+7 (499) 677-21-26

Обратная связь

Управление электродвигателем насосов. Насосные станции.

Управление электродвигателем насосов. Насосные станции.

Сложно себе представить функционирование каких либо промышленных отраслей без использования электрической энергии. Абсолютно все промышленные отрасли являются потребителями электрической энергии.

Более того, большую часть всей производимой электроэнергии потребляют именно промышленные объекты. И одним из крупнейших секторов в этой области является направление (или отрасль) связанная с насосным оборудованием. В частности, для работы насосов, компрессоров и других подобных механизмов обязательно необходимо обеспечение подачи электроэнергии. Управление электродвигателем насосов в насосных станциях осуществляется по определенной схеме, которая призвана оптимизировать работу системы.
Использование насосных установок характерно для предприятий машиностроения, металлообработки, водоснабжения и пр. С их помощью осуществляется перегон жидкостей: воды, эмульсии, составов для пропитки, лакокрасочных материалов.

Центробежные и поршневые насосы

porshnevoy_nasos

Чаще всего используются центробежные насосы. Механизм работы такой системы следующий: двигатель вращает колесо и направляет жидкость в центр, где расположен трубопровод, а центробежная сила «выбрасывает» жидкость через задвижку из корпуса. С помощью созданного эффекта разряжения жидкость движется непрерывно и равномерно. Когда насос заполнен водой или другой жидкостью, его необходимо запустить приводным двигателем. Существует три способа пуска: при закрытой и открытой задвижке, а также пуск с запуском привода напорной задвижки.
Помимо центробежных насосов в промышленных отраслях находят применение поршневые насосы. Этот тип насоса подходит для работы с жидкостями, которые необходимо поднять на большую высоту. Поршневой насос характеризуется неравномерной работой и пульсирующей нагрузкой на валу. Жидкость во время работы поршневого насоса течет неравномерно. Для того, чтобы сгладить пульсации и сделать ход более равномерным, специалисты используют маховик на валу и несколько цилиндров.

Что питает насосы

Систему электропривода для работы насоса необходимо выбирать тщательно, так как от нее зависит работа всего механизма. Основные особенности, которыми характеризуются насосные станции, — длительный режим работы, постоянная нагрузка. Если насосные агрегаты не предусматривают электрическое регулирование скоростного режима и требуют для работы небольшую мощность, для их функционирования применяется электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором. Если привод насоса требует мощности 100кВт и более, то необходимы двигатели синхронного и асинхронного типа, работающие от полного напряжения сети.
Соединение электродвигателя у тихоходного поршневого насоса осуществляется с помощью зубчатой или клинкерной передачи. Насосы центробежного типа отличаются быстроходностью, то есть их необходимо соединять с валом напрямую, а двигатель должен обладать высокой угловой скоростью. В случае работы с центробежным насосом важную роль играет угловая скорость. От этого параметра зависят напор, производительность, мощность, момент на валу.
Для работы насосной установки необходимо функционирование контактора, промежуточного реле, пускателя, универсального переключателя. Кроме перечисленной выше аппаратуры обязательны реле, отвечающие за контроль количества жидкости, давление, заливку центробежного насоса и струйные реле. Простейший насосный агрегат может работать в автоматическом и ручном режиме управления. Выбирается режим путем переключения рукоятки. Отключает и включает насос оператор. Он же отвечает за количество жидкости, загруженной в резервуар.

