Organisation de l’alimentation en eau automatique à l’aide d’un convertisseur de fréquence

Points d’article



Dans l’article, nous parlerons de la manière d’organiser l’alimentation en eau automatique à l’aide d’un convertisseur de fréquence. Tenez compte du choix du convertisseur, de la composition du système d’automatisation, des possibilités supplémentaires de surveillance, de contrôle et de protection du moteur de pompe asynchrone.

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe

Il est possible d’obtenir une alimentation en eau efficace et en même temps d’assurer une protection maximale du moteur de la pompe uniquement avec l’utilisation d’une technologie de convertisseur spécialisée basée sur un inverseur de tension autonome. Cette solution vous permet d’organiser l’automatisation de l’approvisionnement en eau ininterrompu, utilisé à la fois pour vos propres besoins et les besoins industriels.

Quel que soit le but pour lequel la pompe est utilisée (forage, pompage, auto-amorçage, etc.), presque tous les moteurs utilisés peuvent être divisés en deux types – moteurs asynchrones monophasés et triphasés. En fonction du moteur d’entraînement utilisé dans la pompe, le convertisseur requis est sélectionné..

Quel est le convertisseur

Il s’agit d’une unité électrique qui convertit la puissance électrique du réseau en fonction de la tâche entrante et délivre une tension réglable au moteur dans la plage de 0 à 220 V ou de 0 à 380 V avec une fréquence de 0 à 120 Hz ou plus. À l’intérieur du convertisseur, il y a:

  1. Pont de Larionov non contrôlé ou semi-contrôlé, qui assure le redressement de la tension du secteur, construit sur une base semi-conductrice de diodes ou de thyristors.
  2. Lien de condensateur, lissant la tension reçue.
  3. Touche de réinitialisation de la tension de freinage régénératif.
  4. Onduleur de tension autonome basé sur des commutateurs IGBT, fournissant une tension alternative d’une valeur et d’une fréquence données.
  5. Système de contrôle à microprocesseur responsable de toutes les opérations dans le variateur et la protection du moteur.

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe Structure typique d’un convertisseur de fréquence triphasé basé sur un onduleur de tension autonome

Critères de sélection du convertisseur

La première chose à considérer est la correspondance du convertisseur avec le type de réseau d’alimentation (220 V ou 380 V). La seconde est la correspondance entre la puissance du convertisseur et la puissance du moteur, alors qu’il est souhaitable d’avoir une petite marge de puissance nominale pour le convertisseur acheté (en moyenne de 20 à 50%), ce qui garantira le fonctionnement s’il est nécessaire d’allumer et d’éteindre fréquemment le système, ainsi que dans diverses situations d’urgence.

Pour faciliter la mise en service, le convertisseur doit avoir un écran de contrôle. La plupart des convertisseurs modernes déjà dans la configuration de base ont des blocs intégrés pour le traitement des signaux discrets et analogiques, ce qui à l’avenir permettra de construire un petit système d’automatisation sur sa base, s’ils ne sont pas là, vous devez les commander.

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe L’une des options possibles pour la conception des bornes utilisées pour connecter des signaux discrets et analogiques au convertisseur

La principale chose que la pompe doit fournir est de maintenir la pression de réglage dans le système à un débit constamment changeant de l’eau fournie. Dans le même temps, une légère diminution de la vitesse de rotation de la partie pompante de la pompe, réalisée par le convertisseur, puisque la pompe fonctionne avec une charge de type «ventilateur», conduit à une réduction plus significative du couple électromagnétique requis et, par conséquent, à une diminution des coûts énergétiques.

Équipement supplémentaire pour organiser l’approvisionnement en eau automatique

  1. Capteur de pression analogique.
  2. Boutons marche-arrêt du système.
  3. Capteur de température d’eau (pour pompes submersibles).
  4. Fusibles rapides d’entrée.
  5. Contacteur de sortie.
  6. Inductance d’entrée et de sortie (à faible puissance, il est possible de ne pas installer).

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe

Les boutons «Start» et «Stop» sont connectés aux entrées TOR du convertisseur et en cours de configuration, ils acquièrent les propriétés nécessaires par logiciel. Le capteur de pression analogique est connecté à l’entrée analogique correspondante sur le panneau du convertisseur et est paramétré pour régler la vitesse du moteur de la pompe.

