Главная Статьи Промышленная автоматизация
Промышленная автоматизация


Замена водонапорной башни на систему управления с ЧРП
26.06.2014 12:52

Обоснование исключения водонапорной башни из системы водоснабжения и замена на систему управления с применением частотно-регулируемого привода!


Классическая схема водоснабжения, широко распространенная в малых населенных пунктах и даже отдельных городских микрорайонах, основана на использовании в качестве напорных резервуаров башен Рожновского. При всей простоте и эффективности такого решения, за годы эксплуатации выявилось множество принципиальных недостатков, известных всем.

Недостатки использования водонапорных башен:

  • Высокая стоимость покупки, доставки и установки башни Рожновского, по сравнению с системой управления насосами с применением частотно-регулируемого привода.
  • невозможность не только регулирования давления воды в зависимости от водоразбора, но даже и создания достаточно стабильного давления воды у потребителей;
  • работа насоса в импульсном режиме с частыми включениями и отключениями приводит к ускоренному износу и электродвигателя, и самого насоса;
  • Отказ автоматики водонапорных башен приводит в зимнее время к замерзанию переливающейся жидкости, что, в свою очередь, приводит к разрушению конструкции и падению водонапорной башни;
  • существенное ухудшение качества питьевой воды из-за негерметичности башни (вследствие отсутствия крыши или коррозии корпуса);
  • Высокая стоимость и сложность ремонта и восстановления конструкции водонапорной башни;
  • и, наконец, самый главный недостаток большинства уже установленных башен Рожновского – это их существенный износ. Корпус, изъеденный коррозией, и рассыпающийся фундамент зачастую приводит к падению башни.

И тогда возникает вопрос установки новой башни, требующая огромных финансовых затрат или Эффективная замена дорогой, громоздкой, ненадежной водонапорной башни системы Рожновского на систему водоснабжения на основе насосной станции с частотно-регулируемым приводом! 

Преимущества внедрения СУ:

  • Низкая стоимость внедрения и эксплуатации.
  • Снижение капитальных, эксплуатационных и ремонтных расходов, связанных с установкой или заменой, обслуживанием и восстановлением конструкции водонапорной башни.
  • Стабильность создаваемого давления за счет автоматического регулирования производительности погружного насоса в зависимости от расхода воды.
  • Компактность размещения: все необходимое оборудование может быть смонтировано в обычном помещении или контейнере (шкафу управления).
  • Повышенная надежность оборудования, в том числе в зимний период вне зависимости от расхода воды.
  • Повышение ресурса погружного насоса в 2-3 раза за счет исключения пусковых токов, снижения нагрузки на подшипники, исключения гидравлических ударов, плавного регулирования, плавного пуска и останова.
  • Современная и надежная система защиты погружного насоса.
  • Экономия электроэнергии до 40-50%, учет различных суточных и сезонных режимов работы.
  • Снижение потерь питьевой воды в башне и трубопроводе до 15 %.
  • Обеспечение технологичности, универсальности и экологичности.• Эксплуатация системы не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров.
  • Возможность интеграции систем учета по расходуемой воде и потребляемой электроэнергии.
  • Возможность интеграции с АСДКУ, АСУ верхнего уровня.
  • Возможность дистанционного управления работой насоса, получения информации по радиоканалу или сотовой связи.
  • Быстрота монтажа и ввода в эксплуатацию, высокая надежность и большой ресурс.

Для обеспечения бесперебойной работы возможна работа от дизель-генератора с автоматическим вводом в работу.

Эксплуатация системы не требует обслуживающего персонала и состоит из профилактических осмотров.

 
Частотный электропривод переменного тока лифта
23.04.2013 14:07

Наиболее прогрессивным средством управления перемещением лифта является частотный электропривод с применением односкоростных трехфазных электродвигателей переменного тока или синхронных двигателей с постоянными магнитами. Его основные преимущества:
− дешёвый двигатель благодаря использованию пазовой зоны только для одной обмотки;
− срок службы и надежность таких лебедок значительно выше традиционных, поскольку вся система привода обеспечивает идеальный S-образный режим разгона и торможения, все механические конструкции не испытывают излишних электродинамических нагрузок; двигатели разгоняются и тормозятся при токах в несколько раз меньших, чем при двухскоростном исполнении;
−тормозная система фактически не изнашивается, поскольку тормозные колодки накладываются на тормозной диск при частотах вращения электродвигателя, близких к нулю;
− с частотно-регулируемым приводом применяемые двигатели обеспечивают заданные моменты при любой скорости, совместимой с частотами инвертора;
− использование частотного регулирования на лифтах дает ряд преимуществ для потребителей:
а) безопасность – обеспечивается гарантированная точность ± 5 мм; перемещение кабины плавное без резких толчков и остановок;
б) качество и комфорт – улучшение комфортности при движении независимо от загрузки кабины; низкий уровень шума при работе лифта; возможность быстро заменить программу управления для лучшей адаптации к нуждам потребителя;
в) надежность – перемещение кабины плавное и остановка регулируется не тормозом, а изменением частоты и напряжения; микропроцессорная технология позволяет сократить количество деталей, что, в свою очередь, ведет к сокращению сбоев в работе лифта; наличие постоянной диагностики системы обеспечивает быстрый анализ сбоев и сокращает простои кабины.
В качестве примера можно привести частотные преобразователи фирмы Delta Electronics серии VFD-VL (см. рис. 1).

