Zastosowanie sterowania SPFC z falownikiem

Systemy gminnych przepompowni oparte są zazwyczaj o układ kilku pomp o mocy silników od 4 do 7,5 kW. W układach tych stosowane są falowniki ze sterowaniem PFC (Pump and Fan Control = PFC). Sterowanie załącza i wyłącza pompy pomocnicze w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania. Funkcja automatycznego przełączania pracujących pomp pomocniczych steruje zmianami pracującej w danym momencie pompy w taki sposób, aby całkowity czas każdej z pomp pomocniczych był zbliżony lub jednakowy.
Systemy sterowania pompami SPFC (Soft Pump and Fan Control = SPFC) działają podobnie z tym że każda pompa rozpoczyna pracę wykorzystując falownik a w przypadku potrzeby, pompa przełączana jest na układ zasilania z sieci. Sterowanie SPFC umożliwia obniżenie prądu rozruchowego silnika podczas załączania silników pomocniczych do zasilania sieciowego. Taki układ zapewnia zmniejszenie zużycia mechanicznego pomp przez co zwiększony jest czas między ich awariami i pozwala zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. W opisywanym przypadku szafa napędowa zaprojektowana została do sterowania 4 pompami o mocy 5,5 kW każda. W szafie zabudowany został falownik ACS 310 firmy ABB, styczniki z blokadą elektryczną i mechaniczną do zasilania pomp z falownika i sieci, zabezpieczania (wyłączniki silnikowe) oraz zabezpieczenia od suchobiegu i zaniku fazy zasilania. Na elewacji szafy zostały zamontowane trzy-położeniowe pracy każdej pompy (praca automatyczna, odstawienie i praca ręczna), lampka awarii oraz panel falownika. Panel ten został skonfigurowany w sposób przyjazny Użytkownikowi i można na nim obserwować: częstotliwość pracy falownika, prąd wyjściowy oraz aktualne ciśnienie (bar) w instalacji. Całość sterowania SPFC realizuje falownik ACS310, w przypadku awarii lub odstawienia którejkolwiek z pomp, zostaje ona pominięta a do pracy zostaje włączona następna w kolejności.
Układ pompowni wyposażony również został w komunikację GSM, informującą obsługę o stanach awaryjnych, zanikach napięcia oraz zbyt niskim ciśnieniu pompowni. Istnieje również możliwość zdalnego resetu błędów występujących w układzie automatyki. Dodatkową zaletą realizacji takiego układu sterowania, jest atrakcyjna cena i pewność działania pompowni. Falowniki ACS310 jak również inne można zakupić w atrakcyjnych cenach w profesjonalnym sklepie z falownikami. Nie jest to kolejny handel internetowy, firma ta fachowo doradza oraz bezpłatnie programuje falowniki, serdecznie zatem polecam !

Falowniki do wentylatorów

Układy wentylacji i klimatyzacji bytowej lub przemysłowej to najpopularniejsza dziedzina w której wykorzystuje się falowniki. Charakterystyka sterowania zmiennomomentowego jest bardzo ekonomiczna, polega na dostarczeniu do silnika minimalnie wymaganej energii nie powodując przy tym obniżenia się częstotliwości wyjściowej poniżej wartości zadanej.
Doboru wentylatorów powinien wykonać specjalista który precyzyjnie wyliczy według założeń i naszego zapotrzebowania stosowny model. Można również (przy wentylatorach standardowych) oprzeć się o karty katalogowe ogólnie udostępniane przez producentów. Z własnego doświadczenia wiem że większość sprzedawców wentylatorów orientuje się tylko w podstawowych modelach tak że odradzam opieranie się na ich wskazówkach w przypadku nietypowych układów lub doboru zespołu wentylatorów.
Niezwykle ważnym aspektem jest również niezawodność mechaniczna wentylatora, silnika elektrycznego jak i samego falownika, dlatego też aplikacja wentylatorowa powinna być przemyślana i w przypadku ważnych wentylatorów zabezpieczona układem obejściowym (bypass).

wydajność	V [m3/s]
przyrost ciśnienia	Δ [Pa]
gęstość czynnika	ρ [kg/m]
maksymalna temperatura czynnika	Tmax [°C]
zapylenie czynnika	p [g/m]
dopuszczalny hałas	L [dBA]
rodzaj regulacji	...

Kryteria doboru wentylatorów (wymagania ogólne) są przedstawione w tabelce. Falownik do wentylatorów należy dobierać według prądu silnika, jest to najistotniejsze kryterium jakiego powinniśmy przestrzegać. Pozostałe istotne i interesujące nas zasoby falownika to: ilość wejść i wyjść cyfrowych, ilość i rodzaj wejść analogowych, ilość wyjść cyfrowych i przekaźnikowych oraz możliwości połączeń sieciowych.
W zależności od sposobu sterowania falownikiem możemy potrzebować większą ilość wejść cyfrowych. W podstawowym prostym systemie wykorzystujemy minimalną ich ilość. Doskonałym przykładem falownika do wentylatorów jest napęd serii iC5 firmy LSiS (LG). Wbudowany filtr przeciwzakłóceniowy sprawia, że falownik ten jest bardzo tanim i prostym rozwiązaniem regulacji prędkości obrotowej silników wentylatorów. Jeżeli budujemy system bardziej rozbudowany lecz nie chcemy lub nie możemy stosować bardziej zaawansowanych systemów sterowania np. PLC, proponuję projektowanie tego typu aplikacji w oparciu o falowniki ABB - serii ACS 150 lub ACS 310. Falowniki te są dedykowane dla aplikacji zmienno-momentowych. W niewielkiej obudowie kryje się cały zestaw cech programowych wykorzystywanych w aplikacjach pompowych i wentylatorowych takich jak optymalizacja energii, regulatory PID i funkcja PFC ("Pump and Fan Control") do sterowania pomp pracujących równolegle. Dzięki temu regulację parametrów pracy całego układu napędowego można uzależnić od ciśnienia, przepływu lub innych zmiennych procesowych.
Pozdrawiam serdecznie - Przemek

