Меню

Автоматические системы пуска насоса

Управление насосом: автоматика

Под автоматикой в данном случае подразумевают совокупность командных реле, силовой электрической части и различные виды защит, задача которых – уберечь электродвигатель и сам прибор от выхода из строя. В этой статье мы рассмотрим системы управления насосами. Наиболее широко распространены две основные схемы управления работой насоса: по уровню рабочей среды (воды) в накопительном резервуаре и по давлению в напорном трубопроводе.

Управление насосом: контроль по уровню

Первая схема управления работой насоса применяется при работе устройства на водонапорную башню или для наполнения емкости, откуда вода к потребителю подается уже насосами второго подъема. Внутри емкостей устанавливаются специальные датчики уровня (электроды), которые с помощью реле контроля уровня отслеживают нижний (включение насоса) и верхний (отключение насоса при заполнении резервуара) уровни. Применение в данной схеме поплавковых выключателей вместо электродов менее надежно, что обусловлено их небольшим рабочим ресурсом. Обязательно предусматривается устройство аварийного слива при переполнении резервуара (сигнализации переполнения обычно не применяется). Данная схема характерна для крупных поселковых скважин, когда от одной емкости осуществляется водоснабжение целого дачного поселка, села, деревни.

Главное преимущество, которое достигается при таком подходе, – стабильный режим работы. Гидравлика постоянна: номинальный расход подается на высоту, определяемую глубиной скважины, высотой башни и дополнительно предусматривает еще 1–2 м – на излив. Один цикл соответствует по расходу полному объему башни с учетом расхода текущего водоразбора. Исключена возможность кратковременных пусков-остановов, что продлевает срок эксплуатации оборудования. Достаточно грамотно подобрать электронасос под требуемые параметры, один раз квалифицированно произвести пусконаладку, и стабильная работа системы обеспечена.

Управление насосом: контроль по давлению

По второй схеме насос управляется командами от реле давления, установленного на трубопроводе. На самом реле настраиваются два параметра: давление включения насоса и давление, при котором он должен отключиться. Данная схема управления насосом характерна для индивидуальных скважин и обычно используется вместе с мембранными баками, предназначенными для поддержания необходимого избыточного давления в сети, компенсации гидравлических ударов и малых расходов. Чрезвычайно важно произвести правильную настройку реле в соответствии с характеристиками устройства и объемом мембранного бака. Чтобы насос не включался слишком часто, заданный предел давлений должен лежать в средней зоне рабочей характеристики. Гистерезис значений выбирается в диапазоне 1,2–2,5 бар с учетом данных о максимально допустимом количестве включений в определенный период времени.

Реле давления, применяющиеся в этой схеме, можно условно разделить на бытовые и промышленные. Первые, реле MDR фирмы Condor, XMP (Telemecanique) и др., имеют мощные контактные группы, способные выдерживать ток до 16 А, но не оборудованы шкалой настройки с указанием регулируемого диапазона давлений. Настройка таких реле производится с помощью манометра. Преимуществами реле данного типа являются их относительная дешевизна и возможность применения в силовых цепях (непосредственно для управления насосом). Недостатками – невысокая точность настройки и небольшой рабочий ресурс – вследствие влияния больших пусковых токов. Промышленные реле, FF4 фирмы Condor и KPI (Danfoss), отличаются повышенной точностью и надежностью, но имеют слаботочные контакты и требуют организации коммутации через внешний пускатель. Тип реле влияет на выбор дальнейшей электрической схемы и системы автоматики.

При использовании бытовых устройств достаточно напрямую подключить насос через его контактные группы к сети. Простота и дешевизна данного варианта привлекают многих покупателей, однако иных преимуществ это не дает. Более того, подобная экономия средств влечет за собой дополнительные затраты в процессе эксплуатации на замену преждевременно вышедшего из строя реле (подгорели или окислились контакты). Сам пользователь, поставив новое реле, вряд ли сможет восстановить прежние настройки и проверить режим работы, что, в худшем случае, может привести к отказу устройства. Известная поговорка «скупой платит дважды» здесь не работает: заплатить при поломке насоса придется трижды – за подъем прибора, ремонт и, в третий раз, за опускание его в скважину и ввод в эксплуатацию. Для работы насоса с промышленным реле необходимы промежуточные устройства (различные варианты шкафов управления с устройствами дополнительной защиты или без них).

Защита насоса

Как показывает практика, основными причинами выхода скважинного насоса из строя являются работа при повышенном или пониженном напряжении питания в электрической сети, перегрузка электродвигателя и работа в режиме «сухого» хода, т.е. без воды. Любой европейский производитель указывает в технической документации требования по питающему напряжению (в Европе стандартно это 1×230 или 3×400 В) и допустимые отклонения относительно номинала.

