Лучшие частотные преобразователи для скважинного насоса: обзор

Содержание

• Подбор по току или мощности: что лучше?
• Конкретные примеры
• Отслеживание перегрузок
• Увеличение сечения кабеля
• Использование дросселя двигателя
• Защита зажимов мотора насоса от перенапряжения
• Повышение защиты преобразователя
• Соответствие условиям установки
• Функциональные особенности

Частотные преобразователи используются в комбинации с различной техникой, укомплектованной электроприводами, что повышает эксплуатационную безопасность, способствует экономии энергоресурсов, обеспечивает продолжительность срока службы, отсутствие аварий и поломок. Яркий пример такой техники – скважинный насос. Как выбрать частотник для него? На какие характеристики и особенности нужно обращать основное внимание?

Подбор по току или мощности: что лучше?

В техническом паспорте преобразователя обязательно должны быть сведения о его мощности. Казалось бы, это позволяет сделать максимально точный выбор, главное – следовать правилу, согласно которому мощность ПЧ должна быть идентична или превышать показатель обслуживаемого электропривода. К сожалению, при таком подходе вероятны ошибки, так как производители придерживаются различных схем указания мощности.

Ориентиром должна быть номинальная мощность, однако, некоторые предприятия фиксируют в описании потребляемый показатель, который порой на треть превышает номинал. Результат – совершенно не нужная переплата как за более производительное устройство, в котором нет реальной необходимости, так и за увеличенный расход электроэнергии.

Оптимальный вариант подбора частотника – ориентация на потребляемый электромотором ток. Номинал частотника должен быть примерно на 10% выше, чем показатель привода. Это максимально точная схема, которая убережет от переплаты, исключит проблемы с работоспособностью. Допустимы и большие превышения, однако, в них нет столь острой необходимости, подход уместен в ситуациях, когда в дальнейшем планируется наращивание мощности насосной группы, чтобы был запас для модернизации.

Конкретные примеры

Даже при равенстве мощности, различные модели ПЧ, могут быть рассчитаны на различный ток. Например, версия на 1.5 киловатта может выдержать как 10, так и 12 ампер. Именно поэтому силу тока следует считать основным показателем, ориентация на него гарантирует эффективную работу скважинного насоса.

Отслеживание перегрузок

В момент старта насосов возникают выраженные пусковые токи, значительно превышающие номинальные значения. Важно, чтобы техника была адаптирована к подобным нагрузкам, в противном случае, она очень быстро выйдет из строя, либо эксплуатация окажется неэффективной, постоянно будет срабатывать встроенная защита, обесточивающая всю силовую линию.

Для исключения негативного явления следует ориентироваться на частотники, выдерживающие перегрузки, превышающие 130 и более процентов от номинала. Переплата за надежность в таком случае полностью оправдана.

Увеличение сечения кабеля

Протяженность соединительного кабеля между ПЧ и подключенным насосом часто измеряется десятками метров, особенно, если речь о действительно глубоких колодцах и скважинах. Огромная протяженность провода приводит к тому, что на нем резко падает напряжение. Компенсировать этот негативный момент можно увеличением сечения, нужно стремиться к нулевым значениям падения напряжения, однако, допустимыми являются и показатели в 3-4 процента, хотя и они несколько увеличивают потребление тока.

Достаточное увеличение сечения составляет пару ступеней от расчетных токовых характеристик. Да, такой провод стоит дороже, он массивнее, что затрудняет монтаж, однако, все усилия и затраты будут в полной мере компенсированы максимально надежной и экономичной работой.

Использование дросселя двигателя

Если дистанция между ПЧ и насосом составляет даже не десятки, а сотни метров, что характерно для артезианских скважин, где вода выкачивается из глубоких слоев, формируются утечки тока, мотор подвергается дополнительной нагрузке, активируются защитные алгоритмы, обесточивающие линию. Эксплуатация насоса в таких случаях становится не просто малоэффективной, а зачастую невозможной.

Решение проблемы – установка преобразователя, на выходной группе которого предусмотрен моторный дроссель, либо дополнительный монтаж этого модуля. Задача дросселя – сглаживание пульсаций напряжения на выходе, вдобавок он увеличивает общую надежность срабатывания защитной электроники, исключена вероятность повреждения коротким замыканием.

Защита зажимов мотора насоса от перенапряжения

Большая дистанция между преобразователем и насосом приводит к формированию стоячей волны, из-за которой на зажимах мотора напряжение может повыситься до киловольта, тогда как номинал составляет 380 или даже 220 вольт, в зависимости от числа фаз. Для обеспечения необходимой защиты следует использовать или уже упомянутый дроссель, или фильтр dU/dt.

Повышение защиты преобразователя

Колодцы и скважины, как правило, используются на объектах, где нет возможности подключиться к централизованной системе водоснабжения, в сельской местности. Одна из проблем удаленности от магистральной инфраструктуры – плохое качество электропитания, изношенность ЛЭП, из-за чего часто происходят скачки напряжения.

Для защиты преобразователя от указанных нагрузок необходимо использовать сетевой дроссель, который убережет устройство от повреждений даже при резком скачке напряжения. Также он нивелирует гармонические искажения, представляющие определенную опасность.

Соответствие условиям установки

Лучший вариант для использования с насосами – ПЧ с высоким защитным индексом IP. Его конструктивное исполнение предполагает наличие прочного герметичного корпуса с дополнительными изолирующими, уплотнительными вставками. Такая модель подходит для монтажа даже в очень сложных условиях, имеет защиту от следующих нагрузок:

• экстремально высокие и низкие температуры;
• резкие температурные перепады;
• повышенная влажность воздуха;
• прямой контакт с водой;
• повышенная запыленность воздуха, содержания в нем мельчайших механических частичек.

Функциональные особенности

Минимальный набор функций для преобразователя, использующегося в комбинации со скважинными насосными комплексами или отдельными устройствами, выглядит следующим образом:

• ПИД-регулирование. Эта функция обеспечивает обратную связь, позволяет подключить датчики давления, что необходимо для более точного управления насосами, снижения расхода электроэнергии без вреда для производительности и эффективности автономной системы.
• Автоматический перезапуск при временном сбое, благодаря чему система сама, без вмешательства обслуживающего персонала, возвращается к работоспособному состоянию.
• Спящий режим. Если насос продолжительное время не используется, система выполняет переход в режим минимального энергопотребления, что оптимизирует расход. При необходимости выполняется мгновенный переход в стандартное состояние.
• Сохранение информации о сбоях в работе насоса, скачках давления, потенциально опасных и аварийных ситуациях. Обслуживающие специалисты могут проанализировать информацию, внести корректировки в работу автономного комплекса, чтобы сделать его более стабильным и надежным.

Также крайне рекомендована возможность регулировки вольт-частотной характеристики, что способствует более точному управлению насосом.