Плавный пуск глубинных насосов отзывы. Оптимизация работы скважинных насосов и повышение надежности системы

Организация: ГК «АСУ-Технология»


Задача повышения давления в насоных установках для повышения давления решается использованием двух основных координат управления: каскадного пуска и останова дополнительных насосов, а также частотного регулирования одним или несколькими насосами. Пуск и останов дополнительных насосов обеспечивает поддержание давления напорной магистрали в заданных пределах, частотное регулирование обеспечивает поддержание давления на заданном уровне.

Следует отметить, что останов каждого насоса, не управляемого преобразователем частоты или устройством плавного пуска, производится прямым отключением его от сети питающего напряжения или в режиме «самовыбега». Такое отключение, как правило, не приводит к броскам тока в сетях питающих напряжений и заметным гидроударам. Однако с увеличением статического напора прямые отключения насосов могут вызвать гидроудары, определяемые соотношением Нст/Нф соответственно статического и фиктивного напора установки.

Пуск дополнительных насосов в таком оборудованиии определяет переходные процессы в электрических сетях питающего напряжения, а также в напорных гидравлических магистралях.

Пуск каждого дополнительного насоса может быть произведен следующими способами:

  1. Прямой пуск;
  2. Пуск по схеме «звезда - треугольник»;
  3. Пуск от устройства плавного пуска (УПП);
  4. Пуск от преобразователя частоты (ПЧ).

Рассмотрим каждый из этих способов пуска.

1. Прямой пуск насоса

Производится непосредственным включением электродвигателя насоса в сеть питающего напряжения. Преимущества данного способа пуска: низкие аппаратные затраты, высокая надежность. Основные недостатки:

  • в момент подключения двигателя к сети при нулевой скорости вращении и, соответственно, скольжении S=1 в обмотке статора возникает ток короткого замыкания I1кз, в 5…7 раз превышающий номинальный ток двигателя (рис.4) ;
  • наличие гидроударов в напорной магистрали.

Снижение гидроударов в напорной магистрали может быть реализовано пуском насоса на закрытую задвижку с последующим постепенным ее открытием, однако в этом случае возрастают аппаратные затраты на задвижку, редуктор которой должен иметь сервис – фактор не менее 1,8 , что приводит к удорожанию системы управления насосной станцией.

Осциллограмма значения активного тока Iа при прямом пуске насоса мощностью 11 кВт на закрытую задвижку приведена на рис.1


Осциллограмма (рис. 1) показывает, что импульсы тока в сети питающего напряжения электродвигателя насоса при его прямом пуске даже на закрытую задвижку достигают примерно значения 6,7 номинального тока электродвигателя Iном и составляют не менее 147 А для насоса мощностью Р=11 кВт. При этом длительность импульсов составляет 0,004 секунды.

Осциллограмма изменения давления за насосом при его пуске на закрытую задвижку приведена на рис. 2. Изменение напора в течение короткого промежутка времени - гидроудар при пуске насоса определяется следующими параметрами: повышение напора на 20 метров в течение 0,06 секунды.


Прямой пуск дополнительного насоса в ряде случаев производится при наличии параллельно работающего насоса с частотным регулированием. Основными показателями динамики частотного регулирования насоса являются время рампового пуска, в течение которого производится плавный разгон насоса от нулевой до максимальной скорости вращения, а также время рампового останова, в течение которого производится плавный останов насоса от максимальной скорости вращения. Как показывает опыт эксплуатации насосных установок, самая «короткая» рампа, характеризуемая наиболее крутой характеристикой изменения частоты питающего напряжения насоса при его пуске и останове, может быть определена значением не более 10 Гц/с.

В течение времени гидроудара Δt ≤0,06 c преобразователь частоты сможет снизить частоту питающего напряжения на величину не более 0,6 Гц. С учетом наличия схемы фильтрации сигналов датчиков, а также времени реакции схемы ПИД - регулирования, обеспечивающих устойчивость переходных процессов, изменение частоты вращения регулируемого насоса в сторону его уменьшения может быть реализовано только через 0,8…1,2 секунды после возникновения гидроудара.

Таким образом, наличие регулируемого преобразователем частоты насоса не позволяет демпфировать гидроудары, возникающие при прямом пуске дополнительного насоса.

2. Пуск насоса по схеме «звезда – треугольник»

Преимуществом данного способа является возможность безударного пуска насоса из-за снижения пускового момента при понижении питающего напряжения обмоток статора двигателя.

Очевидным недостатком данного способа является увеличения количества коммутационной аппаратуры (рис 3). Пуск с переключением обмоток двигателя может быть реализован только для насосов с фазной обмоткой, рассчитанной на 0,4 кВ.


Зависимости изменения вращающего момента на валу электродвигателя насоса М и потребляемого активного тока статора I1 от величины скольжения электродвигателя S представлены на рис 4.

При пуске электродвигателя насоса его обмотки подключаются по схеме «звезда» (рис. 3). При этом фазное напряжение на статоре понижается в раз. Во столько же раз уменьшается и ток в фазных обмотках двигателя (рис. 4).

Следует учитывать, что электромагнитный момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения сети: . Таким образом, снижение питающего напряжения, подаваемого на рабочую обмотку, в раза с 380 до 220 В вызовет снижение вращающего момента в 3 раза (М0Δ = 3М0 звезда, рис.4), что, в свою очередь, приводит к увеличению скольжения. Поскольку работа электродвигателя при включении обмоток по схеме «звезда» происходит на неустойчивом участке механической характеристики М=М(S), определяемом значением скольжения Sкр

В соответствие этому, частота вращения насоса при понижении питающего напряжения статорных обмоток ограничена условием выполнения равенства М сопротивления = М вращения.

Вращение электродвигателя насоса в течение времени Тзвезда = t1 при включении по схеме «звезда» (4…6 секунд) с повышенным скольжением вызывает повышение тока статора (рис.4). Отсутствие схемы ограничения потребляемого тока может вызвать перегрев обмоток электродвигателя, а в ряде случаев - срабатывание электромагнитной или тепловой защиты при повышении момента сопротивления со стороны насоса

Рис. 4. Графики зависимостей момента электропривода насоса и тока обмотки статора от величины скольжения при прямом пуске и пуске по схеме «звезда-треугольник»


Ммакс – максимальное значение момента вращения, соответствующее скольжению Sкр > 0; Мном – номинальное значение момента вращения, соответствующее номинальному скольжению Sном; М0звезда, М0Δ – пусковой момент при включении обмоток электродвигателя насоса соответственно по схеме «звезда» и «треугольник»; I1звезда, I1Δ(I1кз) – значения пускового тока при включении обмоток электродвигателя насоса соответственно по схеме «звезда» и «треугольник» (ток короткого замыкания); I0 - значение тока статора при коммутации обмоток из схемы «звезда» в схему «треугольник» при Тпаузы=0;I1макс – максимальное значение тока статора при S1<0; Sзвезда /Δ – скольжение электродвигателя насоса в момент отключения питающего напряжения при работе по схеме «звезда»; -S0 – минимально возможное значение скольжения электродвигателя насоса после отключения обмоток по схеме «звезда»;
0-t1 – время пуска по схеме «звезда»; t1-t2 – время полного останова насоса; t2-t3- время начала пуска насоса при включении обмоток по схеме «треугольник» после его полного останова; t3-t4 – время прямого пуска насоса по схеме «треугольник».

После разгона насоса при включении обмоток электродвигателя по схеме «звезда» через время Тзвезда автоматика управления насосной станцией отключает его от сети питающего напряжения и через время Тпаузы - подключает к сети по схеме «треугольник». Время Тпаузы обеспечивает уменьшение размагничивающего тока ротора при «самовыбеге» насоса (S<0 – рис.4) и насыщение железа статора. При сокращении Тпаузы степень насыщения железа статора и, как следствие, индуктивное сопротивление его обмотки снижается, что приводит к значительным броскам тока в сети питающего напряжения при подключении двигателя по схеме «треугольник» .