Электродвигатели синхронного и асинхронного типа

Электродвигатели переменного тока особенно популярны для организации работы насосов различного типа в силу их компактной конструкции, простоте в установке и эксплуатации, а также возможности автоматизировать управление при низких материальных затратах. Однако приводные электродвигатели, которые производятся с целью работы на насосных агрегатах, должны обладать определенными критериями. Основная необходимая характеристика – возможность пуска двигателя при условии большой нагрузки. Система работы двигателя должна предусматривать возможность его долгого вращения в обратную сторону. Это необходимо для правильной работы системы во время слива воды в случае остановки насоса в аварийном или плановом режиме.
Хорошо, если электродвигатель предусматривает частые повторные пуски, тогда энергетические системы будут работать в хороших условиях. Особенно это необходимо для насосных станций с большой мощностью. Однако в этом случае обмотка статора и пусковая обмотка должны быть повышенного качества, так как от их конструктивных особенностей и от степени нагревания зависит длительность паузы и возможное количество пусков за конкретное время.
Как говорилось ранее, для работы насосных станций могут применяться как синхронные, так и асинхронные двигатели. Основная характеристика вторых – постоянная частота вращения в магнитном поле статора, зависимая от количества парных полюсов и частоты сети. Большая популярность асинхронного двигателя связана с простотой обращения с ним и невысокой цене. Тип обмотки ротора определяет еще одну характеристику: имеет ли он короткозамкнутый или фазный ротор.
В случае работы с маленьким насосом лучше использовать электродвигатель асинхронный короткозамкнутый. Они выигрывают по стоимости по сравнению с другими типами электродвигателей, а преобразователь частоты в них работает значительно проще. Управлять автоматически всеми агрегатами насосной станции можно с помощью прямого асинхронного пуска. Однако при установки асинхронного электродвигателя необходимо учитывать, что при работе частотника есть угроза кратности пускового тока. Если мощность двигателя колеблется между 0,6 и 100 кВт, а показатель п=750Н и более мин»‘, то пусковой ток будет больше номинального в 7 раз максимум. Кратковременные толчки тока не приводят к проблемам с двигателем, однако есть вероятность воздействия на другие потребители энергии, которые работают от этой же сети. Это дает возможность ограничить номинальную мощность двигателя асинхронного типа, которые запускается методом прямого включения, до 100 кВт. В любом случае этот показатель будет зависеть от сетевой мощности.
Фазный ротор более дорогой и имеет более сложные конструктивные особенности. Это обусловлено соединением обмоток ротора с пусковым реостатом, находящимся снаружи, с помощью трех контактных колец с щетками. Для того, чтобы запустить данный электродвигатель, необходимо ввести дополнительное сопротивление реостатом с целью уменьшить силу пускового тока. Как только частота вращения двигателя начнет увеличиваться, сопротивление будет уменьшаться. Основная цель: достичь нормальной частоты вращения, чтобы вывести реостат и укоротить обмотки. Так, двигатель станет короткозамкнутым. Насосы, имеющие горизонтальный вал, работают с помощью асинхронных электродвигателей, выпускаемых в рамках серии 4А. Для вертикальных насосов подходит серия асинхронных электродвигателей ВАН.

centrobezhnyy-nasos

Серия ВАН предусматривает подвесные вертикальные электродвигатели, имеющие подпятник и направляющие подшипники, фланцевый конец вала, служащий присоединяющим к насосу элементом. Электродвигатель вентилируется путем движения напора воздуха по циклу. Воздух образуется благодаря вращению ротора и вентиляторов. Воздух попадает в инвертор и другие элементы электродвигателя с нижней и верхней сторон. Снизу для этого приспособлена фундаментная яма, а сверху – окна. Корпусные отверстия служат для выброса нагретого воздуха. Модификации асинхронного электродвигателя могут различаться в зависимости от внутренних особенностей. В частности это может быть повышенный пусковой момент, энергетические показатели (частотники с высоким КПД предназначаются для насосов, работающих круглосуточно), наличие фазного ротора, упрощенных условий пуска.

На рынке предлагаются также асинхронные электродвигатели с возможностью обеспечения различных скоростей. С их помощью может регулироваться напор воды в насосе, ее подача. Для этого необходимо изменять частоту вращения. Для насосной станции использование такого электродвигателя – это очевидная выгода, так как и технические, и экономические показатели значительно улучшаются. Примером такого типа электродвигателей являются серия ДВДА с двумя скоростями. Мощности колеблются между 500/315 и 1600/1000 кВт. Для того, чтобы изменить частоту вращения, необходимо отключить одну обмотку статора и включить другую.
Для работы насосов высокой мощности необходимы синхронные электродвигатели. Они способны обеспечить продолжительную бесперебойную работу системы. Частота вращения такого типа электрического двигателя находится в прямой зависимости от частоты включенной сети переменного тока. Одно из различий между синхронным и асинхронным двигателем состоит в том, что ротор синхронного имеет рабочую обмотку, что позволяет создать постоянное магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора, осуществляющим вращение. Питание рабочей обмотки осуществляется за счет работы возбудителя и создания постоянного тока. В качестве возбудителя может выступать генератор тока, размещенный на валу или отдельно от двигателя. В случае расположения вне электродвигателя генератор самовозбуждается.

