Каскадне управління насосами з частотним перетворювачем
Насосну станцію можна представити у вигляді двох труб: на вхідний трубі є тиск P1, на вихідний потрібно забезпечити P2. Чим більше P2 або чим менше P1, тим потужнішим має бути насос. Часто розкид величин P1 і P2 буває непостійним, а також непостійними можуть виявитися вимоги до витрати качати субстанції. Для цілей економії енергії, що важливо в даний час, застосовують каскадний спосіб управління насосами.
Управління двома насосами
Старе рішення полягало в тому, що насоси вибирали з запасом і ніяк ними не керували. Потім з'явилися каскадні (паралельні) схеми, причому на практиці запускати їх було не так просто. Систему доводилося постачати вентилями, щоб уникати ударів, які могли зруйнувати гідравлічну арматуру при пуску додаткових насосів.
Поява пристрою плавного пуску частково вирішило проблему, потужність стало можливо регулювати ступінчасто.
З частотним перетворювачем виявилося можливо повністю вирішити проблему. Тепер не потрібно ніяких вентилів і складних інструкцій про порядок роботи з ними. Скорочується персонал, а також досягається велика економія енергії. Нижче показано каскадне управління двома насосами з підтриманням тиску, що використовує два двигуни (насоса).
При запуску частотний перетворювач регулює спочатку двигун одного насоса, допустимо, це М1, намагаючись досягти заданого тиску. Тиск відстежує датчик з струмового петлею P. Якщо продуктивності першого насоса не вистачає, то вихідний сигнал ПІД-регулятора перемикає вихідні реле. Кожна пара магнітних пускачів (контакторів) працює по черзі. Пускач, що живить двигун першого насоса від перетворювача, відключається, потім негайно підключається пускач, що живить двигун від мережі. Перший насос переходить на живлення від мережі і працює на повну потужність.
Фактично ми маємо справу з добре відомим принципом складання потужностей. Припустимо, що вся шкала умовно це 100%. Кожен насос може забезпечити тільки 50%. Якщо потрібно потужність в 75% то виконається все, описане вище.
інші можливості
Розглянута вище схема може легко бути поширена на три, чотири і більше насосів, за допомогою логічного контролера. Можливі різні конфігурації управління.
Крім розглянутого каскадного управління можуть бути схеми з перемиканням насосів. Це допомагає зменшити знос устаткування. На перший погляд це неочевидно: обладнання, що не зношується механічно, але безумовно, також псується (корозія, розтріскування ізоляції від холоду і т.п.). Схема з перемиканням насосів легко дозволяє вводити аварійний резерв, причому безвідмовно, чого не скажеш про схемах з тривало простойний резервним обладнанням.
Каскадно-частотне управління асинхронними двигунами на насосних станціях - це найбільш досконале технічне рішення, знайдене в даний час. Тип перемикання насосу з ПЧ істотно спрощує гідравлічні схеми, так як зникають усілякі вентилі і байпаси. Якщо подивитися на водокачку двох-трьох десятирічної давності то вона була схожа на підводний човен першої половини XX століття, через всілякої арматури. Сучасні насосні станції виглядають майже порожніми, але покладені на них завдання вирішують куди більш ефективно.