Состояние электродвигателя, определяемое значением скольжения S=0, является неустойчивым : при отключении обмоток от сети питающего напряжения он переходит из состояния S=0 в состояние S=1, минуя промежуточные состояния (рис. 4). Поскольку время останова нагруженного насоса при включении обмоток по схеме «звезда» tост =t2-t1 весьма мало, практически невозможно обеспечить условие его «безударного» пуска при переключении обмоток в течение t2<Тпаузы< t1 без разумных аппаратных затрат.

В соответствие с этим, переключение обмоток при Sкр Пуск насоса с переключением обмоток эффективен лишь в том случае, когда его удается разогнать при включении обмоток по схеме «звезда» до значения Sзвезда≈Sном, и вывести на устойчивый участок механической характеристики с тем, чтобы пуск двигателя после переключения обмоток в схему «треугольник» происходил от значения SΔ

Таким образом, пуск насоса с переключением обмоток электродвигателя из схемы «звезда» в схему «треугольник» является неэффективным средством снижения бросков тока в сети питающего напряжения и гидроударов в напорной магистрали.

3. Пуск насосов от устройства плавного пуска

Производится также с понижением питающего напряжения с последующим его увеличением до номинального значения, однако, в отличие от пуска по схеме «звезда-треугольник», ток статора электродвигателя ограничивается при этом значением (2..3) Iном.

На рис. 5а приведена структура насосной станции с одним ПЧ и УПП для каждого насоса, на рис. 5б – с одним ПЧ и одним УПП для группы насосов. Преимуществом данного способа является обеспечение плавного пуска каждого насоса, что позволяет избежать гидроударов, а также бросков тока в сети питающего напряжения.

Рис.5. Структурная схема пуска дополнительных насосов с использованием ПЧ и софтстартера


Основные недостатки схемы рис. 5а:

  • аппаратная избыточность, повышающая стоимость насосной станции;
  • потеря функции частотного регулирования автоматики управления насосом при его отказе, работающего от ПЧ;
  • снижение показателей надежности за счет увеличения количества УПП;
  • невозможность резервирования отказа УПП;
  • невозможность реализации схемы автоматического чередования всех насосов для обеспечения равномерности выработки их ресурса.

Cхемы рис. 5б:

  • увеличение элементов коммутации насосов, снижающее надежность системы управления;
  • отсутствие защиты ПЧ от замыкания его выходных ключей на сеть питающего напряжения, являющегося критичным условием отказа преобразователя.

Общие недостатки схем 5а, 5б:

  • перегрев обмоток электродвигателей при пуске с повышенным скольжением из-за снижения момента вращения, а также из-за несинусоидальности питающего напряжения ;
  • ограничение количества пусков дополнительных насосов. Так, например, устройства плавного пуска мощностью более 4 кВт обеспечивают не более 20 пусков дополнительных насосов в час длительностью пуска 6…8 секунд из-за перегрева тиристорных ключей. Таким образом, схема 4а позволяет реализовать не более 30 пусков, схема 5б – не более 15 пусков дополнительных насосов в течение часа. При времени пуска первого дополнительного насоса 16…18 секунд, останова первого насоса 12…16 секунд количество пусков и остановов каждого дополнительного насоса может превышать 120 циклов в час при работе системы повышения давления в неустойчивых зонах характеристик .

Плавный останов каждого насос от УПП еще более сократит количество циклов пуска каждого насоса в течение часа.

Таким образом, применение УПП в схеме управления приводит к ухудшению точности поддержания давления в напорной магистрали, что, с одной стороны, приводит к потерям передавливания из-за повышения напора , с другой стороны - к нежелательному снижению напора в диктующих точках.

4. Пуск каждого дополнительного насоса от преобразователя частоты

Преимуществом данного способа является возможность плавного пуска каждого насоса, обеспечивающего отсутствие бросков тока в сетях питающего напряжения и гидроударов в напорных магистралях.

При реализации данного способа пуска удается минимизировать аппаратные затраты в насосных станциях, обеспечить равномерную выработку ресурса всех насосов, а также функциональное резервирование преобразователя частоты при его отказе прямым пуском и остановом насосов по уровню давления в напорной магистрали.
Структура системы коммутации насосов для схемы управления с одним ПЧ представлена на рис.6.


Сложность реализации данного способа состоит в том, что пуск каждого дополнительного насоса от преобразователя частоты (ПЧ) для схем управления с количеством ПЧ меньше количества насосов возможен только после переключения регулируемого преобразователем насоса к сети питающего напряжения.

Таким образом, для реализации данного способа пуска насосов необходимо решить две задачи:
а) переключение насоса, управляемого преобразователем частоты, к сети питающего напряжения;
б) пуск следующего по приоритету насоса от преобразователя частоты.

Механическая М=М(S) и электромеханическая I1=I1(S) характеристики электродвигателя насоса при переключении от ПЧ к сети питающего напряжения представлены на рис. 7.

Вращение насоса преобразователем частоты перед подключением к сети производится с номинальными значениями частоты вращения nном, момента Мном при номинальном значении скольжения Sном. При отключении обмоток электродвигателя от преобразователя частоты в момент времени коммутации tк двигатель переходит в генераторный режим, его скольжение изменяет знак и принимает значение -1 < -Sк < -Sкр.

Величина скольжения Sк<0 в генераторном режиме при отключении питающего напряжения ПЧ зависит от инерционности электродвигателя и насоса, определяемой массой и диаметром ротора электродвигателя и рабочего колеса насоса . Очевидно, чем мощнее и, соответственно, инерционнее электродвигатель и насос, тем ближе точка –Sк приближается к значению -1, и тем больше интервал времени полного останова насоса tа, tб (рис.7).

Ток ротора оказывает размагничивающее влияние на обмотку статора , поэтому при подключении электродвигателя насоса к сети питающего напряжения без выдержки времени после отключения от ПЧ в генераторном режиме при S<0 возможен бросок тока до значения I1макс > I1кз(рис.7).

Для снижения бросков тока подключение электродвигателя насоса к сети питающего напряжения после его отключения от ПЧ целесообразно производить в интервале времени tа≤t≤tб при скольжении -Sа≤-Sк≤-Sб, при этом ток статора приобретает значения I1a≤I1≤I1б. Момент на валу электродвигателя насоса при его подключении с сети питающего напряжения из состояния вращения меняет знак с «-» на «+», при этом его значение не выходит за пределы максимального момента сопротивления в генераторном режиме -Ммакс г и максимального момента вращения в двигательном режиме Ммакс дв в течение интервала времени ta≤t≤tб, что обеспечивает минимальные изменения напора и, соответственно, снижение гидроударов в напорной магистрали при коммутации насосов.

Рис. 7. Механическая М=М(S) и электромеханическая I1=I1(S) характеристики электропривода насоса


Ммакс дв – максимальное значение момента вращения в двигательном режиме, соответствующее значению скольжения Sкр > 0; Мном – номинальное значение момента вращения, соответствующее номинальному скольжению Sном; М0 – пусковой момент при S=1; -Ммакс г – максимальное значение момента сопротивления в генераторном режиме, соответствующее значению скольжения -Sкр<0; I1кз – значение тока короткого замыкания при S=1; I1макс – максимальное значение тока статора при S<0 в генераторном режиме; -Sк – скольжение в момент времени tк отключения питающего напряжения ПЧ; -Sа,-Sб – скольжение в моменты времени tа и tб подключения насоса к сети питающего напряжения.

При увеличении интервала времени подключения насоса к сети питающего напряжения из состояния его вращения за значение tб возможен полный останов насоса. При этом скольжение принимает значение S=1. Подключение насоса к сети питающего напряжения из состояния S=1 приводит к изменению момента вращения на валу насоса от пускового значения М0 до номинального значения Мном в течение времени прямого пуска (tпуска ≤0,06 секунд) через значение Ммакс дв (рис.7), что приводит к гидроудару в напорной магистрали.

Для рассматриваемого способа пуска интервал времени tб-tа >> t2-t1 интервала времени способа пуска «звезда – треугольник», поэтому его реализация не требует дополнительных аппаратных затрат.