Преобразователь частоты лифтовой серии

Основные технические параметры устройства:

  • Высокоэффективный алгоритм векторного управления – управление ориентацией поля (FOC – field oriented control).
  • Управление синхронными двигателями переменного тока, проведение автоматического тестирование двигателя при старте.
  • Возможность питания от резервного источника питания 48/96 VDC.
  • Наличие автоматической настройки и функции компенсации пускового момента.
  • Встроенное управление процессом пуска и останова лифтовых задач.
  • Встроенная настройка работы выходного тормозного реле для управления внешним электромагнитным тормозом.
  • Поддержка управления от внешнего цифрового пульта управления.
  • Автоматическая настройка статических и динамических параметров двигателя.
  • Все преобразователи данной серии имеют встроенный тормозной ключ (для внешних тормозных резисторов).
  • Возможность работы с энкодерами, имеющими выход «Line Drive», а также «Sin, Cos».
  • Встроенный порт RS485 с поддержкой стандартного протокола Modbus.
  • Программное обеспечение для компьютера, обеспечивающее мониторинг, управление, загрузку и сохранение параметров.
  • Полный комплекс защитных функций. Высокоточное измерение тока, многоуровневая защита от перегрузки (oL, oL1, oL2), защита от перенапряжения и сверхтока, от короткого замыкания, функция поиска скорости, подключение термистора двигателя и другое.

Uпит, В

Диапазон мощностей, кВт

3Ф/220В

5.5 - 37

3Ф/380В

5.5 - 75

Схема подключения

Также фирма Delta Electronics выпустила частотный преобразователь серии VFD-DD, предназначенный для электропривода входных дверей (рис.3). Данный преобразователь может быть скомплектован электродвигателем ECMD фирмы Delta Electronics.

Привод дверей лифта

Основные технические параметры устройства:

  • Диапазон мощности: 1ф/220В 200Вт, 400Вт.
  • Работа с асинхронными и синхронными двигателями
  • Работа с энкодером или по дискретным датчикам
  • Системы защиты и безопасности
  • Компактный корпус
  • Автотестирование ширины дверей лифта
  • Функция автоматического позиционирования после подачи питания
  • Быстрое повторное открытие дверей
  • Режим автоматической демонстрации
  • Детектирование ошибки закрытия дверей
  • Встроенные интерфейсы MODBUS и CANOpen

Схема подключения изображена на рис. 4

Схема подключения

Преобразователи частоты для лифтов уже не редкость. Все больше лифтовых систем управления комплектуются частотными преобразователями разных производителей. В данной статье представлены продукты фирмы Delta Electronics как одной из лидеров в производстве частотных электроприводов в мире. Но эксплуатация брендовых марок даже самых современных приводов невозможна без предоставления сервиса этих высокотехнологичных устройств. Эксплуатирующая организация должна обладать высококвалифицированным персоналом в области электропривода и автоматики, а также сотрудничать с сервисным центром. Компания «Элпрон» как раз является сервисным центром таких фирм, как Delta Electronics и Danfoss и обладает группой опытных высококвалифицированных специалистов в области электропривода, автоматики и электроники. Наша компания осуществляет свою деятельность на территории Белгородской области. Мы готовы к взаимовыгодному сотрудничеству!

 
Холодильное оборудование
23.04.2013 13:10

Климатическое и холодильное оборудование — оборудование, основанное на работе холодильных машин, предназначенное для автоматического поддержания температуры и иных параметров воздуха (относительной влажности, чистоты, скорости движения воздуха) в закрытых помещениях или термоизолированных камерах. Хотя холодильное и климатическое оборудование отличается по назначению и поддерживаемой температуре, такое оборудование имеет конструктивное сходство и единые принципы действия.
Климатическое оборудование поддерживает требуемые параметры для комфортного нахождения человека от небольших объемов (например, салон автомобиля) до огромных производственных, торговых и жилых площадей в десятки тысяч квадратных метров.
Холодильное и климатическое оборудование компрессионного типа действия небольшой мощности имеет сходное устройство:

  • компрессор, создающий необходимую разность давлений;
  • испаритель, забирающий тепло из внутреннего объёма холодильника;
  • конденсатор, отдающий тепло в окружающую среду;
  • дросселирующее устройство, поддерживающее разность давлений за счёт дросселирования хладагента;
  • хладагент — вещество, переносящее тепло от испарителя к конденсатору.

