračem ili mekim starterom vrši izravnim odspajanjem iz mreže opskrbnog napona ili u "samopokrećem" načinu rada. Takvo gašenje, u pravilu, ne dovodi do strujnih skokova u mrežama opskrbnog napona i primjetnog vodenog udara. Međutim, s povećanjem statičkog napona, izravna isključenja crpki mogu uzrokovati vodeni udar, određen omjerom Hst/Nf, statičke i fiktivne glave instalacije.

Početak dodatnih crpki u takvoj opremi određuje prijelazne pojave u električne mreže napon napajanja, kao i u tlačnim hidrauličkim vodovima.

Započnite svaki dodatna pumpa može se proizvesti na sljedeće načine:

1. izravan početak;
2. Počnite prema shemi "zvijezda - delta";
3. Počnite od soft startera (UPP);
4. Počnite od frekventnog pretvarača (FC).

Pogledajmo svaku od ovih metoda pokretanja.

1. Izravno pokretanje crpke

Proizvodi se izravnim spajanjem motora crpke na mrežu opskrbnog napona. Prednosti ove početne metode: niski troškovi hardvera, visoka pouzdanost. Glavni nedostaci:

• u trenutku kada je motor priključen na mrežu pri nultoj brzini vrtnje i, sukladno tome, proklizavanju S=1, u namotu statora dolazi do struje kratkog spoja I1kz, koja je 5 ... 7 puta veća od nazivne struje motor (slika 4);
• prisutnost vodenog čekića u tlačnom vodu.

Smanjenje hidrauličkih udara u tlačnom vodu može se postići pokretanjem crpke na zatvorenom ventilu s postupnim otvaranjem, međutim, u ovom slučaju se povećavaju troškovi hardvera za ventil čiji prijenosnik mora imati faktor rada od najmanje 1,8, što dovodi do povećanja cijene upravljačkog sustava crpne stanice .

Oscilogram vrijednosti aktivne struje Ia s izravnim pokretanjem crpke snage 11 kW na zatvoreni ventil prikazan je na slici 1.

Oscilogram (sl. 1) pokazuje da strujni impulsi u napojnoj mreži elektromotora crpke tijekom njegovog izravnog pokretanja, čak i na zatvorenom ventilu, dosegnu približno 6,7 nazivne struje elektromotora Inom i nalaze se na najmanje 147 A za pumpu snage P = 11 kW. U ovom slučaju, trajanje pulsa je 0,004 sekunde.

Oscilogram promjene tlaka nizvodno od crpke kada se pokrene na zatvorenom ventilu prikazan je na sl. 2. Promjena tlaka u kratkom vremenskom razdoblju - određuje se vodeni čekić na početku pumpe sljedeće parametre: Povećanje glave za 20 metara za 0,06 sekundi.

Izravno pokretanje dodatne crpke u nekim se slučajevima provodi uz prisutnost paralelne pumpe s regulacijom frekvencije. Glavni pokazatelji dinamike kontrole frekvencije crpke su vrijeme pokretanja rampe, tijekom kojeg se pumpa glatko ubrzava od nule do maksimalne brzine vrtnje, kao i vrijeme zaustavljanja rampe tijekom kojeg se pumpa glatko zaustavlja od maksimalna brzina vrtnje. Kako iskustvo pokazuje pumpne jedinice, "najkraća" rampa, karakterizirana najstrmijom karakterističnom promjenom frekvencije opskrbnog napona crpke tijekom njenog pokretanja i zaustavljanja, može se odrediti vrijednošću ne većom od 10 Hz/s.

Tijekom vremena vodenog udara Δt ≤0,06 s, pretvarač frekvencije će moći smanjiti frekvenciju napona napajanja za najviše 0,6 Hz. Uzimajući u obzir prisutnost filtarskog kruga za signale senzora, kao i vrijeme reakcije PID upravljačkog kruga, koji osiguravaju stabilnost prolaznih procesa, promjena brzine pumpe s promjenjivom brzinom u smjeru njenog smanjenja može biti ostvaren samo 0,8 ... 1,2 sekunde nakon pojave vodenog čekića.

Dakle, prisutnost crpke koju kontrolira frekventni pretvarač ne dopušta prigušivanje hidrauličnih udara koji se javljaju tijekom izravnog pokretanja dodatne crpke.