На рис. 8 представлена осциллограмма фазного напряжения обмотки статора насоса мощностью 11 кВт при его отключении от ПЧ и последующем подключении к сети питающего напряжения. При отключении двигателя от ПЧ он переходит в генераторный режим за счет остаточного намагничивания обмоток статора и инерционного вращения ротора. При этом электромагнитное поле обмоток затухает по мере останова ротора электродвигателя насоса на «самовыбеге».

Рис. 8. Осциллограмма напряжения обмоток электродвигателя насоса Р=11 кВт при отключении питающего напряжения


Осциллограммы активного тока насоса мощностью 11 кВт при его переключении от ПЧ к сети питающего напряжения для разных значений времени переключения представлена на рис. 9.

а) t переключения = 0,20 секунд


б) t переключения = 0,34 секунды

Рис. 9. Переключение от ПЧ к сети питающего напряжения


Анализ осциллограмм показывает, что бросок активного значения тока статорных обмоток насоса при его подключении к сети питающего напряжения после работы от ПЧ уменьшается от значения 3*Iном до значения 1,5Iном при уменьшении времени переключения от 0,2 до 0,34 секунды. На диаграмме рис.7 это соответствует значениям тока статора соответственно I1а и I1б при увеличении времени коммутации от значения tа до значения tб.

После переключения регулируемого ПЧ насоса к сети питающего напряжения пуск следующего по приоритету дополнительного насоса производится от ПЧ по заданной рампе до частоты вращения, определяемой процессом регулирования.

Таким образом, наиболее рациональным способом пуска дополнительных насосов в насосных станциях повышения давления с одним ПЧ в схеме управления является пуск каждого дополнительного насоса от ПЧ после переключения регулируемого насоса из состояния его вращения к сети питающего напряжения.

При этом необходимо выдерживать временные интервалы между отключением насоса от ПЧ и его последующем подключении к сети питающего напряжения. Уменьшение интервала времени коммутации насоса вызовет значительные броски тока в сети питающего напряжения, что приведет к срабатыванию защиты насоса. Увеличение времени коммутации приведет к полному останову насоса и возникновению гидроудара в напорной магистрали при его подключении к сети питающего напряжения. Интервалы времени коммутации определяются мощностью электродвигателя насоса и должны настраиваться при индивидуальной наладке установки повышения давления.

Плавный пуск дополнительных насосов при условии «безударного» включения регулируемого насоса к сети питающего напряжения с использованием кинетической энергии его вращения позволяет уменьшить гидроудары, а также броски тока в электрических сетях, обеспечивая тем самым отсутствие порывов в напорных магистралях, а также надежную работу электротехнического оборудования. Повышение качества переходных процессов в электрических сетях и напорных магистралях для данного способа пуска дополнительных насосов достигается при сокращении аппаратных затрат в насосных станциях повышения давления.

Литература

1. Лезнов Б.С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках. – М.: Энергоатомиздат, 2006. - 360 с.ил.
2. Кацман М.М. Электрические машины. – 3-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2000. – 463 с.ил.
3. Ключев В.И. Теория электропривода. – М.: Энергоатомиздат, 1998.-704с.ил.
4. ЗАО НТЦ «Приводная техника». Методика выбора мотор-редуктора. Материалы сайта www.privod.ru.

Устройство плавного пуска - электротехническое устройство, используемое в асинхронных электродвигателях, которое позволяет во время запуска удерживать параметры двигателя (тока, напряжения и т.д.) в в безопасных пределах. Его применение уменьшает пусковые токи, снижает вероятность перегрева двигателя, устраняет рывки в механических приводах, что, в конечном итоге, повышает срок службы электродвигателя.

Назначение

Управление процессом запуска, работы и остановки электродвигателей. Основными проблемами асинхронных электродвигателей являются:

  • невозможность согласования крутящего момента двигателя с моментом нагрузки,
  • высокий пусковой ток.

Во время пуска крутящий момент за доли секунды часто достигает 150-200%, что может привести к выходу из строя кинематической цепи привода. При этом стартовый ток может быть в 6-8 раз больше номинального, порождая проблемы со стабильностью питания. Устройство плавного пуска позволяют избежать этих проблем, делая разгон и торможение двигателя более медленными. Это позволяет снизить пусковые токи и избежать рывков в механической части привода или гидравлических ударов в трубах и задвижках в момент пуска и остановки двигателей.

Принцип действия устройство плавного пуска

Основной проблемой асинхронных электродвигателей является то, что момент силы, развиваемый электродвигателем, пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения, что создаёт резкие рывки ротора при пуске и остановке двигателя, которые, в свою очередь, вызывают большой индукционный ток.

Софтстартеры могут быть как механическими, так и электрическими, либо сочетать то и другое.

Механические устройства непосредственно противодействуют резкому нарастанию оборотов двигателя, ограничивая крутящий момент. Они могут представлять собой тормозные колодки, жидкостные муфты, магнитные блокираторы, противовесы с дробью и прочее.

Данные электрические устройства позволяют постепенно повышать ток или напряжение от начального пониженного уровня (опорного напряжения) до максимального, чтобы плавно запустить и разогнать электродвигатель до его номинальных оборотов. Такие УПП обычно используют амплитудные методы управления и поэтому справляются с запуском оборудования в холостом или слабо нагруженном режиме. Более современное поколение УПП (например, устройства ЭнерджиСейвер) используют фазовые методы управления и потому способны запускать электроприводы, характеризующиеся тяжелыми пусковыми режимами "номинал в номинал". Такие УПП позволяют производить запуски чаще и имеют встроенный режим энергосбережения и коррекции коэффициента мощности.

Выбор устройства плавного пуска


При включении асинхронного двигателя в его роторе на короткое время возникает ток короткого замыкания, сила которого после набора оборотов снижается до номинального значения, соответствующего потребляемой электрической машиной мощности. Это явление усугубляется тем, что в момент разгона скачкообразно растет и крутящий момент на валу. В результате может произойти срабатывание защитных автоматических выключателей, а если они не установлены, то и выход из строя других электротехнических устройств, подключенных к той же линии. И в любом случае, даже если аварии не произошло, при пуске электромоторов отмечается повышенный расход электроэнергии. Для компенсации или полного устранения этого явления используются устройства плавного пуска (УПП).

Как реализуется плавный пуск

Чтобы плавно запустить электродвигатель и не допустить броска тока, используются два способа:

  1. Ограничивают ток в обмотке ротора. Для этого ее делают состоящей из трех катушек, соединенных по схеме «звезда». Их свободные концы выводят на контактные кольца (коллекторы), закрепленные на хвостовике вала. К коллектору подключают реостат, сопротивление которого в момент пуска максимальное. По мере его снижения ток ротора растет и двигатель раскручивается. Такие машины называются двигателями с фазным ротором. Они используются в крановом оборудовании и в качестве тяговых электромоторов троллейбусов, трамваев.
  2. Уменьшают напряжение и токи, подаваемые на статор. В свою очередь, это реализуется с помощью:

а) автотрансформатора или реостата;

б) ключевыми схемами на базе тиристоров или симисторов.

Именно ключевые схемы и являются основой построения электротехнических приборов, которые принято назвать устройствами плавного пуска или софтстартерами. Обратите внимание, что частотные преобразователи так же позволяют плавно запустить электродвигатель, но они лишь компенсируют резкое возрастание крутящего момента, не ограничивая при этом пускового тока.

Принцип работы ключевой схемы основывается на том, что тиристоры отпираются на определенное время в момент прохождения синусоидой ноля. Обычно в той части фазы, когда напряжение растет. Реже – при его падении. В результате на выходе УПП регистрируется пульсирующее напряжение, форма которого лишь приблизительно похожа на синусоиду. Амплитуда этой кривой растет по мере того, как увеличивается временной интервал, когда тиристор отперт.

Критерии выбора софтстартера

По степени снижения степени важности критерии выбора устройства располагаются в следующей последовательности:

  • Мощность.
  • Количество управляемых фаз.
  • Обратная связь.
  • Функциональность.
  • Способ управления.
  • Дополнительные возможности.