Читайте также:  Ремонт датчика протока насоса

Радикальный способ обеспечить качественное электропитание насоса – это применение стабилизаторов переменного напряжения соответствующей мощности, что затратно. Чаще всего в систему автоматики управления наососм устанавливают реле контроля напряжения. Данная автоматизация устройства отключает насос при падении напряжения и перенапряжении, а также могут контролировать последовательность и асимметрию фаз (для трехфазных двигателей). Наличие в реле временной задержки по включению обеспечивает защиту от частых скачков напряжения в сети.

Защита электродвигателя от перегрузки осуществляется с помощью тепловых токовых реле, отключающих его при достижении установленного значения тока. Очень важно, чтобы диапазон настройки токового реле соответствовал номинальному току насоса.

Защита насоса от «сухого» хода может осуществляться двумя способами: непосредственно – по уровню воды в скважине с помощью датчиков (электродов) или поплавков и косвенно – по значению тока или сдвигу фаз тока и напряжения электродвигателя с помощью специальных реле. В некоторых двигателях, MS 3 насосов SQ фирмы Grundfos, этот элемент защиты уже стандартно встроен. Недостатком косвенной защиты является именно ее «вторичность»: реле срабатывает только тогда, когда проточная часть и подшипники уже остались без воды, смазывающей и охлаждающей их. В случае, если производительность устойства превышает дебет самой скважины, подобная ситуация может возникать несколько раз в сутки, что негативно сказывается на его сроке службы. В этой ситуации настоятельно рекомендуется использовать электродное реле контроля уровня, которое позволяет отключить насос еще до возникновения аварийной ситуации.

В зависимости от конкретной ситуации для управления и защиты скважинным насосом могут использоваться различные комбинации и типы защитных устройств, выпускаемых как самими заводами-изготовителями насосного оборудования, так и другими производителями. Рассмотрим предлагаемые на сегодня на рынке изделия.

Устройства для управления насосом

Условно их можно разделить на три группы: пускозащитные устройства, собранные на базе печатных плат – QA/50B, QA/60C фирмы Maniero, SK-701 компании Wilo и др.; блоки управления на релейной технике – SK 277 (Wilo), «Гидромат» H110-H311 («Гидроланс») и т.п.; системы управления на базе микропроцессорных устройств – SPCU3 (Control) MP204-S (Grundfos), SK-712 (Wilo) или аналогичные.

Устройства на базе печатных плат являются функционально и конструктивно законченными изделиями и требуют подключения внешнего устройства – собственно насоса часто через пускатель и передающие датчики (уровня, реле давления и т.д.). Они отличаются большим набором контролируемых параметров и функций (тепловая токовая защита, защита от скачков напряжения, контроль «сухого» хода с помощью электродов и по нагрузке электродвигателя и т.п.), которые не всегда используют. Благодаря законченности изменить логику работы прибора практически невозможно. В некоторых устройствах отсутствует возможность изменения значений срабатывания по определенным параметрам. В случае выхода платы из строя требуется ее замена целиком, что сопоставимо со стоимостью нового прибора.

Спектр представленных на рынке устройств на релейной технике достаточно широк – от самых простых, SQSK (Grundfos), до шкафов управления несколькими насосами, изготавливаемых непосредственно по требованиям конкретного заказчика. Модуль SQSK представляет собой обычный пускатель в пластиковом корпусе. Его функция – только коммутация реле давления при токе не более 4 А. Практически этот блок защищает больше не сам насос, а реле давления. Отсутствует сигнализация состояния или настроек. Требуется установка внешнего защитного автомата.

Блок управления и защиты Н110 производства компании «Гидроланс» имеет пластиковый водонепроницаемый корпус размерами 310×230×130 мм, с откидывающейся съемной прозрачной крышкой, класс защиты IP65, герметичные кабельные вводы для подключения. В состав модуля входит контактор с настраиваемым реле тепловой токовой защиты, устройство контроля напряжения со встроенным цифровым вольтметром, показывающим значение питающего напряжения, лампы сигнализации режимов работы, защитный автомат для внутренней цепи управления, двухпозиционный выключатель режима «Вкл./Выкл.».

В качестве опции блок может быть оснащен одним или двумя реле контроля уровня RM4LG фирмы Schneider Electric и клеммами для подключения электродов. Аппаратная «начинка» устройства обеспечивает защиту от всех основных опасностей для скважинного насоса: при работе с перегрузкой срабатывает токовая защита; при просадке или скачке напряжения питания реле контроля размыкает цепь управления и не дает насосу включаться, пока напряжение не нормализуется; при восстановлении питания перезапуск производится автоматически. Цифровой вольтметр показывает действующее напряжение, сигнализирует о причине сбоя, что удобно для конечного потребителя.

