ШУ з частотним перетворювачем для кожного електродвигуна призначені для контролю та управління стандартними асинхронними електродвигунами одного типорозміру. Стандартний асортимент передбачає можливість виготовлення шаф для управління від 1 до 6 електродвигунами.
Застосування частотного регулювання для кожного двигуна забезпечує:
- найефективніше енергозбереження;
- безступінчасте регулювання (відсутність “мертвих” зон утримуваного параметра);
- точне утримання встановлених параметрів за допомогою регулювання частоти обертання всіх підключених електродвигунів;
- мінімальні втрати при роботі двигуна;
- роботу насосів, які знаходяться в експлуатації з однаковою частотою обертання;
- відсутність в схемі механічних контакторів перемикання;
- плавний запуск і зупинка кожного електродвигуна у всіх режимах роботи (можливість гідроударів зведена до нуля,
- збільшується експлуатаційний ресурс системи управління та насосів);
- збереження функції частотного регулювання при аварії одного з перетворювачів частоти.
Сфера застосування ШУ з частотним перетворювачем для кожного електродвигуна:
- системи холодного та гарячого водопостачання;
- технічне водопостачання;
- опалення;
- використання свердловин;
- вентиляція;
- кондиціювання.
Див. також Шафа керування з одним перетворювачем частоти
Принцип роботи ШУ з частотним перетворювачем для кожного електродвигуна:
Шафа управління має два режими управління – Ручний і Автоматичний. Вибір режиму здійснюється користувачем. У ручному режимі управління насосами здійснюється на передній панелі шафа кнопками “Пуск / Стоп” відповідного насоса з відображенням індикації стану. У автоматичному режимі – від сигналів зовнішніх датчиків. Принцип роботи шафи базується на схемі каскадного включення електродвигунів за сигналом від зовнішнього датчика зворотного зв’язку (тиск, витрати, температура, рівень, перепад тиску і т. д.).
**АВТОМАТИЧНИЙ РЕЖИМ**
Перетворювач частоти починає роботу, змінюючи частоту обертання електродвигуна насоса згідно з показаннями датчика тиску на основі ПІД-регулювання. На початку роботи завжди запускається один частотнорегульований насос. Продуктивність установки змінюється відповідно до споживання шляхом включення / вимикання необхідної кількості насосів та паралельного регулювання насосів, які знаходяться в експлуатації.
Якщо задане значення не досягнуто, і насос працює на максимальній частоті, то через певний проміжок часу контролер увімкне додатковий перетворювач частоти в роботу, і насоси синхронізуються за частотою обертання (насоси в експлуатації працюють з однаковою частотою обертання). І так до тих пір, поки тиск в системі не досягне заданого значення. При досягненні заданого значення тиску, контролер почне знижувати частоту всіх працюючих перетворювачів частоти. Якщо протягом певного часу частота перетворювачів утримується нижче заданого порогу, буде виконано відключення додаткових насосів по черзі через визначені проміжки часу. Після цього, якщо на контролері увімкнено “Сплячий режим”, відбудеться відключення останнього перетворювача. Під час перехідного процесу при запуску додаткового насоса, основний насос знижує швидкість, і насоси виходять на синхронну частоту роботи.
Під час перехідного процесу при зупинці додаткового насоса, основний насос підтримує тиск, починаючи з мінімальної заданої швидкості. Для вирівнювання ресурсу електродвигуна за часом реалізована функція зміни послідовності включення та вимикання насосів. В шафі передбачено автоматичне включення резервних насосів в разі виходу з ладу робочих. Вибір кількості робочих і резервних насосів передбачений на панелі контролера.
Перетворювачі частоти, крім регулювання, забезпечують плавний пуск всіх електродвигунів. Оскільки перетворювачі підключені безпосередньо до двигунів, це дозволяє уникнути застосування додаткових пристроїв плавного пуску, обмежити пускові струми електродвигунів і збільшити експлуатаційний ресурс насосів за рахунок зменшення динамічних перевантажень виконавчих механізмів при запуску і зупинці електродвигунів. Для систем водопостачання це означає відсутність гідроударів при запуску і зупинці додаткових насосів.