Мощность

Главным параметром УПП является величина I ном – сила тока, на которую рассчитаны тиристоры. Она должна быть в несколько раз больше значения силы тока, проходящего через обмотку двигателя, вышедшего на номинальные обороты. Кратность зависит от тяжести пуска. Если он легкий – металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, то пусковой ток в три раза выше номинального. Тяжелый пуск характерен для приводов, имеющих значительный момент инерции. Таковы, например, вертикальные конвейеры, пилорамы, прессы. Ток выше номинального в пять раз. Существует и особо тяжелый пуск, который сопровождает работу поршневых насосов, центрифуг, ленточных пил... Тогда I ном софтстартера должен быть в 8-10 раз больше.

Тяжесть пуска влияет и на время его завершения. Он может длиться от десяти до сорока секунд. За это время тиристоры сильно нагреваются, поскольку рассеивают часть электрической мощности. Для повторения им надо остыть, а на это уходит столько же, сколько на рабочий цикл. Поэтому если технологический процесс требует частого включения-выключения, то выбирайте софтстартер как для тяжелого пуска. Даже если ваше устройство не нагружено и легко набирает обороты.

Количество фаз

Можно управлять одной, двумя или тремя фазами. В первом случае устройство в большей степени смягчает рост пускового момента, чем тока. Чаще всего используются двухфазные пускатели. А для случаев тяжелого и особо тяжелого пуска – трехфазные.

Обратная связь

УПП может работать по заданной программе – увеличить напряжение до номинала за указанное время. Это наиболее простое и распространенное решение. Наличие обратной связи делает процесс управления более гибким. Параметрами для нее служат сравнение напряжения и вращающего момента или фазный сдвиг между токами ротора и статора.

Функциональность

Возможность работать на разгон или торможение. Наличие дополнительного контактора, который шунтирует ключевую схему и позволяет ей остыть, а также ликвидирует несимметричность фаз из-за нарушения формы синусоиды, которое приводит к перегреву обмоток.

Способ управления

Бывает аналоговым, посредством вращения потенциометров на панели, и цифровым, с применением цифрового микроконтроллера.

Дополнительные функции

Все виды защиты, режим экономии электроэнергии, возможность пуска с рывка, работы на пониженной скорости (псевдочастотное регулирование).

Правильно подобранный УПП увеличивает вдвое рабочий ресурс электродвигателей, экономит до 30 процентов электроэнергии.

Зачем нужно устройство плавного пуска (софтстартера)

Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска (софтстартер). С чем это связано? В нашей статье мы постараемся осветить этот вопрос.

Асинхронные двигатели используются уже более ста лет, и за это время относительно мало изменилось их функционирование. Запуск этих устройств и связанные с ним проблемы хорошо известны их владельцам. Пусковые токи приводят к просадкам напряжения и перегрузкам проводки, вследствие чего:

    некоторая электротехника может самопроизвольно отключаться;

    возможен сбой оборудования и т. д.

Своевременно установленный приобретенный и подключенный софтстартер позволяет избежать лишних трат денег и головной боли.

Что такое пусковой ток

В основе принципа действия асинхронных двигателей лежит явление электромагнитной индукции. Наращивание обратной электродвижущей силы (э. д. с), которая создается путем применения изменяющегося магнитного поля во время запуска двигателя, приводит к переходным процессам в электрической системе. Этот переходной режим может повлиять на систему электропитания и другое оборудование, подключенное к нему.

Во время запуска электродвигатель разгоняется до полной скорости. Продолжительность начальных переходных процессов зависит от конструкции агрегата и характеристик нагрузки. Пусковой момент должен быть наибольшим, а пусковые токи – наименьшими. Последние влекут за собой пагубные последствия для самого агрегата, системы электроснабжения и оборудования, подключенного к нему.

В течение начального периода пусковой ток может достигать пяти-восьмикратного тока полной нагрузки. Во время пуска электродвигателя кабели вынуждены пропускать больше тока, чем во время периода стабильного состояния. Падение напряжения в системе также будет намного больше при пуске, чем во время стабильной работы – это становится особенно очевидным при запуске мощного агрегата или большого числа электродвигателей одновременно.

Способы защиты электродвигателя

Поскольку использование электродвигателей стало широко распространенным, преодоление проблем с их запуском стало проблемой. На протяжении многих лет для решения этих задач были разработано несколько методов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения.

В последнее время были достигнуты значительные успехи в использовании электроники в регулировании электроэнергии для двигателей. Все чаще при запуске электроприводов насосов, вентиляторов применяются устройство плавного пуска. Всё дело в том, что прибор имеет ряд особенностей.

Особенностью устройства пуска является то, что он плавно подаёт на обмотки двигателя напряжение от нуля до номинального значения, позволяя двигателю плавно разгоняться до максимальной скорости. Развиваемый электродвигателем механический момент пропорционален квадрату приложенного к нему напряжения.

В процессе пуска УПП постепенно увеличивает подаваемое напряжение, и электромотор разгоняется до номинальной скорости вращения без большого момента и пиковых скачков тока.

Виды устройств плавного пуска

На сегодняшний день для плавного запуска техники используются три типа УПП: с одной, двумя и со всеми управляемыми фазами.

Первый тип применяется для однофазного двигателя для обеспечения надежной защиты от перегрузки, перегрева и снижения влияния электромагнитных помех.

Как правило, схема второго типа помимо полупроводниковой платы управления включает в себя байпасный контактор. После того как двигатель раскрутится до номинальной скорости, байпасный контактор срабатывает и обеспечивает прямую подачу напряжения на электродвигатель.

Трехфазный тип является самым оптимальным и технически совершенным решением. Он обеспечивает ограничение тока и силы магнитного поля без перекосов по фазам.

Зачем же нужно устройство плавного пуска?

Благодаря относительно невысокой цене популярность софтстартеров набирает обороты на современном рынке промышленной и бытовой техники. УПП для асинхронного электродвигателя необходимо для продления его срока службы. Большим преимуществом софтстартера является то, что пуск осуществляется с плавным ускорением, без рывков.

Остались вопросы?
Специалисты ЭНЕРГОПУСК ответят на Ваши вопросы:
8-800-700-11-54 (8-18, Пн-Вт)

Преимущества регистрации

Вы сможете:

  • Приобретать оборудование со скидкой сразу после регистрации
  • Совершать покупки намного быстрее и удобнее
  • Следить за выполнением заказов
  • Смотреть историю своих заказов, получать рекомендации
  • Получить накопительную систему скидок на все оборудование
  • Участвовать в акциях
  • Получать первыми информацию о новых товарах и услугах
  • Видеть документы по отгрузкам
  • Получать консультации у специалиста, прикрепленного к вашей компании

Получите доступ ко всем предложениям

Войдите под своим логином или пройдите легкую процедуру регистрации и получите доступ ко всем горячим предложениям

Зарегистрироваться

Похожие видеообзоры

Водоснабжение частного дома. Принцип работы. Схема подключения.

Самый распространенный вариант автоматического водоснабжения выглядит следующим образом.

Схема водоснабжения частного дома:

Подробнее на видео:

Не можете посмотреть видео? Видите черный квадрат

Описание элементов схемы

Насос погружной роторный обладает защитой от сухого хода. Защита от сухого хода работает следующим образом: За счет теплового реле отключается питание насоса. Это тепловое реле встроено в погружной насос. Поэтому, когда будите покупать погружной насос убедитесь у продавца насоса в том, что погружной насос имеет втроенное в него тепловое реле. Поэтому реле сухого хода не требуется.

Другие методы защиты от сухого хода

Конструкция теплового реле: В тепловом реле имеется специальная конструкция, которая под действием изменения температуры изменяет положение электрических контактов. Контакты в свою очередь замыкают или размыкают контакты. И если двигатель перегревается, то тепловое реле его отключает. Отклонение контактов может быть вызвано изменением положения контактов с помощью специального сплава двух слоев имеющую разные термические характеристики за счет которого идет отклонения контактов. Либо за счет специального газа, который при нагреве расширяется и отклоняет контакты. В любом случае принцип один: При повышение температуры отключить насос.

