Elemen dasar yang menjamin fungsi pompa adalah motor listrik. Sebelumnya, penyesuaian alur kerja terjadi karena otomatisasi, sekarang tugas ini diselesaikan oleh konverter frekuensi untuk pompa.

Tujuan fungsional dari konverter frekuensi dalam desain pompa

Inverter (pengubah frekuensi) mengatur pengoperasian pompa jauh lebih baik daripada relai. Ia bekerja pada saat yang sama sebagai stabilizer, otomatisasi dan pengatur alur kerja. Berkat dia, efisiensi perangkat yang tinggi dipastikan:

• Tingkat pasokan listrik, jika perlu, dan kecepatan mesin dikurangi, yang membantu melindungi pompa dari keausan dini.
• Pembentukan tekanan berlebih dalam pipa dicegah.
• Masalah dengan lonjakan daya terpecahkan, yang juga pasti meningkatkan umur pompa.

Sebagian besar sudah dalam proses perakitan stasiun pompa yang ditanamkan. Perangkat ini termasuk model pompa Grundfos yang sangat terkenal.

Secara visual, ini adalah kotak yang dilengkapi dengan elektronik (beberapa papan, sensor yang mengukur, dan inverter yang menyamakan level tegangan) dan layar berukuran kecil.

Sampel yang lebih mahal dilengkapi dengan mikroprosesor. Baterai, equalizer tambahan, dan sebagainya dapat dipasang di dalamnya.

Konverter yang digunakan dapat berupa satu fasa atau tiga fasa.

Menurut prinsip operasi, konverter frekuensi cukup sederhana. Melambai arus listrik diterapkan ke papan perangkat. Inverter dan stabilisator yang terletak di sana memastikan keselarasannya. Pada saat yang sama, sensor membaca data tekanan dan informasi relevan lainnya.

Semua informasi diarahkan ke unit otomatisasi. Selanjutnya, konverter frekuensi mengevaluasinya, menentukan tingkat daya yang harus diterapkan, dan, sesuai dengan ini, memasok jumlah listrik yang diperlukan untuk terus bekerja.

Akibatnya, konverter frekuensi dapat mengatur start motor yang mulus, tingkat tekanan air dan menghentikan operasi dalam situasi kritis. Daftar semua "tugas" yang ditugaskan ke chastotnik terus berkembang karena peningkatan yang dilakukan oleh pengembang.

Proses mengontrol tindakan konverter dilakukan hanya dengan menekan tombol yang diinginkan, dengan fokus pada data yang ditampilkan di layar. Perangkat yang lebih mahal mampu mengenali lebih banyak perintah. Model kualitas tertinggi dirancang untuk beberapa lusin mode operasi dengan perubahan kecepatan dan program.

Biaya pemasangan dan pembelian konverter sepenuhnya dikompensasikan dalam satu tahun pengoperasian.

Daftar fungsi positif dari konverter frekuensi:

• Kemampuan untuk menyamakan tegangan input.
• Memastikan kontrol daya pompa.
• Penciptaan kondisi yang memungkinkan untuk menghemat daya listrik.
• Meningkatkan durasi pengoperasian peralatan pompa.
• Memberikan kemampuan untuk bekerja tanpa akumulator hidrolik.
• Stabilisasi tekanan intrasistem.
• Mengurangi tingkat kebisingan pompa.

Dia juga bekerja sebagai pengganti otomatisasi.

Poin negatif:

• Tingginya biaya perangkat.
• Konfigurasi dan koneksi biasanya hanya tersedia untuk spesialis.

Konverter frekuensi bekerja dalam desain pompa sebagai berikut: dengan penurunan tingkat tekanan yang signifikan dalam tangki hidraulik (ditentukan menggunakan relai), konverter frekuensi menerima sinyal yang sesuai dan memberikan perintah untuk menghidupkan motor listrik. Pada saat yang sama, semuanya dilakukan "tanpa gerakan tiba-tiba", daya meningkat secara bertahap, memberikan jaminan terhadap kelebihan beban hidrolik. Saat ini, model konverter menyediakan pengaturan waktu akselerasi dari 5 hingga 30 detik.