Какой электродвигатель лучше?

Чаще всего для обеспечения работы насосов и насосных станций отдается предпочтение именно синхронному электродвигателю. Его преимущества заключаются в возможности работы с высоким коэффициентом мощности. Так, коэффициент мощности сети также становится лучше, что позволяет сэкономить на энергозатратах. Часто в сети могут происходить колебания напряжения, что для синхронного двигателя не является большой проблемой. В ходе колебаний может лишь снижаться напряжение до 0,6 на короткое время. Но у синхронных двигателей есть и небольшие недостатки. Самый существенный – это момент на валу во время пуска, приближающийся к нулю. Для того, чтобы начать работу, электродвигатель раскручивается различными способами для достижения синхронной скорости. Для увеличения скорости сегодня используются коротко-замкнутые обмотки. Такие же используются и для работы ротора на асинхронном двигателе.
На насосы, имеющие горизонтальные валы, устанавливаются двигатели синхронного типа серий СДЗ, СДНЗ-2, СДН-2, СД2. Их мощность варьируется от 132 до 4000 кВт при частоте вращения от 100 до 1500. Значения возможного напряжения обычно указываются в диапазоне от 380 до 6000 В. Вертикальные насосы работают с помощью синхронных двигателей с тремя фазами тока. Их рабочие характеристики обычно следующие: частота 50 Гц, мощность от 630 до 12,5 тыс кВт, напряжение 10 кВт,
Установка необходимого типа электродвигателя находится в тесной зависимости от показателей напряжения сети, а также мощности электрического двигателя. В случае показателя напряжения 3,6/10 кВт, и мощности более 250 кВт, двигатель должен иметь аналогичный уровень напряжения. Тогда Вам не нужно будет устанавливать специальную трансформаторную подстанцию для снижения напряжения, а значит и стоимость возведения насосной станции снизится.
Конструктивное исполнение электрического двигателя также зависит от отдельных аспектов водопроводной системы, канализационного пути и производственных помещений в целом. Защищенная конструкция электродвигателя требуется для нормальной среды. Расположение на открытом пространстве обязывает использование закрытой конструкции, если насосная станция работает при низкой температуре, то исполнение электродвигателя должно быть морозо- и влагостойким.

Оборудование

product1

подшипниковые
опоры

Подшипник, запресованный в металлический корпус

product2

Шарико-винтовые
передачи

Преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное.

product5

Муфты

Муфты соединительные в основном служат для соединения подвижных деталей машин

product3

Преобразователь
частоты

Устройство состоящее из силовой и управляющей части для регулирования скорости электродвигателя.

product4

Электродвигатели

Электрическая машина, механическая энергия которой преобразуется с помощью электрической энергии.

product6

УПП

Устройства плавного пуска

product7

Направляющие
рельсовые

Основу механики станка составляют механические компоненты, отвечающие за перемещение.

product8

Системы защиты
кабеля

необходимый компонент современной промышленности. платформы или каретки.

product9

Цилиндрические
направляющие

Опоры, которые обеспечивают прямолинейность перемещения деталей в заданном направлении и воспринимают действующие на них силы. платформы или каретки.

product10

Шаговые двигатели

Шаговый двигатель осуществляет вращения за счет подачи на него электрического тока.

product11

Сервоприводы

Сервоприводом следует считать любой приводной механизм, оснащенный системой управления.

product12

Серводвигатели

Электродвигатель с отрицательной обратной связью.

product13

Панели

Операторские панели Kinco

product14

Энкодеры

Датчики угла поворота

product15

Мотор-редукторы
червячные

Механизм с одной и более механическими, зубчатыми передачами называемыми «ступенями».

product16

Мотор-редукторы
цилиндрические

Мощность электродвигателя, передаточное число, КПД

Новости

×