Принцип работы теплового реле: Перегретые электромагнитные намотки передают температуру тепловому реле и реле отключает насос. А если воды нет, то и тепловое реле получает большую температуру перегрева насоса. То есть если двигатель заклинит, нет движения воды или не будет воды, то двигатель сильно перегревается и нагревает тепловое реле, а реле в свою очередь отключает насос. Примерно через 5-10 минут тепловое реле остывает, и насос снова включается. Вот на этом и основан принцип защиты насоса от сухого хода.

Плавный пуск насосов. Некоторые погружные насосы снабжены плавным пуском. Плавный пуск это способность насоса работать на полную мощность не сразу, а с постепенным увеличением мощности. Обычно мне известный насос работает так: от 0 до 2 секунд мощность увеличивается пропорционально пройденному времени (0 сек=0% Вт, 0,5 сек.=25% Вт, 1 сек.=50% Вт, 1,5 сек.=75% Вт, 2 сек.=100% Вт).

Причем плавный пуск и тепловое реле уже встраиваются в погружной насос и находятся в скважине и не требуют дополнительной дорогой автоматики. Плавный пуск насоса требуется в том случае, если у Вас длинный трубопровод от скважины до дома. Если длина трубы превышает 30 метров, то следует насторожиться и купить насос с плавным пуском. То есть 2 секунды плавного пуска подойдут длине труб от 30 до 100 метров трубы. Если длина труб превышает 100 метров, то следует сделать более точный расчет на перегрузки насосов и трубопровода, включая расчет расхода насоса.

Обратиться к расчетам к специалисту: Заказать услугу по расчету

Насос с тепловым реле и плавным пуском: Скважинные насосы Grundfos SQ, SQE, скачать паспорт:

Инструкция насоса Grundfos SQ

Кстати Скважинные насосы Grundfos SQ, SQE имеют достаточно маленький диаметр, чтобы подойти ко всем узким скважинам имеющие маленький диаметр. Иногда бывает так, что скважина получается из двух труб разного диаметра. А труба с маленьким диаметром находится глубоко. Поэтому в таких случаях помогут насосы Grundfos SQ, SQE. Диаметр насоса составляет 74 мм. Минимальный диаметр скважины 76мм

Насос со встроенным обратным клапаном. Многие производители включая и Grundfos снабжают насосы обратными клапанами. Но если необходимо убрать этот обратный , то это можно сделать. В инструкции указывают просто перекусить опоры, которые держат клапан и извлекается из насоса.

Удаление обратного клапана нужно в тех случаях, если необходимо создать условия, при котором можно было бы спускать воду обратно в скважину за тем, чтобы оставить трубопровод без воды. (на зимние условия при отключения отопления). При большой высоте возможны гидравлические удары.

Обратный клапан

Многие опытные сантехники могут предложить за место фильтра грязевика поставить фильтр сетчатый промывной – скажу, что это банальная трата денег. Также промывной фильтр по степени очистки отличается максимум в два раза. То есть степень очистки фильтра грязевика 500 мкм. А промывного 200 мкм.

Реле давления

С годами реле давления забивается мелкой крошкой (мусором) и реле начинает клинеть. Это происходит из-за того что мельчайшие песчинки грязи накапливаются в камере реле давления. В связи с этим механизм не может сдвинуться до необходимого значения для включения насоса. Бывает загрязнения накапливаются даже через один год, а бывает и 10 лет не хватает для засора. То есть все зависит от подземной воды. Такие засоры могут быть вызваны стальными трубами, которые с годами выделяют ржавые крошки мусора.

Фильтр грязевик не помогает избежать этого. Даже если Вы вперед реле давления поставите фильтр тонкой очистки, у Вас все равно будет скопление мельчайшего мусора в камере реле давления. У меня был клиент, и я ему сделал автоматику с фильтром спереди, практика показала - не помогает.

Пример из практики:

То есть фильтр тонкой очистки не справляется с мелкой крошкой мусора.

Есть один выход из положения (против засора реле давления), это вынести реле давления на отдельную ветку трубопровода. И исключить попадания и оседания мельчайшего мусора.

Мельчайший мусор не сможет подниматься вверх и часть пространства воды и фильтр грязевик не смогут перемешать мельчайший мусор для оседания в камере реле давления.

Принцип работы реле давления

У данного устройства имеются пороги включения и отключения. То есть, при достижение нижнего порога давления контакты замыкаются, а при превышение верхнего порога давления контакты размыкаются. Тем самым включая и отключая насос.

Пример работы реле давления (последовательное действие)

Давление равно 0 Bar => Контакты реле замкнуты => Питание насоса 220 Вольт => Повышение давления => Достигая 2,8 Bar контакты размыкаются => Питание насоса прекращается => Насос не работает.

Потребление воды => Давление падает => Достигая 1.4 Bar контакты замыкаются => Питание насоса 220 Вольт => Повышение давления => Достигая 2,8 Bar контакты размыкаются => Питание насоса прекращается => Насос не работает.

По умолчанию эти пороги равны: (Заводские настройки) Нижний 1.4 Bar, верхний порог давления равен 2.8 Bar. Диапазон давления 1-5 Bar.

Скачать инструкцию к применению данного реле PM5 и РДМ5: Паспорт инструкция реле давления

Настройка реле давления

Если глобально: Гайка регулирования дифференциала давления увеличивает или уменьшает разницу между порогами вкл/выкл. То есть, если затягивать пружину, то будет увеличена разница между порогами (P2-P1).

Пример настройки маленькой пружины,

P1 – Нижний порог включения (замыкание контактов) (по умолчанию P1=1,4 Bar)

P2 – Верхний порог отключения (размыкание контактов) (по умолчанию P2=2,8 Bar)

P3 – Разница между порогами (P2-P1)=(2.8-1.4)=1.4 Bar

Пример затягивания маленькой пружины приводит к увеличению P1 и увеличению P2. С той лишь разницей, что P2 увеличится больше. В итоге мы получаем увеличение разницы между P1 и P2. Разница равна (P2-P1).

Предположим, что давление P1 увеличилось до 1,6 Bar? тогда как P2 увеличилось до 3,4 Bar. (3,4-1,6)=1,8 Bar. Тем самым мы увеличили разницу между порогами (P2-P1).

Пример настройки большой пружины,

Затягивая большую пружину, мы увеличиваем давление обоих порогов с той лишь разницей, что P1 увеличивается больше. То есть мы больше регулируем порог давления P1.

Итог: Большая пружина больше влияет на P1, а маленькая пружина больше влияет на P2.

Пример настройки обоих пружин

1. Для начала настраиваем нижний порог P1. Увеличиваем или уменьшаем силу большой пружины, добиваясь нужного давления.

2. Потом настраиваем верхний порог P2. Увеличиваем или уменьшаем силу маленькой пружины, добиваясь нужного давления.

3. При регулировке маленькой пружины изменился порог нижнего давления P1. Цикл настройки повторяется, чтобы добиться необходимых порогов.

Электрическая схема подключения реле давления

Заземление в большей степени защищает человека от удара током в случаях контакта фазы в корпус. А также защищает устройства от побочных действий контакта фазы о корпус. И только, если в системе электрического узла присутствует дифференциальный автомат. Который зарегистрирует контакт фаза-земля и отключит питание сети.

Если Вы не подключите контакт земля (Pe) у Вас все равно будет работать насос. Потому что чаще всего заземление служит зля защиты человека от удара током и побочных действий контакта фаза-земля(корпус).

Фильтры

Как видите выбор их велик, а для магистральных фильтров с хорошей пропускной способностью выбирается диаметр не менее 1” дюйма (вн. диаметр=25мм.).