Читайте также:  Напор насоса открытой системе отопления

Преимуществами приборов данного типа, , как следует из комментариев и отзывов, являются их относительная простота и надежность, возможность быстрой модернизации и переделки для нестандартных применений, в случае выхода из строя какой-то детали меняется только отказавшая деталь.

Устройства управления и защиты скважинных насосов на базе микропроцессорных контроллеров – самые сложные. Они позволяют контролировать такие параметры работы насоса, как величина сопротивления изоляции, температура электродвигателя, фазовая асимметрия и последовательность чередования фаз, защищают насос от повышенного и пониженного напряжения, перегрузки и «сухого» хода, позволяют вести учет времени работы насоса и количества потребляемой электроэнергии. Существует возможность связи и контроля работы насоса через стандартные интерфейсы с модемом или компьютером. Это самые дорогостоящие приборы, и применять их рекомендуется с насосами большой мощности и производительности, когда стоимость возможного ремонта насоса может намного превысить стоимость самой автоматики. Настройка, запуск и ввод в эксплуатацию вышеуказанных устройств без специалистов практически невозможны.

В случае применения в системах управления частотных преобразователей необходимо учитывать минимальную частоту вращения электродвигателя. Эта характеристика указывается в технической документации к насосу и составляет обычно 20–30 % номинала. В случае несоблюдения данного требования существует большая вероятность, что произойдет выход из строя упорного подшипника электродвигателя насоса.

Кроме всего вышесказанного, отдельное внимание необходимо уделить классу выбираемой системы управления по пыле и влагозащищенности в зависимости от места установки (см. ГОСТ Р 51321.1-2000 «Устройства комплектные низковольтные распределения и управления»).

Больше о способах управлять этими устройствами читайте на нашем сайте.

Источник статьи: http://www.forumhouse.ru/journal/articles/849-upravlenie-nasosom-avtomatika

Автоматика для насоса – виды и принципы работы

Сфер применения электрических насосов достаточно много. Они применяются на предприятиях, дачах, частных домах. Их стабильная работа обеспечивает постоянное водоснабжение. Для поддержания необходимого уровня воды применяется специальная автоматика для насоса, облегчающая использование помп. Нет необходимости вручную включать и выключать насосы. Однако в случае поломки, предусматривается вмешательство человека в работу системы. Происходит так называемый переход в ручной режим управления.

Виды автоматики

В зависимости от принципа работы, выделяют следующие виды автоматик для насосов:

  1. Реле управления. Её функция заключается в замыкании и размыкании электрической цепи, в зависимости от изменения давления.
  2. Манометры электроконтактные. Существуют подвижные и неподвижные группы контактов;
  3. Поплавковая система. Используется в наполняемых емкостях;
  4. Датчики давления. Меняют сопротивление при прохождении тока, в зависимости от изменения давления;
  5. Счетчики объема. Бывают механические и электрические. Выдают сигнал в систему, при достижении необходимого объема;
  6. Частотный преобразователь. Меняет частоту тока питающего помпу;
  7. Пускатели электромагнитные;
  8. Схемы переключения работы на другие помпы, с автоматического режима в ручной;
  9. Световая аппаратура, сигнализирующая о состоянии системы;
  10. Аппаратура защиты насоса от сухого хода, электрических цепей, геркон (концевой выключатель).

Принцип работы автоматики

В основном автоматика работает на включение и отключение, в зависимости от установленных настроек и желаемого результата. Если в емкости для жидкости уровень упал, то поплавковая система замыкает цепь, и помпа включается. Когда уровень достигнут, то цепь размыкается, помпа отключается. Так работает автоматика для скважинных насосов. Управляющий принцип обеспечивает откачку воды из скважины.

Похожий принцип работы и в замкнутой системе с циркуляционными помпами. Если давление падает, то датчик меняет сопротивление, частота тока увеличивается, и насос начинает работать быстрее. При достижении необходимого давления, сопротивление снова меняется, и насос начинает работать на меньшей частоте.

В случае со счетчиками объема, они таким же образом замыкают контакты цепи, в результате насос включается. При достижении необходимого объема, система отключает его автоматически. Одним из образцов является модель Турби.

Разновидности автоматики

Существует два основных вида автоматики для насосов:

  1. Управление помпами на основании давления жидкости в трубопроводе. Данный способ предусматривает установку реле давления в систему водоснабжения. Настраиваются основные два параметра, которые отвечают за включение или отключение помпы. Применяется в скважинах в комплексе с мембранными баками, работа которых поддерживает давление в системе.Необходимо правильно подобрать реле, учитывая характеристики помпы и бака. Такие реле делят на промышленные и бытовые модели. У производственных реле более мощные контактные группы. Настраивать их необходимо с манометром. Справляются с током до 16А. Минусом является слабая точность в настройке нужных параметров. Бытовые реле возможно подсоединять в сеть без предварительной настройки через имеющиеся контактные группы. Они имеют шкалу регулируемых диапазонов работы, чего нет в профессиональных моделях. Насосы для повышения давления воды работают как с профессиональными, так и бытовыми реле. Одним из образцов автоматики для домашней помпы является модель Вистан 3.
  2. Управление помпой на основании уровня жидкости в накопительном резервуаре.Схема актуальна для наполнения емкостей и поднятия воды в водонапорные башни. Внутри монтируется поплавок или специальные электроды. Устанавливается верхний и нижний уровни. Когда вода достигает нижнего уровня, сеть замыкается, и помпа включается. Достигнув верхнего уровня, сеть размыкается и помпа отключается. Данная конструкция должна быть оснащена сигнализацией о переполнении, или аварийным сливом. Плюсом данной схемы является то, что насос не включается слишком часто. Он работает лишь тогда, когда необходимо набрать полную емкость, а не когда нужно просто добрать воды. Таким образом, увеличивается срок его службы и стабильность работы. Блок управления насосом по уровню применяется в домашних условиях, когда водоснабжение не постоянно.На насосной станции, где емкость резервуара большая, может устанавливаться несколько насосов. Тогда блок управления насосами будет вести настрой за всеми ими. Если один выйдет из строя, то электронная автоматика определит какая из помп неисправна и включит другую.
Читайте также:  Насос к200 150 250 технические характеристики

Автоматика защиты насосов

Основной причиной выхода помпы из строя, является ее работа вне допустимых зон напряжения. Не допустима эксплуатация без жидкости. При покупке помпы следует обращать внимание на требования по минимальным и максимальным значениям напряжения в сети.

Постоянно следить за этими показателями не получится, поэтому в систему встраивают стабилизатор мощностей. На нем выставляется максимальное и минимальное значение напряжения. В случае если оно вне допустимой зоны, автоматика отключает помпу. На трехфазных двигателях осуществляется контроль асимметрии и последовательность фаз. Такие стабилизаторы защищают систему от скачков напряжения, используя временную задержку. Надежной моделью является Турби.

Три вида комбинаций защищающей управляющей автоматики

  1. Пускозащитные устройства. Являются полностью готовыми к работе устройствами. Их подключают к системе насоса, реле давления, датчикам объема. Много функций и параметров для контроля, но внести изменения в настройки практически невозможно.
  2. Релейные блоки. Являются обычными пускателями и популярны на рынке. Устройство защищает реле, но функций мало, а для подключения требуется дополнительный защитный автомат.
  3. Средства управления на базе микропроцессоров. Самые сложные устройства защиты. Позволяют через компьютер следить за температурой, напряжением, сопротивлением и последовательностью работы фаз. Защищает от перепадов напряжения, работы без воды. Применяется в основном в системе с глубинными помпами.

Какой тип автоматики выбрать для насоса? (видео)

Автоматика для насоса – рекомендации по эксплуатации

Автоматика для скважинного насоса требует отрегулировать насосный блок на определенные параметры водоснабжения. Вместо скважины может быть колодец.

Инверторный блок управления для скважинного насоса следует устанавливать только после того, как будет проведено бурение скважины, и насосная система водоснабжения будет собрана. Регулировка автоматики для насосной станции должна быть проведена с учетом характеристик скважины.

Скважинный насос с автоматикой – незаменимая вещь на даче или в частном дома, а если в системе с помпой работает Турби, то такой тандем обеспечит стабильность работы.

Колодезные насосы с автоматикой в данное время очень популярны. Бывает, что один насос с автоматикой Турби обеспечивают водой всю деревню.

Автоматика для насосной станции устанавливается для управления скважинным насосом с учетом емкости, в который будет накапливаться вода и объемов необходимого водоснабжения.

Автоматика для циркуляционного насоса применяется для постоянного водоснабжения системы отопления. Существует регулируемый параметр, который определяет интенсивность работы.

Циркуляционным насосом вода создает давление, благодаря которому жидкость проходит по всей системе. Циркуляция является необходимым условием водяной системы отопления.

Блок автоматического управления насосом должен быть расположен в сухом, легкодоступном месте. При подключении к автоматике насоса следует знать, что все характеристики должны соответствовать нормам и инструкциям.

Как настроить автоматику насосно-смесительного блока, можно узнать в интернете, на форумах, или из прилагающейся инструкции к автоматической системе управления вашими помпами.

Установленный и настроенный блок автоматики для насоса, подключение которых было проведено правильно, будет регулировать все виды водоснабжения, из скважины, колодца или водопровода. Автоматизация обеспечивает удобство в пользовании, регулируя электронасос автоматически. Прекрасным выбором блока управления небольшой насосной станции, станет модель Пампэла ВиСтан или Турби.

Источник статьи: http://nasosovnet.ru/avto/avtomatika-dlya-nasosov.html

Adblock
detector