Для кожного електродвигуна частотні перетворювачі виконують ряд функцій управління та захисту, таких як регулювання частоти обертання, захист від перевантаження, гальмування, моніторинг механічного навантаження, дисплеї, лічильники мотогодин. Цей набір функцій дозволяє уникнути використання додаткового обладнання. Шафи управління забезпечують точне утримання встановленого параметра (розхід, тиск, температура, перепад тиску, перепад температури) за допомогою регулювання частоти обертання всіх електродвигунів за допомогою частотних перетворювачів.
**ФУНКЦІЯ “ДЕНЬ/НІЧ”**
Завдяки функції “День/Ніч” надається можливість задати рівень тиску, який буде утримуватися в денний час, та рівень тиску – в нічний. У цьому випадку логічний модуль автоматично використовуватиме встановлене значення, яке має бути в даний момент часу, залежно від показань годин реального часу та налаштувань блоку “День/Ніч”. Рівень утримуваного тиску визначається в логічному модулі і може бути встановлений фіксованим значенням (два значення “День/Ніч”), або змінюватися в залежності від сигналу зовнішнього цифрового датчика (при встановленні блока зовнішнього датчика).
**АВАРІЙНІ СИТУАЦІЇ**
- Розрив або втрата сигналу датчика тиску. У випадку відсутності сигналу від датчика тиску відбувається запуск всіх насосів на встановлену частоту (можливість зміни користувачем).
- Аварія перетворювача частоти. У випадку аварії перетворювача частоти відбувається зупинка відповідного електродвигуна, світиться індикатор “Аварія” насоса, спрацьовують контакти диспетчеризації, і відбувається запуск резервного електродвигуна з частотним регулюванням від його власного перетворювача частоти.
- Аварія робочого насоса. У випадку виникнення аварії насоса перетворювач частоти фіксує аварію двигуна (перевантаження за струмом, перегрів насоса, недогрузка насоса, перевантаження насоса, втрата двигуна, коротке замикання в двигуні), світиться індикатор “Аварія” насоса, спрацьовують контакти диспетчеризації, і відбувається запуск резервного електродвигуна з частотним регулюванням від його власного перетворювача частоти.
**МОДИФІКАЦІЯ З ДВОМА ВВОДАМИ ЕЛЕКТРОЖИВЛЕННЯ**
У випадку встановлення шафи управління на об’єктах І (крім особливої групи) та ІІ категорій електроживлення, шафа може бути виготовлена з живленням від двох незалежних джерел електроживлення (з вбудованим АВР або без). У шафах із вбудованим АВР при обриві, зникненні або неправильній послідовності підключення фаз відбувається автоматичне перемикання з основного вводу на резервний, а при відновленні електроживлення на основному вводі – зворотне перемикання.
На передній панелі передбачено вибір основного вводу живлення за допомогою перемикача. У кінці маркування шафи додається позначення “Б” (Наприклад, АПК40-036-54Ч2-22Б). У шафах управління з двома вводами живлення без вбудованого АВР живлення кожного насоса здійснюється від свого вводу, наприклад, від двох розподільчих панелей. У кінці маркування шафи додається позначення “Б2” (наприклад, АПК40-036-54Ч2-22Б2).
**РОЗШИРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОСТІ ШАФИ (ОПЦІЇ)**
Є можливість розширити функціонал базової версії шафи за допомогою наступних функцій: диспетчеризація, протоколи передачі даних, встановлення на передню панель, опції загального використання.
**Диспетчеризація:**
– Блок диспетчеризації “Робота” на 1 електродвигун (перекидний контакт у клемній колодці).
– Блок диспетчеризації “Мережа” на один вхід (перекидний контакт у клемній колодці).
– Блок диспетчеризації режиму роботи шафи “Автоматичний” (перекидний контакт у клемній колодці).
Ціни вказані для базової комплектації на 2 насоса потужністю 1.1 – 1.5 кВт.