Selama akselerasi, konverter terus-menerus menerima informasi tentang tingkat tekanan di dalam pipa. Segera setelah level ini mencapai nilai yang diinginkan, akselerasi berhenti, mesin terus beroperasi pada frekuensi yang dicapai.

Bagaimana cara memilih dan memasang peralatan?

Peralatan standar stasiun pompa terdiri dari:

• Pompa submersible atau permukaan;
• pengukur tekanan;
• Selang dilengkapi dengan lapisan baja tahan karat;
• akumulator hidrolik;
• Saklar tekanan air.

Perlengkapan tambahan meliputi:

• catu daya yang tidak pernah terputus;
• Sensor;
• blok;
• Kontrol relay dll.

Jika desain peralatan pompa yang ada tidak dilengkapi dengan konverter frekuensi, maka Anda dapat memasangnya sendiri. Biasanya, dalam dokumentasi yang dilampirkan pada model pompa, terdapat petunjuk mengenai konverter mana yang dapat berinteraksi dengan pompa jenis ini.

Dengan tidak adanya informasi tersebut, perlu, berdasarkan parameter signifikan, untuk memilih sendiri konverter:

1. Tingkat kekuatan.

Hal ini diperlukan untuk mencocokkan kekuatan penggerak listrik dan konverter.

1. Nilai tegangan masukan.

Indikasi arus di mana konverter beroperasi. Di sini perlu untuk mempertimbangkan potensi fluktuasi dalam jaringan (level tegangan rendah memicu penghentian, level tegangan tinggi menyebabkan kerusakan).

1. kategori motor pompa.

Fase tunggal, dua fase atau tiga fase.

1. Batas rentang kendali frekuensi.

Untuk pompa sumur, diperlukan 200 - 600 Hz (tergantung pada daya utama pompa), untuk pompa melingkar - 200 - 350 Hz.

1. Menyesuaikan jumlah input/output kontrol dengan kebutuhan operasional.

Semakin banyak, semakin banyak opsi untuk mengelola alur kerja.

1. Memilih metode pengendalian yang tepat.

Dalam kasus pompa lubang bor, ini adalah kontrol tipe jarak jauh, yang memungkinkan kontrol langsung dari rumah, dan pompa sirkulasi bekerja sempurna dengan remote control.

Penting untuk menentukan keandalan perangkat yang dibeli secara tidak langsung dengan durasi masa garansi. Oleh karena itu, semakin besar ukurannya, semakin baik kualitasnya.

Di mana memasang konverter pompa?

Konverter frekuensi dengan sambungan hidraulik dipasang langsung pada saluran tekanan. Tanpa koneksi seperti itu, hanya sensor tekanan air yang terhubung ke inverter yang terpasang ke saluran.

Convert terletak sedekat mungkin dengan pompa, tetapi hanya di dalam ruangan berpemanas. Skema umum menghubungkan ke catu daya sederhana dan tidak merepotkan.

Model transduser pompa

• Isyarat Grundfos

Konverter diproduksi oleh perusahaan yang berbasis di Denmark yang memproduksi pompa. Alhasil, konverter frekuensi ini dirancang secara maksimal sesuai dengan desain model pompa Grundfos. Perangkat bertanggung jawab atas pengaturan yang baik dari pengoperasian seluruh mekanisme, kinerja fungsi pelindung dan kontrol. Transduser sistem Cue dibedakan oleh berbagai model berkualitas tinggi (lebih dari 15 jenis dalam kisaran), tetapi biayanya sesuai. Selain itu, harga secara langsung tergantung pada konverter frekuensi yang diperlukan untuk mekanisme daya apa. Di antara berbagai model, Anda dapat menemukan konverter untuk pompa satu fase () dan tiga fase (Micro Drive FC101).

• Erman E-9

Konverter perusahaan ini ramah anggaran. Mereka bertanggung jawab untuk kompensasi torsi, start yang mulus, kontrol tekanan dan memiliki berbagai mode kontrol hingga 24 angka. Kepatuhan dengan kekuasaan dipilih secara individual. Ada rumah pelindung yang melindungi dari debu dan kotoran.

