Блок управления насосом

Электромеханическое или электронное устройство для контроля подачи воды и защиты электродвигателя называется блоком управления насоса. По типу регулирования подачи воды, производится в двух исполнениях.

Устройство регулирования подачи воды по уровню

Контроль работы насоса в зависимости от уровня воды, предусматривает наличие резервуара в системе водоснабжения. В емкость монтируют три электрода датчика уровня: электроды минимального и максимального уровня, и общий электрод. Длина общего электрода выбирается в зависимости от высоты емкости. В любом случае он должен быть длиннее электрода максимального уровня. Разницей длины электродов максимального и минимального уровня, устанавливается объём закачиваемой жидкости. В том случае если резервуар металлический общий электрод не нужен.

В процессе забора воды уровень в емкости опускается до электрода минимального уровня. Блок управления подает команду на включение насоса. Когда уровень воды поднимется до электрода максимального уровня двигатель отключится. Для некоторых моделей блоков управления монтируют еще один электрод – аварийный. Если по какой-то причине насос, после достижения воды электрода максимального уровня не отключился и вода поднялась до аварийного электрода, устройство управления будет подавать световой сигнал аварии.

Резервуар используемый в системе водоснабжения, называется водонапорной башней. Система имеет некоторые минусы. Высокая стоимость сооружения конструкции, расходы на ремонт, увеличенное потребление электроэнергии. Ниже будет описана станция управления позволяющая исключить водонапорную башню из системы водоснабжения.

Устройство регулирования подачи воды по давлению

Команду на включение и отключение двигателя насоса подаёт датчик давления, установленный на общей магистрали. Датчик представляет собой реле давления с настроенными параметрами Pmin и Pmax. При начале потребления воды давление падает и когда его значение достигает Pmin контакты реле замыкаются и блок управления включает насос. Через некоторое время когда давление поднимается до Pmax, электродвигатель насоса выключается.

Виды защиты насоса

Для безаварийной и долгосрочной работы всех агрегатов насоса, блок управления имеет несколько видов защиты.

Защита от сухого хода

Движущиеся части насоса смазываются водою. Поток воды проходящий через корпус насоса охлаждает его агрегаты и корпус двигателя. Поэтому работа насоса в сухую приводит к повышенному износу его частей и перегреву обмотки двигателя. Во избежание этого, в устройство управления включена защита от сухого хода.

Один из вариантов — использование датчика уровня с погружными электродами верхнего и нижнего уровня. Электроды закрепляют на разной высоте за трубопровод, около насоса погруженного в скважину. При интенсивном откачивании воды уровень в скважине опускается. В случае, если вода опустится ниже электрода нижнего уровня, реле сухого хода, через пускатель, отключит двигатель насоса. Когда уровень воды поднимется до электрода верхнего уровня, контакты реле замкнуться, насос включится.

В современных системах управления с использованием электронного контролера защита от сухого хода реализуется без датчиков. При падении уровня воды в скважине меняется нагрузка на двигатель. Контролер измеряет коэффициент мощности, в случае не допустимого значения величины, отключает двигатель.

Защита по току и напряжению

Перепады напряжения, пропадание фазы особо опасны для обмотки электродвигателя. От эффективной защиты двигателя зависит нормальная работа насоса. В блоке управления насоса такая защита реализовывается микропроцессорным устройством.

Основное назначение устройств защиты

К основным назначениям относят:

  • измерение перекоса фаз и отключения двигателя в случае критических значение,
  • защита от перепадов напряжения,
  • защита от провала или пропадания одной из фаз.

Устройство защиты способно контролировать качество электрической энергии. В случае достижения предела критических значений, микропроцессор отключить от сети все нагрузки. Пользователь имеет возможность самостоятельно выбирать верхний и нижний порог критических значений. Когда напряжение войдет в норму, устройство произведет подключение нагрузок к сети.

Система защиты имеет встроенный прибор измерения напряжения. Показания фазных напряжений выводятся на цифровой дисплей. Микропроцессор оснащен памятью позволяющий учитывать число отключений. Защита начинает работать сразу после подачи питания.

Разновидность способов запуска

В станции управления реализуются различные способы запуска двигателя насоса.

Прямой пуск

Непосредственное подключение электродвигателя к источнику питания называется прямым пуском. В блоках управления с прямым пуском, для подключения двигателя используются магнитные пускатели. Это самый простой и дешевый вид запуска. Но при этом, в обмотках двигателя во время запуска происходит повышение тока, что приводит к перегреву и повреждению обмоток двигателя. А также в магистрали водопровода происходит гидроудар.

Плавный пуск

Применение устройств плавного пуска, позволяет избежать всех неблагоприятных последствий прямого пуска. Хотя устройство плавного пуска и не могут регулировать обороты двигателя, их функциональные возможности позволяют плавно увеличивать ток или напряжение во время запуска двигателя. Изготавливается эти устройства с использованием тиристоров с встречно-параллельным подключением.

Пуск через преобразователь частоты

Использование частотного преобразователя, позволяет уменьшить пусковой ток в 4-5 раз. Также появляется возможность, путем изменения частоты напряжения, регулировать количество оборотов электродвигателя. Использование этих устройств, позволяет только во время пуска двигателя иметь экономию электроэнергии до 50%. Современный блок управления насосом за счёт использования функцией регулирования оборотов двигателя позволяет получать экономию 20-40%.

Каким образом это происходит

Мощность насосов подбирается, так чтобы при максимальном потреблении, что обычно бывает не всегда, а в какой-то промежуток времени, например утром, обеспечивалось необходимое количество воды. Это приводит к тому, что насос на полную мощность работает 15% от полного времени работы. Регулируя производительность насоса частотным преобразователем, можно избежать ненужных включении и выключений, и добиться постоянного давления которое не будет зависеть от количества потребления воды. Поэтому , для работы в экономичном режиме, предпочтительнее блок управления с частотным преобразователем.

Конструкция блоков управления

Стандартные блоки управления поставляются в металлических коробках с гидроизоляционными крышками. Они полностью укомплектованы электронной и коммутирующей аппаратурой. Имеет необходимые органы для управления. На передней панели размещена визуальная система сигнализации.

Функциональные особенности блоков управления зависят от комплектации устройств. Они весьма разнообразны. Поэтому при выборе нужного устройства необходимо внимательно изучить инструкцию и описание, чтобы выбрать необходимое.