Компрессор засасывает из испарителя хладагент в виде пара, сжимает его (при этом температура хладагента повышается) и выталкивает в конденсатор. Для смазки компрессора применяют специальные рефрижераторные масла.
В конденсаторе нагретый в результате сжатия хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду, и при этом конденсируется, то есть превращается в жидкость, поступающую в дросселирующее устройство.
Жидкий хладагент под давлением поступает через дросселирующее устройство (капилляр или терморегулируемый расширительный вентиль) в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости. При этом хладагент отнимает тепло у внутренних стенок испарителя, за счёт чего происходит охлаждение.
Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления конденсируется и переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газообразное, поглощая тепло.
Обычно также присутствует теплообменник, выравнивающий температуру на выходе из конденсатора и из испарителя. В результате к дросселю поступает уже охлаждённый хладагент, который затем ещё сильнее охлаждается в испарителе, в то время как хладагент, поступивший из испарителя подогревается, прежде чем поступить в компрессор и конденсатор. Это позволяет увеличить производительность холодильной установки, а также предотвратить попадание жидкого хладагента в компрессор.
Компания Danfoss является лидером в производстве преобразователей частоты для холодильной техники. Применяя частотные преобразователи VLT, можно получить более 15% экономии электроэнергии по сравнению с традиционными решениями.
Алгоритм управления поршневым и спиральным компрессором (рис.1) следующий. Система управления преобразователя частоты поддерживает заданное значение давления всасывания (температуры кипения) хладагента.

Поршневой компрессор

Преобразователь частоты поддерживает давление на требуемом уровне путем изменения частоты вращения электродвигателя, тем самым плавно регулируя производительность компрессора. Такой режим работы особо актуален при значительно изменяющейся нагрузке на холодильную систему.
Преимущества:

  1. Широкий диапазон изменения производительности, особо актуальный для систем с одним компрессором и несколькими потребителями
  2. Увеличение ресурса за счет снижения количества пусков/остановов компрессора
  3. Возможность увеличения производительности компрессора путем увеличения частоты вращения двигателя от 20% и выше
  4. Экономия электроэнергии
  5. Отсутствие механических устройств регулирования производительности
  6. Плавный пуск компрессора, защита электродвигателя от перегрузки, перегрева
  7. Уменьшение риска гидроудара
  8. Возможность использования одного компрессора с изменяемой частотой вращения для поддержания точного давления кипения многокомпрессорной холодильной машины
  9. Возможность управления холодильной машиной до трех компрессоров посредством одного преобразователя частоты (два компрессора включаются ступенчато).

Принцип управления винтовым компрессором аналогичен другим типам холодильных компрессоров. Однако, в большинстве случаев такие установки снабжены регуляторами производительности.
Исследования показывают, что эффективность регулирования производительности винтового компрессора золотником, по сравнению с применением преобразователя частоты для этих целей, экономически обоснованна лишь при узком диапазоне производительности (85-100%).
В случае, если технологически необходимо регулирование производительности в более широком диапазоне , энергоэффективность решения на базе преобразователей частоты VLT не имеет аналогов.
Алгоритм управления воздухоохладителем (рис.2) следующий. Преобразователь частоты регулирует производительность вентиляторов воздухоохладителя в зависимости от равномерности распределения температуры в холодильной камере. Анализ однородности температуры в камере возможен по данным из трех точек камеры. Регулирование производительности воздухоохладителя рекомендуется применять при использовании электронных расширительных вентилей или при использовании хладоносителя.

Воздухоохладитель

Преимущества:

  1. Уменьшение усушки продуктов в камере
  2. Точность поддержания температуры воздуха
  3. Поддержание однородной температуры в различных точках холодильной камеры
  4. Уменьшение обмерзания и снижение количества оттаек
  5. Оптимизация энергопотребления в соответствии с актуальной нагрузкой на систему

Алгоритм управления конденсатором (рис.3) следующий. Регулирование производительности вентиляторов конденсатора в зависимости от температуры окружающей среды позволяет повысить эффективность холодильной системы в целом.

Конденсатор

Преобразователь частоты регулирует скорость вращения электродвигателя вентилятора согласно плавающей уставке давления конденсации, которая зависит от температуры наружного воздуха (рис.4). При этом, снижение температуры конденсации на 1°C, позволяет снизить энергопотребление компрессоров на 2-3%. В среднем для Белгородского региона экономия может достигнуть 15-20% от энергопотребления всей холодильной системы.

 

Применение частотного преобразователя

Преимущества:

  1. Экономия энергопотребления холодильной системы
  2. Возможность увеличения производительности конденсатора путем увеличения частоты вращения вентиляторов выше номинала в периоды пиковых нагрузок
  3. Снижение капитальных затрат на щит управления
  4. Снижение уровня шума вентиляторов
  5. Изменение скорости вращения всех вентиляторов, следствием чего является увеличение эффективности используемой площади теплообменника
 
«ПерваяПредыдущая123456СледующаяПоследняя»

Страница 1 из 6