• Hyundai N 50

Konverter frekuensi fase tunggal. Dapat digunakan dalam peralatan Rumah Tangga. Tingkat daya adalah 0,7-2,5 kW. Berukuran kecil, yang membuatnya nyaman untuk dipasang di perangkat apa pun. Perlu dicatat bahwa ia menyediakan fine tuning berkat beberapa mode tuning dan 16 kecepatan diskrit. Harganya sekitar dua kali lipat dari model sebelumnya.

• PowerFlex 40

Model merek ini serbaguna dan sangat populer. Fitur yang membedakan mereka adalah drive berkualitas tinggi dan kontrol vektor. Penggerak, antara lain, meredam kebisingan selama pengoperasian mesin, secara otomatis menambah kecepatan motor listrik, melindungi seluruh mekanisme dari kelebihan beban dan panas berlebih, dan memastikan permulaan yang mulus. Biaya sebanding dengan Isyarat Grundfos.

Menggunakan pompa dalam sistem pasokan air dan pemanas otonom

Model pompa dalam kategori ini dianggap sangat produktif, tetapi dicirikan oleh tingkat konsumsi energi yang terlalu tinggi, yang tentu saja mempersulit pengoperasian. Tentu saja, konverter frekuensi dapat mengurangi jumlah konsumsi energi, tingkat tekanan, dan memperpanjang masa pakai.

Sebagian besar pompa modern dirancang sesuai dengan prinsip pelambatan. Motor listrik dari mekanisme ini beroperasi pada batas daya atas, yaitu, secara harfiah untuk keausan. Seringkali, karena kurangnya kelancaran saat dihidupkan, guncangan hidraulik yang kuat diamati yang merusak desain pompa. Untuk menyempurnakan mekanisme seperti itu, Anda juga perlu berusaha keras.

Perhitungan data peralatan pompa selalu didasarkan pada batas daya, meskipun mekanisme mengalami beban maksimum hanya sesekali pada konsumsi air puncak, yang jarang terjadi. Sisa waktu, pelaksanaan pekerjaan pada batas kemungkinan sama sekali tidak dapat dibenarkan. Pada saat-saat seperti itu, konverter frekuensi untuk pompa sirkulasi dan lubang bor mengurangi konsumsi energi sebesar 30 - 40%.

Antara lain, penggunaan konverter frekuensi di stasiun pompa yang menyediakan pengiriman air membantu mencegah masalah "dry running". Ini relevan dalam kasus di mana tidak ada air di dalam sistem, dan mesin berjalan lebih jauh. Karena “dry run”, mesin dapat menjadi terlalu panas dan mekanisme secara keseluruhan dapat rusak. Ini sekali lagi membuktikan perlunya menggunakan konverter.

Konverter frekuensi satu fase untuk pompa dalam sistem pasokan air domestik

Ergonomi perangkat merupakan indikator yang sangat signifikan dalam rangka pelayanan konsumen. Memperbaiki parameter ini untuk sistem pasokan air menggunakan model pompa fase tunggal berdaya rendah, karena ini memerlukan konverter dengan tingkat tegangan input / output 1x220V, dan tidak mudah untuk menemukannya.

Biasanya pompa rumah tangga tidak memiliki keluhan tentang konsumsi energi, tetapi ini tidak mengimbangi biaya pembelian, karena jarang digunakan.

Namun, pemasangan konverter tidak kehilangan relevansinya, karena membantu menjaga tekanan jaringan yang konstan. Dengan kata lain, permintaan untuk pengoperasian yang nyaman dibuat di sini.

Opsi ini sangat penting saat menggunakan air panas. Artinya, penggunaan chastotnik menghilangkan fluktuasi suhu dan perubahan gaya tekanan.

Konverter satu fase cocok untuk pompa submersible dan pompa permukaan.

Konverter frekuensi satu fase untuk penggunaan di rumah

Konverter tipe standar biasanya tidak dilengkapi dengan sambungan hidrolik. Upaya untuk memutakhirkan perangkat secara mandiri untuk kebutuhan seperti itu mungkin tidak berguna, bahkan jika seorang spesialis menangani masalah tersebut.