2. Pokretanje crpke prema shemi "zvijezda-trokut".

Prednost ove metode je mogućnost pokretanja crpke bez udaraca zbog smanjenja početnog momenta kada se smanji napon napajanja namota statora motora.

Očigledan nedostatak ove metode je povećanje broja sklopne opreme (slika 3.). Pokretanje s prebacivanjem namota motora može se provesti samo za crpke s faznim namotom na 0,4 kV.

Ovisnosti promjene momenta na osovini motora crpke M i potrošene aktivne struje statora I1 o veličini klizanja motora S prikazane su na slici 4.

Prilikom pokretanja motora crpke, njegovi namoti su povezani prema shemi "zvijezda" (slika 3). U tom se slučaju fazni napon na statoru smanjuje za faktor. Struja u faznim namotima motora također se smanjuje za isti iznos (slika 4).

Treba imati na umu da je elektromagnetski moment asinkronog motora proporcionalan kvadratu mrežnog napona: . Dakle, smanjenje napona napajanja koji se dovodi do radnog namota za faktor od 380 do 220 V uzrokovati će smanjenje zakretnog momenta za faktor 3 (M0Δ = 3M0 zvijezda, slika 4), što zauzvrat dovodi do povećanje klizanja. Budući da se rad elektromotora kada su namoti uključeni prema shemi "zvijezda" događa u nestabilnom području mehaničke karakteristike M=M(S), određeno vrijednošću klizanja Skr

U skladu s tim, brzina crpke sa smanjenjem napona napajanja statorskih namota ograničena je uvjetom da je jednakost M otpor = M rotacija.

Zakretanje motora crpke tijekom vremena Tstar = t1 kada je uključeno prema shemi "zvijezda" (4 ... 6 sekundi) s povećanim proklizavanjem uzrokuje povećanje struje statora (slika 4). Odsutnost strujnog strujnog kruga može uzrokovati pregrijavanje namota motora, au nekim slučajevima i rad elektromagnetske ili toplinske zaštite s povećanjem momenta otpora crpke

Riža. 4. Grafovi ovisnosti momenta električnog pogona crpke i struje namota statora o količini klizanja tijekom izravnog pokretanja i pokretanja prema shemi "zvijezda-trokut"

Mmax je maksimalna vrijednost zakretnog momenta koji odgovara proklizavanju Skr > 0; Mnom je nazivna vrijednost zakretnog momenta koja odgovara nazivnom proklizavanju Snom; M0star, M0Δ - početni moment kada su namoti motora crpke uključeni, prema shemi "zvijezda" i "trokut"; I1star, I1Δ(I1kz) - vrijednosti početne struje kada su namoti motora pumpe uključeni, prema shemi "zvijezda" i "trokut" (struja kratkog spoja); I0 - vrijednost struje statora pri prebacivanju namota iz kruga "zvijezda" u krug "trokut" pri Tpauzi = 0; I1max - maksimalna vrijednost struje statora na S1<0; Sзвезда /Δ – скольжение электродвигателя насоса в момент отключения питающего напряжения при работе по схеме «звезда»; -S0 – минимально возможное значение скольжения электродвигателя насоса после отключения обмоток по схеме «звезда»;
0-t1 - vrijeme početka prema shemi "zvijezda"; t1-t2 - vrijeme potpunog zaustavljanja crpke; t2-t3 - vrijeme početka crpke kada su namoti uključeni prema shemi "trokuta" nakon što se potpuno zaustavi; t3-t4 - vrijeme izravnog pokretanja crpke prema shemi "trokuta".

Nakon što se pumpa ubrza kada se namoti motora uključe prema shemi "zvijezda", nakon vremena Tstar, automatska kontrola crpne stanice isključuje je iz mreže opskrbnog napona i, nakon vremena Tpause, spaja je na mreže prema shemi "trokuta". Vrijeme Tpause osigurava smanjenje struje demagnetiziranja rotora tijekom "samopokretanja" crpke (S<0 – рис.4) и насыщение железа статора. При сокращении Тпаузы степень насыщения железа статора и, как следствие, индуктивное сопротивление его обмотки снижается, что приводит к значительным броскам тока в сети питающего напряжения при подключении двигателя по схеме «треугольник» .