Comment fonctionne l’automatisation

Après avoir appuyé sur le bouton « Démarrer », le convertisseur active automatiquement le contacteur de sortie et, selon les lectures du capteur de pression, démarre le moteur de la pompe. Ensuite, il apporte en douceur sa vitesse à celle requise pour maintenir la pression donnée.

Dans le cas où le convertisseur détecte une urgence ou lorsque le bouton « Stop » est enfoncé, le convertisseur avec l’intensité requise, en fonction de la situation, réduit la vitesse de rotation du moteur au minimum et coupe le contacteur.

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe

Un capteur de température d’eau pour les pompes de forage est nécessaire pour le contrôle indirect de la température de la pompe, car l’utilisation d’un transducteur réduit le débit d’eau et, par conséquent, nuit au refroidissement. Ce contrôle peut être négligé si la température de l’eau est garantie de ne pas dépasser 15-16 degrés Celsius.

S’il y a un capteur de température intégré dans le moteur, il doit être connecté à l’entrée correspondante sur le convertisseur, cela garantit une protection à 100% du moteur contre la surchauffe pendant le fonctionnement.

Ce que vous devez savoir lors de l’assemblage d’un circuit et de la configuration d’un convertisseur

Il est nécessaire de lire attentivement les instructions de la pompe et du convertisseur. Lors de la configuration du système, il sera nécessaire de noter les informations sur la vitesse nominale du moteur, sa puissance, le courant nominal, la tension et la fréquence du réseau d’alimentation, les temps d’accélération et de décélération optimaux, la surcharge admissible du moteur au démarrage et pendant le fonctionnement..

Vous devrez définir les fonctions des entrées et sorties analogiques et numériques pour contrôler le contacteur. Après cela, sélectionnez la loi de contrôle, dans ce système – U / F ou contrôle vectoriel. Après cela, il sera nécessaire d’activer le paramétrage automatique, au cours duquel le convertisseur déterminera lui-même la résistance des enroulements du moteur, calculera tous les paramètres nécessaires pour créer son modèle mathématique.

Tous les réglages nécessaires dans les convertisseurs numériques modernes peuvent être effectués à l’aide d’un panneau de commande avec un écran à cristaux liquides. Un certain nombre de modèles de convertisseurs sont fournis avec un logiciel spécial, installé sur un ordinateur personnel, vous pouvez communiquer avec le système de contrôle via un port USB ou COM.

Utilisation de convertisseurs de fréquence pour contrôler une pompe Panneau de commande du convertisseur

Il est important de connecter correctement tous les composants du système d’automatisation et du moteur. La plupart des convertisseurs ont une alimentation 24 V intégrée qui peut être utilisée pour les schémas et les indications de fonctionnement du système à l’aide de sorties numériques et de lumières LED.

Avantages de l’utilisation du convertisseur de système – moteur de pompe

Avec le réglage correct du convertisseur, il surveille la pression dans le système d’alimentation en eau et le protège du dépassement de la pression de réglage.

Le convertisseur lui-même allume le moteur de la pompe et le fait tourner à une vitesse à laquelle, en fonction de la consommation d’eau, la pression requise est maintenue, généralement cette vitesse est inférieure à la vitesse nominale, économisant ainsi de l’énergie. L’accélération du moteur a lieu dans le temps spécifié lors de la mise en service (le long de la soi-disant rampe), cette option permet non seulement de réduire le courant de démarrage dans le système et, par conséquent, la surcharge du moteur, mais aussi de minimiser la charge sur la partie mécanique, prolongeant ainsi la durée de vie de la pompe et réduisant les dépenses excessives électricité.

Ce n’est qu’à l’aide du convertisseur que les pompes équipées d’un moteur asynchrone triphasé peuvent être utilisées efficacement lorsqu’elles sont alimentées par une alimentation domestique 220 V.

La protection intégrée au convertisseur surveille en permanence le courant consommé par le moteur, sa vitesse de rotation et sa température, ce qui permet de se protéger contre les courts-circuits, la perte de phase d’alimentation, le blocage de la partie mécanique, la surcharge et la surchauffe..

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