Menyadari masalah ini, produsen konverter frekuensi telah membuat konverter frekuensi satu fase khusus untuk pompa yang memasok sistem air rumah tangga.

Salah satu konverter ini dilengkapi dengan koneksi hidraulik dan mampu melakukan semua tugas chastotnik standar.

Pompa yang digunakan dalam sistem pasokan air dan pemanas otonom produktif, tetapi pada saat yang sama peralatan yang cukup mahal dalam hal operasi karena level tinggi konsumsi energi. Anda dapat mengurangi biaya dan memperpanjang umur pompa secara signifikan dengan melengkapinya dengan konverter frekuensi, yang akan kita bahas dalam artikel ini.

Anda akan mengetahui mengapa Anda membutuhkannya dan fungsi apa yang dilakukan oleh konverter frekuensi. Prinsip pengoperasian perangkat tersebut, varietasnya, spesifikasi dan rekomendasi diberikan untuk pemilihan transduser untuk downhole dan pompa sirkulasi.

1 Mengapa Anda memerlukan konverter frekuensi?

Hampir semua pompa modern yang dijual dalam kategori anggaran dan harga menengah dirancang sesuai dengan prinsip pelambatan. Motor listrik dari unit-unit tersebut selalu beroperasi pada daya maksimum, dan perubahan laju aliran / tekanan pasokan cairan dilakukan dengan menyesuaikan katup penutup, yang mengubah penampang lubang tembus.

Prinsip operasi ini memiliki sejumlah kelemahan signifikan, ini memicu munculnya palu air, karena segera setelah menyalakan pompa mulai memompa air melalui pipa dengan daya maksimum. Masalah lainnya adalah konsumsi energi yang tinggi dan keausan yang cepat dari komponen sistem - baik pompa maupun katup penutup dengan pipa. Ya, dan tidak ada pembicaraan tentang menyempurnakan sistem pasokan air seperti itu di rumah dari sumur.

Kerugian di atas tidak biasa untuk pompa yang dilengkapi dengan konverter frekuensi. Elemen ini memungkinkan Anda untuk secara efektif mengontrol tekanan yang dibuat dalam pasokan air atau pipa pemanas dengan mengubah jumlah listrik yang dipasok ke motor.

Seperti yang Anda lihat dalam diagram, peralatan pompa selalu dihitung menurut parameter batas daya, namun, dalam mode beban maksimum, pompa hanya beroperasi selama periode konsumsi air puncak, yang sangat jarang terjadi. Dalam semua kasus lain, peningkatan daya peralatan tidak diperlukan. Konverter frekuensi, seperti yang ditunjukkan statistik, memungkinkan Anda menghemat hingga 30-40% listrik selama pengoperasian sirkulasi dan pompa lubang bor.

1.1 Perangkat dan algoritma operasi

Konverter frekuensi untuk pompa pasokan air adalah perangkat listrik yang mengubah tegangan langsung dari sumber listrik menjadi tegangan bolak-balik pada amplitudo dan frekuensi yang telah ditentukan. Hampir semua konverter modern dibuat sesuai dengan skema perubahan arus ganda. Desain ini terdiri dari 3 bagian utama:

• penyearah yang tidak terkontrol;
• inverter pulsa;
• sistem pengaturan.

Elemen desain utama adalah inverter pulsa, yang pada gilirannya terdiri dari 5-8 kunci transistor. Elemen yang sesuai dari belitan stator motor listrik terhubung ke masing-masing kunci. Konverter asing menggunakan transistor kelas IGBT, sedangkan konverter Rusia menggunakan rekan domestiknya.

Sistem kontrol diwakili oleh mikroprosesor, yang secara bersamaan melakukan fungsi perlindungan (mematikan pompa jika terjadi fluktuasi arus yang kuat pada sumber listrik) dan kontrol. Dalam pompa air lubang bor, elemen kontrol konverter terhubung ke sakelar tekanan, yang memungkinkan stasiun pompa beroperasi dalam mode otomatis penuh.

