Два способа регулирования скорости однофазного насоса. Частотный преобразователь или регулятор напряжения для управления скоростью однофазного насоса?
Ежедневно проектируются системы водоснабжения, в которых предполагается использование погружного или поверхностного однофазного электронасоса. Для большинства проектов управление скоростью насоса, поставленное в зависимость от текущей нагрузки в системе водоснабжения - желательный и предпочтительный вариант выбора. Автоматическое регулирование скорости насоса обеспечит стабильный напор, уменьшит потребление электроэнергии и снизит акустический шум.
Однофазные одноступенчатые и многоступенчатые насосы, как правило, оснащены конденсаторными асинхронными электродвигателями. Конденсаторный двигатель насоса содержит две статорные обмотки, в одной из которых размещен постоянно подключенный конденсатор. Современные способы регулирования однофазного насоса, оснащенного конденсаторным двигателем, основаны на реализации частотного метода (1) или метода регулирования напряжения (2). В первом варианте внешним регулирующим устройством выступает специальный однофазный преобразователя частоты, во втором - регулятор мощности.
Мы рассмотрим возможности двух электронных устройств управления скоростью однофазного насоса производства компании Italtecnica Srl (Италия), основанных на различных принципах регулирования – специализированного частотного преобразователя для однофазного насоса Sirio Entry 230 и регулятора напряжения MITO.
1. Частотный преобразователь для однофазного насоса Sirio Entry 230 с однофазным выходом 1х230В.
Преобразователь частоты для однофазного насоса Sirio Entry 230 разработан компанией Italtecnica для вольт-частотного регулирования скорости однофазного насоса. Sirio Entry 230 формирует выходное напряжение 1х230В, 30-50Гц. Физическая величина, подлежащая контролю – давление. Для осуществления задачи контроля давления Sirio Entry 230 оснащен интегрированным аналоговым датчиком давления и ПИД-регулятором. Алгоритмы работы Sirio Entry 230 позволяют обеспечить устойчивый пуск и регулирование однофазного электродвигателя мощностью до 1,5кВт в заданном диапазоне частот.
Модификация Sirio Entry XP позволяет управлять скоростью однофазного насоса мощностью до 1,8кВт в диапазоне частоты 35-50Гц. Узкие диапазоны регулирования обусловлены зависимостью емкостного сопротивления конденсатора от частоты напряжения.
Однофазный насос, регулируемый с помощью Sirio Entry 230, не требует никаких конструктивных изменений однофазного насоса (поверхностного или погружного). Преобразователь частоты Sirio Entry 230 монтируется непосредственно в магистральный трубопровод и обеспечивает простой ввод в эксплуатацию, установкой нескольких параметров. Sirio Entry 230 - специализированный преобразователь частоты, построенный с учетом особенностей эксплуатации и защиты монофазного насоса.
2. Однофазный тиристорный регулятор напряжения MITO с однофазным выходом 1х230В.
На сегодняшний день частотное регулирование остается наиболее эффективным и доступным решением регулирования асинхронного электродвигателя, в том числе и регулирования однофазного насоса. До относительно недавнего времени доступные по цене преобразователи частоты для однофазного насоса попросту отсутствовали на рынке. Это заставляло инженера осуществлять поиск других решений и способов регулирования.
Компания Italtecnica разработала тиристорное устройство регулирования характеристик однофазного насоса с помощью изменения напряжения статора. Это устройство получило название электронного регулятора мощности MITO.
В конструкции регулятора частоты для однофазного насоса MITO – два включенных встречно-параллельных тиристора, которые формируют на выходе регулируемое среднеквадратическое значение однофазного напряжения.
Регулятор мощности MITO регулирует однофазный насос номинальной мощностью электродвигателя до 0,75кВт в диапазоне изменения выходного напряжения 170-230В, обеспечивая поддержание заданного давления по сигналу интегрированного датчика давления. Алгоритмы управления MITO позволяют осуществлять контроль потребляемого тока и продолжительности работы в режиме регулирования напряжения, что направлено на предотвращение условий перегрева двигателя. Преимущество тиристорного регулятора напряжения MITO в сравнении с частотным способом регулирования однофазного насоса только одно – более низкая цена. Применимость метода ограничивает мощность двигателя однофазного насоса ( для регулятора MITO мощность насоса P2 ≤ 0,75кВт) и невозможность обеспечивать регулирование насоса в продолжительном режиме.
P.S. На сегодняшний день частотное регулирование однофазного насоса остается наиболее эффективным, комфортным и наименее трудоемким методом. Регулирование характеристик насоса изменением напряжения – бюджетный и ограниченный метод, который может использоваться только для маломощных однофазных насосов, условия эксплуатации которых предусматривают преимущественно кратковременные режимы работы.