Falownik i zasilanie z agregatu

Często dostajemy zapytanie dotyczące pracy falownika zasilanego z agregatu, ponieważ problematyka ta nie jest opisywana przez producentów falowników postanowiłem przekazać swoje doświadczenia jakie posiadamy.
Podstawą przy uruchamianiu takich aplikacji napędowych jest dobór agregatu prądotwórczego, i tu pojawia się pierwszy problem. Zazwyczaj jest to niskiej jakości urządzenie, produkowane na dalekim wschodzie.;) Agregaty te posiadają lub nie systemy AVR (Automatic Voltage Regulator) i nie stanowi to większego problemu dla nas najgorszą wadą jaką posiadają to szereg harmonicznych o istnieniu których zazwyczaj nie mamy pojęcia. Oczywiście ideałem byłoby zainstalowanie agregatu który ma minimalną ilość zakłóceń ale te jak wiadomo są drogie a i co do rzeczywistych parametrów (w zależności od producenta czy miejsca instalacji) trochę im daleko.
Co zatem powinniśmy zrobić ?
Musimy dobrać falownik który posiada wbudowany dławik sieciowy lub dobrać taki dławik ze zdolnością przenoszenia prądu jaki jest wymagany dla danego modelu. Sprawdzić to możemy w dokumentacji falownika. Przy okazji doboru falownika muszę rozczarować co niektórych kolegów iż nie wszystkie typy falowników będą poprawnie pracowały ! Szczególnie najniższa półka cenowa sprawuje się beznadziejnie lub nie uruchomimy ich w ogóle...
Najlepszą metodą doboru jest praktyczne połączenie agregatu z falownikiem z zachowaniem wszystkich elementów które powinny być podłączone i uruchomienie - zarówno agregatu jak i obciążenia (silnika). Próby powinny być przeprowadzane w warunkach zgodnych (lub przybliżonych) z tymi w jakich napęd będzie pracował. Oczywiście chodzi tu o wydajność prądową agregatu, falownika itd...
Z doświadczenia dodam że kable zasilające jak i silnikowe powinny być ekranowane, dzięki temu unikniemy oddziaływania wzajemnych zakłóceń generowanych przez agregat jak i falownik.
Polecam jak zwykle sklep z falownikami.
Pozdrawiam
Przemek

Falowniki ABB ACS 310 w aplikacjach pompowych

W trakcie opracowywania standardu szaf napędowych do sterowania pompami głębinowymi, postanowiliśmy zastosować w nich falowniki ACS 310 firmy ABB. Był to bardzo trafny wybór pod wieloma względami, między innymi falowniki te mają bardzo duże możliwości przy stosunkowo niskiej cenie co ma bezpośredni wpływ dla odbiorcy końcowego. Falownik ten jak zresztą i inne falowniki firmy ABB mają gotowe makra do wykorzystania w zależności od aplikacji które chcemy zastosować, między innymi: makro PID, makro PFC oraz makro SPFC, to makra które nas interesują. Poniżej zamieszczam opis tych makr, polecam przy tym do zapoznania się z instrukcją falownika ACS 310, znajdują się tam opisy pozostałych makr.

• Makro PID: Regulacja procesowa np. różne systemy regulacji działające w  pętli zamkniętej takie jak regulacja ciśnienia, poziomu, czy przepływu. Istnieje możliwość przełączania między regulacją procesową a regulacją prędkościową  część przyłączy sygnałów sterujących jest
  zarezerwowanych dla regulacji procesowej, pozostała część jest przypisana dla regulacji prędkościowej.  Pojedynczym wejściem cyfrowym dokonywany jest wybór między regulacją procesową a regulacją prędkościową.
• Makro PFC: Aplikacje do prędkościowej regulacji pompy głównej  i przemiennego załączania/wyłączania pomp pomocniczych, np. w stacjach pomp utrzymujących odpowiednie ciśnienie w sieci wodociągowej. Ciśnienie w sieci jest regulowane przez zmianĊ prędkości pracy pompy zgodnie z sygnałem odbieranym z przetwornika ciśnienia oraz, w razie potrzeby,
  przez załączanie dodatkowych pomp pomocniczych zasilanych bezpośrednio z sieci.
• Makro SPFC: Aplikacje do "miękkiego" sterowania PFC, gdzie są pożądane niższe poziomy ciśnienia w sieci w momencie uruchamiania silnika następnej pompy pomocniczej.

W małych systemach pompowania wody ze studni głębinowej, wystarczające jest zastosowanie makra PID, po podłączeniu przetwornika ciśnienia, aplikacja jest gotowa do pracy, wystarczy tylko określić ciśnienie jakie ma być utrzymywane w sieci wodociągowej. Wykorzystanie "gotowego" makra nie pozbawia nas do dostosowywania go do naszych potrzeb, w każdej chwili możemy wprowadzić własne zmiany parametrów tak aby aplikacja była wszechstronna oraz spełniała oczekiwania użytkownika. W ten sposób możemy bardziej oszczędzać energię, uruchamiać funkcję "uśpienia" falownika i wiele, wiele innych.
Olbrzymią zaletą tych napędów jest ich cena, falowniki ACS 310, można zakupić w sklepie EL-HELU, autoryzowanego partnera handlowego firmy ABB. Kupując ten falownik nie wydamy wiele więcej pieniędzy niż za falowniki koreańskie a będziemy się cieszyć jego długotrwałą i bezawaryjną pracą.