Algoritma pengoperasian konverter frekuensi cukup sederhana. Ketika sakelar tekanan menentukan bahwa level tekanan di tangki hidrolik telah turun di bawah minimum yang diizinkan, sinyal ditransmisikan ke konverter dan motor listrik pompa dihidupkan. Mesin berakselerasi dengan mulus, yang mengurangi beban hidraulik yang memengaruhi sistem. Konverter modern memungkinkan pengguna untuk secara mandiri mengatur waktu akselerasi motor listrik dalam 5-30 detik.

Selama proses run-up, pemancar sinyal secara terus menerus melaporkan tingkat tekanan dalam pipa ke pemancar. Setelah mencapai nilai yang diperlukan, unit kontrol menghentikan akselerasi dan mempertahankan kecepatan engine yang disetel. Jika titik air yang terhubung ke stasiun pompa mulai mengkonsumsi lebih banyak air, konverter akan meningkatkan tekanan suplai dengan meningkatkan kapasitas pompa, dan sebaliknya.

1.2 Pengoperasian pompa bersama-sama dengan konverter frekuensi (video)

Jika pompa yang Anda gunakan tidak memiliki konverter frekuensi internal, maka Anda dapat membeli dan memasang sendiri pengontrol daya tersebut. Sebagai aturan, produsen pompa dalam lembar data teknis menunjukkan konverter tertentu yang cocok untuk model peralatan ini.

1. Daya - konverter tegangan selalu dipilih berdasarkan daya penggerak listrik yang terhubung dengannya.
2. Tegangan input - menunjukkan kekuatan arus di mana konverter tetap beroperasi. Di sini perlu untuk memilih dengan memperhatikan fluktuasi yang mungkin ada dalam catu daya Anda (tegangan rendah menyebabkan perangkat berhenti, pada tegangan tinggi itu bisa gagal). Juga pertimbangkan jenis motor pompa - tiga, dua atau satu fase.
3. Rentang frekuensi penyesuaian - untuk pompa lubang bor, rentang optimal adalah 200-600 Hz (tergantung pada daya awal pompa), untuk pompa sirkulasi 200-350 Hz.
4. Jumlah pukulan dan output kontrol - semakin banyak, semakin banyak perintah dan, sebagai hasilnya, mode operasi konverter, Anda dapat mengonfigurasi. Otomatisasi memungkinkan Anda untuk mengatur kecepatan saat start-up, beberapa mode kecepatan maksimum, tingkat akselerasi, dll.
5. Metode kontrol - untuk stasiun pompa lubang bor, akan lebih mudah menggunakan remote control, yang dapat ditempatkan di dalam rumah, sementara konverter dengan remote control sangat cocok untuk pompa sirkulasi.

Jika Anda telah menyaring semua perangkat di pasaran dan dihadapkan pada kenyataan bahwa tidak ada peralatan yang sesuai dengan karakteristiknya, Anda perlu mempersempit kriteria pemilihan menjadi faktor kunci - arus yang dikonsumsi oleh motor, menurut yang daya pengenal konverter dipilih.

Juga, ketika memilih unit kontrol frekuensi, terutama dari pabrikan domestik atau Cina, pertimbangkan periodenya layanan garansi. Berdasarkan durasinya, seseorang dapat secara tidak langsung menilai keandalan teknik tersebut.

Beberapa kata tentang produsen. Perusahaan terkemuka di bidang ini adalah Grundfoss (Denmark), yang memasok pasar dengan lebih dari 15 model konverter yang berbeda. Jadi, untuk pompa dengan motor listrik tiga fase, model Micro Drive FC101 cocok, untuk pompa satu fase (beroperasi dari listrik 220V standar) - FC51.

Lebih terjangkau dari segi harga adalah peralatan dari Rockwell Automation (Jerman). Perusahaan ini menawarkan rangkaian konverter PowerFlex 4 dan 40 untuk pompa sirkulasi berdaya rendah dan seri PowerFlex 400 untuk downhole stasiun pompa(3 pompa yang terhubung secara paralel dapat beroperasi dari satu konverter sekaligus.

Harap dicatat bahwa harga konverter yang bagus kadang-kadang dapat mencapai biaya pompa, sehingga koneksi dan konfigurasi perangkat semacam itu harus dilakukan secara eksklusif oleh spesialis.