Для нашей схемы подходят следующие магистральные фильтры (kristal):

В них вставляются только картриджи механической очистки:

Картриджи химической и другой очистки в магистральные колбы не вставляются. Для того, чтобы очистить воду для приема внутрь используют 3х или 5ти ступенчатые фильтры для получения питьевой воды. Подробнее:

Фильтры для очистки воды

Картриджи механической (тонкой) очистки используется с пропускной способность от 5 до 20 мкм.(микрометров). 1 мм.=1000 мкм. Это намного меньше, чем дают фильтры грязевики(500 мкм.) и промывные фильтры (200 мкм.). А значит, имеется возможность получать более очищенную воду от мелкозернистого песка.

Почему впереди автоматики не стоит ставить фильтры? Фильтры типа фильтра грязевика, промывного фильтра и магистральных фильтров тонкой очистки.

Ответ: Потому что фильтр создает гидравлическое сопротивление. Фильтр грязевик и промывной фильтр может достигать 10 , фильтр тонкой очистки от 1 и более, в зависимости от засора фильтра.

То есть на линии насос-гидроаккумулятор не должны находиться элементы, которые создают явное гидравлическое сопротивление. Так как расход на линии насос гидроаккумулятор всегда должен быть хорошим. Если фильтр будет засорен это приведет к тому, что насос будет работать в нагрузку. Попадание мусора в гидроаккумулятор это не страшно.

Но фильтр грязевик допускается устанавливать, так как при монтаже или ремонте в трубопровод может попадать различный мусор. Этот фильтр гряезвик не пропустит непредвиденный мусор. Так же фильтр грязевик с 500 мкм не засоряется, так как в погружном насосе уже присутствует сетчатый фильтр. В итоге фильтр грязевик на входе служит только гарантом от не предвиденного мусора в системе.

Как уже говорилось в данной схеме отсутствует фильтр грязевик на линии насос-гидроаккумулятор, что увеличивает показатели пропускной способности. А фильтр грязевик на линии реле давления служит своеобразной защитой от попадания мусора в камеру реле давления.

Краны на линии насос-гидроаккумулятор строго запрещены.

При закрытом кране насос будет продолжать работать и это будет вызывать очень большие давления в трубопроводе на линии насос-гидроаккумулятор. Реле давления не будет регистрировать давление, так как шаровый кран не даст этого сделать. Просто защитите себя от дурака и не ставьте кран. Потому что рано или поздно найдется какой-нибудь человек, который закроет кран при работающей автоматике насоса.

Защита от гидравлического удара с помощью предохранительного клапана.

Гидроудар может возникать, если гидроаккумулятор выходит из нормальной работы. То есть, когда насос включается, гидроаккумулятор не забирает на себя избыток давления. Другими словами это своеобразная защита трубопровода от гидравлического удара. То давление, которое может создаться будет выброшено через предохранительный клапан.

Если давление водоснабжение примерно в диапазоне 1,5-5,5 Bar. То не трудно предположить, что давление срабатывания должно быть 6-7 Bar. Чтобы исключить потоп, необходимо чтобы насос не смог превысить давление в 6 Bar.

В частном доме давление достаточно держать не более 3 Bar. Но если вдруг реле давления не правильно отреагирует или не отключит его до 3 Bar, то не трубно предположить, что давление может достигнуть 6 Bar при условие, что напор насоса достаточен для этого. И тогда будет потом. А чтобы исключить потом, то нужно предохранитель подключить в канализационную трубу. Чтобы излишки воды уходили в канализацию.

Гибкий шланг к гидроаккумулятору

Гидроаккумулятор. Принцип работы, назначение и настройка.

За место трубопровода можно использовать гибкий шланг. Это резиновый шланг покрытый стальной проволокой, для того чтобы сдержать расширение резины.

Мы не используем гибкий шланг по двум причинам:

1. Не всегда его возможно купить на рынке. То есть иногда нужно очень постараться, чтобы найти нужную длину и размер.

2. Подобные гибкие шланги когда-то показали свою не состоятельность в прочности стали. То есть они могли с годами просто надломиться или треснуть, что вызывало больше потопы.

Погружной насос

Существуют два типа погружных насосов, которые между собой отличаются:

1. Вибрационный насос типа малыш

2. Погружной роторный наосос.

Некоторые насосы обладают защитой насоса от сухого хода. Тепловое реле. Как работает тепловое реле было описано выше.

А также обладают функцией плавного пуска, например насос GRUNDFOS и составляет 2 секунды. Эта функция подойдет тем, у кого длина трубы от скважины до дома достигает свыше 30 метров. Было описано выше.

Если стоит выбор между насосами: Вибрационным и роторным, то выбираем роторный насос. Вибрационный насос это своеобразная дешевая игрушка.

Во-первых , вибрационный насос работает как поршневой насос, в котором идет постоянная вибрация. А вибрация в некоторых скважинах очень губительна. Вибрация способствует быстрому зарастанию песка в скважине. И никакие фильтры в скважинных трубах не помогут от обрушения песка и ила. Так как на сегодняшний день в скважинных трубах делаются простые отверстия. И эти отверстия не делаются из сеток. К тому же если Ваша скважина находится в каменистых местах, то труба вообще не прокладывается. Просто бурится камень, и внутри камня не монтируется труба. А сверху для удобства монтируется труба метра 2-4.

Во-вторых вибрационный насос типа малыш имеет маленький расход до 1 м3/час. в отличие от самого распространенного погружного до 4 м3/час.

Поверхностный насос

Это насос, который находится вверху и не погружается в скважину. Но у таких насосов имеются недостатки. Об этом ниже.

Подбор диаметров

Подробнее о подборе диаметров написано в разделах:

Гидравлика и теплотехника

Конструктор водяного отопления

Частный случай

Большинство хозяев частных домов предпочтут пойти в магазин и проконсультироваться с консультантом. Консультанты зададут пару вопросов и скажут купить самовсасывающий насос. И сделают фатальную ошибку.

Подробнее о самовсасывающих насосах: Автоматическое водоснабжение с применением самовсасывающего насоса.

  • Устройства защиты насоса с плавным пуском
  • Электронные блоки управления и защиты насосов
  • Безыскровые реле давления воды
  • Реле давления для полива
  • Реле контроля уровня
  • Реле защиты по давлению
  • Стабилизаторы давления воды
  • Устройство плавного пуска электроинструмента (УПП-И)
  • Погружные насосы с плавным пуском и защитой от сухого хода
  • Фитинги и комплектующие
  • Есть множество причин для включения бытовых насосов через устройство плавного пуска.

    Обычно погружной или поверхностный насос подключают через электромеханическое или электронное реле, блок автоматики или магнитный пускатель. Во всех перечисленных случаях сетевое напряжение подаётся на насос путем замыкания контактов, то есть через прямое подключение. Это означает, что на обмотки статора электродвигателя мы подаём полное сетевое напряжение, а ротор в это время ещё не вращается. Это приводит к появлению мгновенного мощного вращательного момента на роторе электродвигателя насоса.

    Такая схема подключения характеризуется следующими явлениями при запуске насоса:

      Скачки тока через статор (соответственно, и через подводящие провода), так как ротор короткозамкнутый.
      В упрощённом понимании мы имеем короткое замыкание на вторичной обмотке трансформатора. По нашему опыту, в зависимости от насоса, производителя и нагрузки на валу, импульсный пусковой ток может превышать рабочий ток от 4 до 8, а на отдельных экземплярах и до 12 раз.

      Резкое появление вращающего момента на валу.
      Это оказывает негативное воздействие на пусковую и рабочую обмотки статора, подшипники, керамические и резиновые уплотнители, существенно увеличивая их износ и уменьшая ресурс службы.

      Появление резкого вращающего момента на валу приводит к резкому повороту корпуса скважинного насоса относительно трубопроводной системы.
      Мы неоднократно бывали свидетелями того, как из-за этого скважинный насос отсоединялся от трубопроводов и падал в скважину. В случае насосной станции на базе поверхностного насоса, установленного на платформу гидроаккумулятора, это приводит к разбалтыванию крепёжных гаек и разрушению сварных точек и швов гидроаккумулятора. Также при прямом включении насоса сокращается срок службы водопроводной и запорной арматуры, особенно в местах их соединения.

