В 2011 году компания «СанТехПрогресс» приступила к производству шкафов управления группами электродвигателей.
Шкаф управления предназначен для обеспечения оптимальных режимов работы электродвигателей и непрерывного контроля изменений параметров системы. С помощью шкафов управления обеспечивается уменьшение расхода электроэнергии, управление, контроль и защита электродвигателей, вентиляторов, насосов, электроприводов задвижек.
В его состав входят программируемые логические контроллеры, устройства защиты, силовые коммутационные аппараты, устройства плавного пуска, преобразователи частоты и другие необходимые устройства.
Шкаф управления электродвигателями производства ООО «СанТехПрогресс»
Шкаф управления электродвигателями производства ООО «СанТехПрогресс»
Преимущества применения шкафов управления:
- увеличение функциональности системы (установки);
- обеспечение плавной работы оборудования в режиме пуска и остановки;
- существенное снижение потребления электрической энергии, затрат на техобслуживание промышленных и коммунальных систем и установок;
- увеличение срока эксплуатации электродвигателей благодаря их защите от нежелательных и недопустимых режимов работы;
- возможность автоматического и ручного управления установкой или системой;
- высокое качество электрооборудования, выпускаемое ведущими мировыми производителями, обеспечивает надежность и многофункциональность шкафов управления.
Шкафы управления используются:
- в системах водоснабжения (холодного и горячего), теплоснабжения и кондиционирования, где они обеспечивают оправление двигателями скважинных, циркуляционных, подпиточных, повышающих давление насосов;
- в системах канализации (канализационных насосных станциях) и дренажа, накопительных и водоразборных емкостях, станциях подъема для управления насосами от электродных или поплавковых датчиков;
- в системах управления электрическими приводами задвижек;
- в системах пожаротушения;
- в системах вентиляции.
При необходимости могут разрабатываться шкафы специального назначения в соответствии с техническим заданием заказчика.
При выборе шкафа управления следует руководствоваться следующими параметрами:
- количество питающих вводов;
- напряжение сети питания на входе и подключаемых электродвигателей;
- номинальный ток двигателей;
- защитные характеристики шкафа;
- принцип подключения насосов – постоянный или переменный;
- наличие необходимых компонентов – мягких пускателей, преобразователей частоты и пр.
Как поддерживается давление в открытых контурах холодного и горячего водоснабжения?
При увеличении расхода воды при водоразборе происходит падение давления в системе в соответствии с характеристиками насоса. Аппаратурой шкафа обеспечивается управление производительностью насоса или группы насосов для поддержания в системе постоянного давления. Для этого применяется преобразователь частоты, обеспечивающий изменение скорости вращения электродвигателя, также коммутационные аппараты, изменяющие количество работающих насосов.
Преобразователь частоты обеспечивает подачу на электродвигатель напряжения, обеспечивающего на заданной частоте необходимый крутящий момент вала электродвигателя.
Частотное регулирование
Преобразователь частоты обеспечивает возможность управления скоростью двигателя, благодаря чему уменьшается потребляемая мощность, обеспечивается плавная работа оборудования во время пуска и остановки. Благодаря этому срок службы используемого оборудования увеличивается, а гарантийное обслуживание проводится реже.
Методом частотного регулирования достигается наиболее эффективное регулирование производительностью насосов. Благодаря реализации каскадного принципа управления с одновременным частотным регулированием значительно повышается функциональность системы с одновременной экономией электроэнергии. В системах водоснабжения этот принцип стал общепринятым.
Использование частотных преобразователей позволило сгладить работу электродвигателей во время их пуска и остановки. При увеличении расхода воды преобразователь частоты постепенно увеличивает скорость вращения одного насоса. Если производительности этого насоса не хватает, то преобразователь частоты включает дополнительный насос. В случае аварии происходит автоматическое включение резервного насоса.
Каскадное включение
Часто с целью резервирования в той или иной системе устанавливаются два и более насоса. При использовании нескольких насосов меньшей мощности увеличивается диапазон регулирования расхода, повышается общая надежность системы.
При одновременном включении всех насосных агрегатов обеспечивается максимальная производительность системы. Если максимальная производительность не требуется, лишние насосы могут быть отключены – для обеспечения минимальной производительности достаточно одного насоса. Управление включением и выключением насосов осуществляется с помощью контроллеров, датчиков давления и реле.
Релейное регулирование
В системах, где не требуется очень точное поддержание давления, могут применяться шкафы, управление в которых осуществляется по релейному принципу. Включение и выключение насосов в этом случае осуществляется напрямую от сети по сигналам от реле давления, настроенных на определенные значения.
Насосы в этом случае работают всегда с полной производительностью.
Шкаф, рассчитанный на управление двумя и более насосами, при уменьшении производительности включенных насосов, включает в работу дополнительный насос. Также дополнительный насос включается вместо одного из работающих, вышедшего из строя. Благодаря реализации функции равномерной наработки по времени увеличивается ресурс насосов.
Задержка срабатывания в процессе включения/выключения насосов дает возможность оборудовать такими шкафами системы с расширительными баками.
Релейный принцип поддержания давления подразумевает прямое включение насосов, поэтому обеспечивает минимальную экономию электроэнергии, при пуске/останове могут возникать гидроудары, обеспечивается дискретное регулирование.
Несмотря на это, при использовании маломощных насосов (несколько кВт) эти недостатки являются несущественными. Но с увеличением мощности насосных агрегатов в момент включения/выключения броски давления будут ощущаться все сильнее. Чтобы их уменьшить, применяется последовательное открытие заслонки при включении насосов или устанавливается гидробак. Для полного исключения гидроударов на каждый насос устанавливаются преобразователи частоты или мягкие пускатели.
Регулирование с помощью датчика давления
Применение датчиков расхода, давления, температуры с аналоговым выходом позволяет избавиться от дискретности управления. Но для обработки таких сигналов понадобится установка в преобразователь частоты или контроллер дополнительного регулятора. Благодаря такому регулированию появляется возможность задавать установки включения/выключения насосов, таким образом, ограничивая число пусков двигателей.
Плавный пуск
Мягкие пускатели для каждого двигателя, установленные в шкафу управления, предназначены для поддержания заданного давления благодаря плавному пуску/остановке каждого двигателя. Кроме этого, ими обеспечивается комплексная защита электродвигателей и приводных механизмов.
В случае прямого включения на номинальное напряжения пусковой ток превышает номинальный почти в 6 раз, пуск «звезда-треугольник» обеспечивает снижение этого превышения до 4 раз. При плавном пуске, превышение пускового тока от номинального значения составляет 2-3 раза. Такой режим является наиболее щадящим для двигателей и механизмов, поэтому значительно уменьшается износ насосов, а также во время пуска снижаются нагрузки на сеть.
Прямой пуск – это основная причина перегрева обмоток электродвигателей и преждевременного старения изоляции, а, следовательно, и значительного сокращения срока службы. В действительности срок службы электродвигателя определяется не столько временем наработки, сколько общим количеством пусков.