Stanje elektromotora, određeno vrijednošću klizanja S=0, je nestabilno: kada se namoti odvoje od naponske mreže, on prelazi iz stanja S=0 u stanje S=1, zaobilazeći međustanja (slika 4.). ). Budući da je vrijeme zaustavljanja opterećene crpke kada su namoti uključeni prema shemi "zvijezda" tres = t2-t1 vrlo malo, praktički je nemoguće osigurati uvjet za njezin "bez udarni" start prilikom prebacivanja namota tijekom t2.<Тпаузы< t1 без разумных аппаратных затрат.

U skladu s tim, prebacivanje namota na Skr Pokretanje crpke s prebacivanjem namota učinkovito je samo ako se može ubrzati kada se namoti uključe prema shemi "zvijezda" na vrijednost Sstar ≈ Snom i dovedu na stabilan dio mehaničke karakteristike tako da se motor može započeto nakon prebacivanja namota u shemu "trokut" dolazilo je od vrijednosti SΔ

Stoga je pokretanje crpke prebacivanjem namota motora iz kruga "zvjezdica" u krug "trokut" neučinkovito sredstvo za smanjenje strujnih udara u mreži opskrbnog napona i vodenog udara u tlačnom vodu.

3. Pokretanje crpki iz soft startera

Također se provodi smanjenjem napona napajanja s njegovim naknadnim povećanjem na nazivnu vrijednost, međutim, za razliku od pokretanja zvijezda-trokut, struja statora motora ograničena je vrijednošću (2..3) Inom.

Na sl. Slika 5a prikazuje strukturu crpne stanice s jednim inverterom i soft starterom za svaku crpku; 5b - s jednim pretvaračem i jednim mekim starterom za grupu crpki. Prednost ove metode je osiguravanje nesmetanog pokretanja svake crpke, čime se izbjegava vodeni udar, kao i strujni udari u mreži opskrbnog napona.

sl.5. Strukturni dijagram pokretanja dodatnih crpki pomoću pretvarača i mekog pokretača

Glavni nedostaci kruga na sl. 5a:

• hardverska redundancija, što povećava troškove crpne stanice;
• gubitak funkcije regulacije frekvencije automatskog upravljanja crpkom u slučaju njenog kvara, koja radi iz pretvarača;
• smanjenje pokazatelja pouzdanosti zbog povećanja broja mekih pokretača;
• nemogućnost rezervacije kvara mekog pokretača;
• nemogućnost implementacije automatske sheme izmjene za sve crpke kako bi se osigurala ujednačenost iscrpljivanja njihovih resursa.

Dijagrami na sl. 5 B:

• povećanje uklopnih elemenata crpke, što smanjuje pouzdanost upravljačkog sustava;
• nedostatak zaštite pretvarača od kratkog spoja njegovih izlaznih ključeva na naponsku mrežu, što je kritičan uvjet za kvar pretvarača.

Opći nedostaci shema 5a, 5b:

• pregrijavanje namota motora tijekom pokretanja s povećanim klizanjem zbog smanjenja zakretnog momenta, kao i zbog nesinusoidnog napona napajanja;
• ograničavanje broja pokretanja dodatnih crpki. Tako, na primjer, meki pokretači snage veće od 4 kW pružaju ne više od 20 pokretanja dodatnih crpki po satu s trajanjem pokretanja od 6 ... 8 sekundi zbog pregrijavanja tiristorskih prekidača. Dakle, shema 4a omogućuje provedbu ne više od 30 pokretanja, shema 5b - ne više od 15 pokretanja dodatnih crpki po satu. Kada je vrijeme pokretanja prve dodatne pumpe 16…18 sekundi, zaustavljanje prve crpke je 12…16 sekundi, broj pokretanja i zaustavljanja svake dodatne crpke može premašiti 120 ciklusa na sat kada sustav za povišenje tlaka radi u zonama nestabilnih performansi.

Meko zaustavljanje svake crpke od mekog pokretača dodatno će smanjiti broj ciklusa pokretanja po pumpi po satu.

Dakle, korištenje soft startera u upravljačkom krugu dovodi do pogoršanja točnosti održavanja tlaka u tlačnom vodu, što, s jedne strane, dovodi do gubitaka tlaka zbog povećanja tlaka, s druge strane, do nepoželjno smanjenje tlaka u diktatnim točkama.

4. Pokretanje svake dodatne crpke iz frekventnog pretvarača

Prednost ove metode je mogućnost glatkog pokretanja svake crpke, što osigurava odsutnost strujnih skokova u mrežama opskrbnog napona i vodenog udara u tlačnim vodovima.