      Принято считать, что гидроаккумулятор убирает гидроудары в системе водоснабжения.
      Это действительно так, но гидроудары исчезают в трубопроводах только начиная от места подключения гидроаккумулятора. В промежутке между насосом и гидроаккумулятором при прямом подключении насоса гидроудар остаётся. В итоге на промежутке от насоса до гидроаккумулятора мы имеем все последствия гидроудара на все части насоса и на трубопроводную систему.

      В системах фильтрации воды гидроудары, возникающие при прямом подключении насоса, значительно сокращают срок службы фильтрующих элементов.

      Если локальная электросеть слабая , то о запуске насоса мощностью более 1кВт при прямом подключении узнают и Ваши соседи по резкому спаду напряжения в сети в момент включения насоса.
      Если локальная сеть КРАЙНЕ СЛАБА , и Ваш сосед тоже получает удовольствие от жизни, подключив к сети все доступные электрические приборы, то скважинный насос, погружённый на большую глубину, может и не запуститься. Такой скачок напряжения может вывести из строя электронные приборы, подключённые в сеть. Известны случаи, когда при запуске насоса выходил из строя напичканный электроникой дорогостоящий холодильник.

      Чем чаще включается насос, тем меньше его ресурс службы.
      Частые запуски через прямое подключение приводят к выходу из строя пластмассовых муфт скважинных насосов, соединяющих электродвигатель с насосной частью.

    Мы с Вами прошлись по проблемам, которые возникают при запуске насоса без устройства плавного пуска (УПП) .

    Необходимо отметить, что и при выключении насоса без УПП с прямой схемой подключенияесть негативные моменты:

      При выключении насоса также происходит гидроудар в системе, но теперь уже по причине резкого снижения вращающего момента на валу насоса, что равносильно созданию мгновенного разряжения.

      Резкое снижение вращающего момента на валу насоса также приводит к повороту корпуса насоса, но в противоположную сторону.
      Вспомним о трубопроводах и резьбовых соединениях насоса.

      В обычных бытовых насосах электродвигатели являются асинхронными и имеют явно выраженный индуктивный характер.
      Если мы резко прерываем подачу тока через индуктивную нагрузку, то происходит резкий скачок напряжения на этой нагрузке по причине непрерывности тока. Да, мы размыкаем контакт, и всё высокое напряжение должно остаться на стороне насоса. Но при любом механическом размыкании контакта присутствует так называемый «дребезг контактов», и импульсы высокого напряжения попадают в сеть, а значит попадают и в приборы, подключенные в это время к сети.

    Таким образом, при прямом подключении насоса происходит повышенный износ механических и электрических частей насоса (как при запуске, так и при отключении). Также страдают приборы, включенную в эту же сеть, и уменьшается ресурс работы систем фильтрации и водопроводной арматуры.

    Использование устройства плавного пуска («Акваконтроль УПП-2,2С») позволяет сгладить большинство описанных выше недостатков. В устройстве УПП-2,2С реализована специально рассчитанная кривая нарастания напряжения на насосе, позволяющая с одной стороны гарантированно запустить насос в самых неблагоприятных условиях эксплуатации, а с другой стороны плавно увеличить частоту вращения вала. Также в этот прибор встроена защита от низкого и высокого напряжения сети, чтобы оградить насос от экстремальных режимов работы и включения.

    В УПП-2,2С используется фазное симисторное управление. В момент пуска на насос подается часть сетевого напряжения, которое создает вращающий момент, достаточный для гарантированного запуска насоса. По мере раскрутки ротора плавно увеличивается напряжение на насосе до момента полной подачи напряжения. После этого включается реле и отключается симистор. В итоге, при использовании УПП-2,2С насос подключён к сети через контакты реле, то есть так же, как и при прямом подключении. Но в течение 3,2 секунд (это время плавного пуска) напряжение на насос подаётся через симистор, что обеспечивает «мягкий пуск», без искр на контактах реле.

    При таком запуске максимальный пусковой ток превышает рабочий не более чем в 2,0-2,5 раза вместо 5-8 раз. Используя УПП-2,2С , мы в 2,5-3 раза уменьшаем пусковые нагрузки на насос и во столько же раз продлеваем жизнь насосу, обеспечиваем более комфортную работу приборов, подключённых к электрической сети. УПП-2,2С можно назвать устройством с ресурсосберегающей технологией.

    После того, как скважина на участке пробурена, ее необходимо оснастить насосом. Лишь правильно выбранное качественное изделие даст гарантию беспроблемного водоснабжения вашей дачи или загородного дома.

    Приобретая насос в скважину, надо принять во внимание множество важных моментов.

    Основные критерии выбора

    Перед тем, как выбрать тип и конкретную модель агрегата, учтите несколько основных факторов.

    Уровень воды и глубина скважины

    Когда вы не знаете точно данных параметров, их нужно измерить.

    1. С этой целью, спустите в ствол сухую бечевку с привязанным к ней грузом.
    2. По мокрой отметине веревки вы рассчитаете расстояние до жидкости. Измерив, намокший участок, узнаете высоту водяного столба в забое.
    3. Данные величины будут основными при выборе. Обычно, инструкция предписывает указывать их в техническом паспорте насоса.
    4. Исходя из этого, приобретая агрегат, учтите, что конкретная модель устройства долго и без перебоев работает лишь в указанном диапазоне.

    Дебит объекта

    Данная величина означает объем жидкости, который точка водозабора способна дать за определенное время.

    1. Измерить точно такой параметр почти невозможно. Вследствие этого, будет достаточно определить его приблизительно.
    2. С этой целью спустите насос в ствол скважины и определите время, в течение которого он выкачает воду.
    3. Проконтролируйте временной период, за который водяной столб полностью восстановится.
    4. Далее разделите вторую цифру на первую.

    Диаметр ствола

    1. Если скважину вам бурили специалисты, сечение ствола выясните у них. Однако измерения можно осуществить и своими силами, в этом нет ничего сложного.
    2. Как правило, специализированные магазины продают скважинные насосы на 3 дюйма и 4. Следует помнить, что дюйм — это 2.54 см.
    3. Если ваш забой будет иметь диаметр в 4 дюйма, проблем с приобретением агрегата не возникнет — такие объекты стандартны.

    Обратите внимание!
    Скважинные насосы на три дюйма не так распространены.
    Может оказаться так, что в своем городе вы подобное устройство не найдете.
    Придется его заказывать где-либо в другом месте.
    Поэтому, когда выбор у вас есть, лучше пробурить скважину, диаметром в четыре дюйма.

    Расход воды

    1. Перед приобретением агрегата конкретной модели, определитесь с вашей потребностью в воде. Данное обстоятельство — важнейшее для выбора мощности двигателя насоса.
    2. Следует учесть, что скважинные насосы могут выкачивать 20/200 л/мин.
    3. Обычно, для среднестатистической семьи в 4 человека достаточно купить устройство с движком, производительность которого 50/60 л/мин.
    4. Если ваша семья большая, либо вы планируете поливать сад/огород, то купите насос, имеющий мощность в 2/3 раза выше. Конечно, цена его будет достаточно высокой.

    Напор, который может выдать насос

    1. С этой целью надо к глубине ствола (в метрах) приплюсовать 30.
    2. Для подстраховки, к этой цифре надо добавить 10%.
    3. Например, глубина ствола скважины равна 40 метров. 40+30=70+10%=77.
    4. Из различных моделей насосов оптимальный вариант — выбрать устройство, которое способно выдать напор в 90 метров.

    Стоимость агрегата

    Стоимость устройства складывается из многих моментов.

    1. Любой из насосов перед погружением подвешивается на трос из стали-нержавейки. Этот материал должен быть качественным, что повышает его цену.
    2. Лучше всего подключить водоснабжение через автомат, который будет включать, и выключать насос, по мере надобности. Также необходимо установить ПЗУ (пускозащитное устройство) либо приобрести агрегат с уже вмонтированным приспособлением. Так будет обеспечен плавный пуск насоса скважины. Данные устройства увеличат стоимость системы.
    3. Недорогой насос может иметь почти такие же характеристики, что и элитные модели. Однако любой брак в каком-либо блоке агрегата может его полностью вывести из строя.
    4. Соединения под водой достаточно уязвимы. Обычно, качественной пайка бывает лишь у сравнительно дорогих устройств.

    Обратите внимание!
    Не следует экономить на насосе.
    Аварийный ремонт отнимет у вас финансовые средства больше, чем вы сэкономите при приобретении агрегата.
    Помимо этого, в ходе ремонта весь участок останется без водоснабжения.

    Уровень загрязнения скважины

    Многие скважины оборудованы не идеально, либо уже прослужили достаточно долго. Исходя из этого, насос будет регулярно забиваться песком, илом и пр .

    Постоянно поднимать на поверхность и очищать устройство довольно накладно. Поэтому лучше всего сразу выбирать не просто погружную модель, а рассчитанную именно на эксплуатацию в скважине.

    Типы насосов

    Теперь о том, какие можно установить насосы на скважину.

    Поверхностные аналоги

    Такие устройства удалены от жидкости, которую перекачивают. Как правило, их корпус размещается на суше. Однако некоторые разновидности агрегатов имеют особые поплавки. Такие небольшие устройства могут быть расположены на поверхности воды.

    Подобный тип агрегатов можно применять, если скважинное водоснабжение использует накопительный бак или водонапорную башню. Пригодны они и тогда, когда осуществляется бурение скважины насосом.

    При выборе такого устройства, основной параметр — это уровень его работы. Обычно, поверхностные механизмы эффективно работают на глубине не более 7/8 м. Чтобы увеличить данный параметр, необходимо их модернизировать. Это снижает надежность системы и повышает ее стоимость.

    Исходя из выше изложенного, поверхностные насосы целесообразно применять на малых глубинах.

    Погружные (глубинные) устройства

    По конструкции такие агрегаты делятся на вибрационные и центробежные аналоги. Невзирая на это, любое глубинное устройство частично либо полностью погружено в качаемую им жидкость.

    Обратите внимание!
    Чем больше глубина источника водозабора, тем целесообразнее применять именно такой вид агрегата.
    Следует учесть, что обычные погружные насосы могут работать, максимально, на уровне в -10 м.
    Поэтому, для глубоких забоев необходимо выбирать специальные насосы, которые так и называются – «скважинные».

    О некоторых особенностях вибрационных механизмов.

    1. Их основной элемент конструкции — это мембрана.
    2. С одной из ее сторон находится вода, с противоположного конца — вибратор, который мембрану заставляет деформироваться.
    3. При этом появляется перепад давлений, благодаря ему вода и перекачивается.
    4. Лучше всего выбрать модель, которая оснащена тепловым реле включения насоса скважины. Кроме этого, агрегат должен забирать жидкость своей нижней частью.
    5. Если грунт глинистый, такой агрегат надо располагать как можно глубже. В противном случае он станет постепенно разрушать стенки скважины. Это потребует откачки мутной воды, иначе скважина засорится.
    6. Когда такой механизм зарывается в песок или ил, вытаскивать его следует только включенным.
    7. Стоимость вибрационных механизмов сравнительно низкая, однако надежность их эксплуатации недостаточно велика.

    Немного о центробежных насосах.

    1. Основой их рабочей механики являются одно либо несколько колесиков. Они зафиксированы на центральном валу и оснащены лопастями.
    2. При эксплуатации агрегата промежутки меж лопастями наполняются водой.
    3. При вращении, лопасти образуют центробежную силу. Она создает перепад давлений, благодаря ему агрегат и перекачивает воду.

    На данный момент эта разновидность насосов является наиболее востребованной, т.к. имеет лучшее соотношение стоимость/качество. Помимо этого, центробежные агрегаты универсальны.

    Статьи по теме:

    Ручные агрегаты

    Бывают случаи, когда участок не подключен к электросети либо финансы не позволяют установить современную систему. Тогда эксплуатироваться может скважина с помощью насоса ручного типа.

    Подобные устройства бывают поршневыми либо штанговыми.

    1. Первые агрегаты могут работать на глубине не больше 7 м. Их конструкция основана на взаимодействии двух клапанов, которые находятся в цилиндре с размещенным в нем поршнем. Передвижение поршня генерирует вакуум и жидкость поднимается. Одновременно один из клапанов (всасывающий) открывается, второй же – прикрывается.
    2. Штанговые аналоги предназначены для более глубоких точек водозабора. Цилиндр насоса спускают на всю длину ствола скважины, монтируют колонну из труб и качают жидкость при помощи обратного клапана.
    3. Достоинства ручных насосов – это независимость от электроэнергии, дешевизна и простота эксплуатации. Главный недостаток, при потребности в воде — данной проблемой приходится заниматься непосредственно, прикладывая при этом физические усилия.

    Как подобрать трубы

    Часто наиболее слабым звеном водоснабжающей системы является трубопровод.

    Даже, если вы подберете качественный насос и правильно выберете его модель, данная часть системы может вас подвести.

    1. На сегодняшний момент, лучшими изделиями для прокладки наружного водопровода считаются пластиковые трубы из специального полипропилена.
    2. Такой материал будет отвечать всем требованиям по техническим характеристикам.
    3. Масса подобных изделий гораздо меньше металлических аналогов. Следовательно, доставлять и монтировать их легче.
    4. Прочность и надежность соединений пластмассовых труб выше, чем у металлических.

    Есть одно ограничение в применении подобного материала — это давление в системе. Оно не должно превышать того, на которое указывает производитель труб.

    Обратите внимание!
    Проблемы вызывает и работа в условиях отрицательных температур.
    В этом случае некоторые разновидности пластика становятся хрупкими.
    Если же вы ставите два насоса в одной скважине – один из них погружного типа, (в забой), другой же – для накопительного бака, расположенного в «насосной», для второго агрегата можно без опаски собирать пластиковый водопровод.

    Нюансы монтажа насоса

    Для нормальной работы водоснабжения нужно знать, как правильно поместить насос в скважине.

    Важные моменты

    1. Шланг купите пластиковый, сечением 2 см. Чтоб определить, сколько его необходимо метров, промерьте глубину поднимания/опускания воды.
    2. Обычно насосы вешаются на металлической проволоке или тросе. Однако тут есть один важный нюанс – сейчас многие из моделей агрегатов имеют корпуса из алюминия. При работе механизм вибрирует, вследствие этого на участке соединения его с подвеской корпус деформируется. Это может вывести агрегат из строя.
    3. Поэтому, оптимальный вариант — применять шнур из капрона. Он влагостоек и очень прочен. Приобретать надо шнур того сечения, которое выдержит вес, больший в 5 раз, чем вес насоса.
    4. Для гашения излишней вибрации на небольших глубинах, когда сооружается скважина своими руками с помощью насоса, установите на него пружинистую подвеску. Изготовить ее возможно самостоятельно из резинового жгута. Одна сторона приспособления крепится на насосе, а другая фиксируется на перекладине.
    5. При спуске агрегата, до дна забоя должно оставаться более 30 см.
    6. Насос не должен касаться стенок ствола.

    Монтаж поверхностного агрегата

    1. Чтобы автоматизировать работу скважины, в накопительный резервуар поставьте датчик уровня воды.
    2. Наиболее распространены поплавковые устройства, контакты их располагают в катушке командного реле.
    3. Элементы автоматики выбирайте, исходя из мощности насоса и числа фаз его мотора.

    Подсоединение погружного аналога

    1. Таким агрегатом управляет электронный блок. Он монтируется в удобном для доступа месте.
    2. Силовой провод должен иметь водонепроницаемую оплетку и подсоединяться к агрегату герметичным штекером, оснащенным электродом для заземления.
    3. В щит питания электродвигателя необходимо поставить устройство для дифференциальной защиты, а также трехполюсный выключатель-автомат.

    Вывод

    От того, насколько правильно вы осуществите выбор насоса для вашей скважины, будет зависеть эффективность ее работы и продолжительность эксплуатации. Поэтому особенно внимательно отнеситесь к этому вопросу. При знакомстве с видео в этой статье вы получите много дополнительных знаний.