Primjenom ove metode pokretanja moguće je minimizirati troškove hardvera u crpnim stanicama, osigurati ravnomjerno iscrpljivanje resursa svih crpki, kao i funkcionalnu redundantnost frekventnog pretvarača u slučaju njegovog kvara izravnim pokretanjem i zaustavljanjem crpki. na temelju razine tlaka u tlačnom vodu.
Struktura sklopnog sustava crpke za upravljački krug s jednim FC prikazana je na sl.6.

Složenost implementacije ove metode leži u činjenici da je pokretanje svake dodatne crpke iz frekventnog pretvarača (FC) za upravljačke krugove s brojem FC-ova manjim od broja crpki moguće tek nakon prebacivanja crpke koju kontrolira pretvarač na mreže opskrbnog napona.

Dakle, za implementaciju ove metode pokretanja crpki potrebno je riješiti dva problema:
a) prebacivanje crpke kojom upravlja frekventni pretvarač na mrežu opskrbnog napona;
b) pokretanje sljedeće crpke prioriteta iz pretvarača frekvencije.

Mehaničke M=M(S) i elektromehaničke I1=I1(S) karakteristike motora crpke pri prelasku s pretvarača na mrežu opskrbnog napona prikazane su na sl. 7.

Rotacija crpke frekventnim pretvaračem prije spajanja na mrežu vrši se s nazivnim vrijednostima brzine nnom, momenta Mnom pri nazivnoj vrijednosti klizanja Snom. Kada se namoti motora odvoje od frekventnog pretvarača u trenutku uključivanja tk, motor prelazi u generatorski način rada, njegovo klizanje mijenja predznak i poprima vrijednost -1< -Sк < -Sкр.

Vrijednost klizanja Sc<0 в генераторном режиме при отключении питающего напряжения ПЧ зависит от инерционности электродвигателя и насоса, определяемой массой и диаметром ротора электродвигателя и рабочего колеса насоса . Очевидно, чем мощнее и, соответственно, инерционнее электродвигатель и насос, тем ближе точка –Sк приближается к значению -1, и тем больше интервал времени полного останова насоса tа, tб (рис.7).

Struja rotora ima demagnetizirajući učinak na namotaj statora, stoga, kada je motor crpke spojen na mrežu opskrbnog napona bez vremenske odgode nakon isključenja iz pretvarača u generatorskom modu na S<0 возможен бросок тока до значения I1макс >I1kz (slika 7).

Kako bi se smanjili strujni udari, preporučljivo je priključiti motor crpke na mrežu opskrbnog napona nakon što se odspoji od pretvarača u vremenskom intervalu ta≤t≤tb kada klizi -Sa≤-Sk≤-Sb, dok struja statora postaje vrijednosti I1a≤I1≤I1b. Trenutak na osovini motora crpke kada je spojen na napon napajanja iz stanja rotacije mijenja predznak iz "-" u "+", dok njegova vrijednost ne prelazi maksimalni moment otpora u načinu rada generatora -Mmax r i maksimalni zakretni moment u motornom modu Mmax dv tijekom vremenskog intervala ta≤t≤tb, što osigurava minimalne promjene tlaka i, sukladno tome, smanjenje hidrauličkih udara u tlačnom vodu pri prebacivanju crpki.

Riža. 7. Mehaničke M=M(S) i elektromehaničke I1=I1(S) karakteristike električnog pogona pumpe

Mmax motor - maksimalna vrijednost momenta u motornom načinu rada, koja odgovara vrijednosti klizanja Skr > 0; Mnom je nazivna vrijednost zakretnog momenta koja odgovara nazivnom proklizavanju Snom; M0 – početni moment pri S=1; -Mmax g - maksimalna vrijednost momenta otpora u načinu rada generatora, koja odgovara vrijednosti klizanja -Scr<0; I1кз – значение тока короткого замыкания при S=1; I1макс – максимальное значение тока статора при S<0 в генераторном режиме; -Sк – скольжение в момент времени tк отключения питающего напряжения ПЧ; -Sа,-Sб – скольжение в моменты времени tа и tб подключения насоса к сети питающего напряжения.

S povećanjem vremenskog intervala za spajanje crpke na mrežu opskrbnog napona, iz stanja njezine rotacije iznad vrijednosti tb, moguće je potpuno zaustavljanje crpke. U tom slučaju klizanje poprima vrijednost S=1. Priključivanje crpke na mrežu opskrbnog napona iz stanja S = 1 dovodi do promjene momenta na osovini crpke s početne vrijednosti M0 na nazivnu vrijednost Mnom tijekom vremena izravnog pokretanja (tstart ≤0,06 sekundi) kroz vrijednost od Mmax motor (slika 7), što dovodi do vodenog udara u tlačnom vodu.

Za razmatranu metodu pokretanja, vremenski interval tb-ta >> t2-t1 je vremenski interval metode pokretanja zvijezda-trokut, tako da njena implementacija ne zahtijeva dodatne hardverske troškove.

Na sl. Na slici 8 prikazan je oscilogram faznog napona statorskog namota crpke snage 11 kW kada se odvoji od pretvarača i zatim spoji na mrežu opskrbnog napona. Kada se motor odvoji od pretvarača, on se prebacuje na generatorski način rada zbog preostale magnetizacije namota statora i inercijalnog zakretanja rotora. U ovom slučaju, elektromagnetsko polje namota opada kako se rotor motora crpke zaustavlja u "slobodnom radu".

Riža. osam. Oscilogram napona namota motora crpke P = 11 kW kada je napon napajanja isključen

Oscilogrami aktivne struje crpke snage 11 kW kada se prebacuje s pretvarača na mrežu opskrbnog napona za različite vrijednosti vremena uključivanja prikazani su na sl. devet.

a) prebacivanje t = 0,20 sekundi

b) prebacivanje t = 0,34 sekunde

Riža. 9. Prebacivanje s pretvarača na napon napajanja

Analiza oscilograma pokazuje da se val aktivne vrijednosti struje statorskih namota pumpe kada je priključena na napon napajanja nakon rada iz pretvarača smanjuje sa 3*Inom na 1,5Inom sa smanjenjem vremena uključivanja od 0,2 do 0,34 sekunde. Na dijagramu na slici 7, to odgovara vrijednostima struje statora I1a i I1b, respektivno, s povećanjem vremena prebacivanja s vrijednosti ta na vrijednost tb.

Nakon što se crpka kojom upravlja inverter prebaci na mrežni napon, sljedeća prioritetna dodatna crpka se pokreće od pretvarača duž unaprijed određene rampe do brzine određene kontrolnim procesom.

Stoga je najracionalniji način pokretanja dodatnih crpki u crpnim stanicama za povišenje tlaka s jednim pretvaračem u upravljačkom krugu pokretanje svake dodatne crpke iz pretvarača nakon prebacivanja kontrolirane crpke iz rotacijskog stanja u mrežu opskrbnog napona.

U tom slučaju potrebno je održavati vremenske intervale između odspajanja crpke od pretvarača i njenog naknadnog priključenja na mrežu opskrbnog napona. Smanjenje vremenskog intervala uključivanja crpke će uzrokovati značajne skokove struje u mreži opskrbnog napona, što će dovesti do rada zaštite crpke. Povećanje vremena uključivanja dovest će do potpunog zaustavljanja crpke i pojave vodenog čekića u tlačnom vodu kada je spojen na mrežu opskrbnog napona. Vremena uključivanja određena su snagom motora crpke i moraju se prilagoditi prilikom individualnog postavljanja sustava za povišenje tlaka.

Meko pokretanje dodatnih crpki, pod uvjetom da je podesiva crpka "bez udarca" spojena na mrežu opskrbnog napona koristeći kinetičku energiju svoje rotacije, omogućuje smanjenje hidrauličnih udara, kao i strujnih udara u električnim mrežama, čime se osigurava odsutnost puknuća u tlačnim vodovima, kao i pouzdan rad električne opreme. Poboljšanje kvalitete prijelaznih pojava u električnim mrežama i tlačnim vodovima za ovaj način pokretanja dodatnih crpki postiže se smanjenjem hardverskih troškova u dospojnim crpnim stanicama.

Književnost

1. Leznov B.S. Ušteda energije i promjenjivi pogon u pumpnim i puhačkim instalacijama. - M .: Energoatomizdat, 2006. - 360 str.
2. Katsman M.M. Električni automobili. - 3. izd., vlč. - M .: Viša škola, 2000. - 463 str.
3. Klyuchev V.I. Teorija električnog pogona. – M.: Energoatomizdat, 1998.-704s.il.
4. CJSC STC "Privodnaya tehnika". Način odabira motor-reduktora. Materijali stranice www.privod.ru.