Intrebari frecvente

Intrebari frecvente despre functionarea pompelor si a sistemelor de pompare.

Q1 Ce nseamn efortul axial descendent la pompele pentru puuri?Efortul axial descendent este fora descendent pe care o resimt rotorul i arborele n timpul funcionrii pompei. Majoritatea pompelor i motoarelor sunt proiectate s funcioneze n condiii de efort axial descendent continuu, dar un efort prea mare poate cauza probleme pompei i motorului.Problemele de efort axial descendent apar cnd pompa funcioneaz la debite foarte mici rezultnd nlimi de pompare mari i, prin urmare, ncrcri axiale descendente mai ridicate.Funcionarea continu n aceste condiii poate distruge lagrul axial al motorului i de asemenea poate cauza probleme de supranclzire pentru motor i pomp datorit lipsei unui debit suficient de rcire.Pentru a minimiza problemele de efort descendent, pompa trebuie s funcioneze ntre limitele minime i maxime de debit specificate. Curbele caracteristice ale pompelor submersibile Grundfos sunt marcate pentru gama de debite recomandat printr-o linie continu groas iar liniile punctate indic gama de debite de funcionare nerecomandate.Q2 Ce este/provoac mpingerea axial?Fenomenul de mpingere axial se manifest acolo unde exist o for axial de mpingere la arbore i rotor. Acest fenomen apare atunci cnd pompa funcioneaz n afara domeniului de performan proiectat. Fenomenul de mpingere axial nu apare, n mod obinuit, n aplicaii de pompare a apei din subteran unde o van de izolare este utilizat pe refulare. Coloana static de lichid din conduct, izolat de vana de refulare creeaz o contrapresiune la pomp i, n mod automat, o ncrcare la pornirea pompei, ceea ce conduce n final la prevenirea funcionrii pompei la un punct de funcionare n partea dreapt sau n afara curbei caracteristice a pompei. Fr van de izolare sau cu o van care nu nchide corespunztor nu exist coloan de lichid n tubulatura de refulare la pornire. Pentru cele mai multe construcii de pompe aceast situaie va conduce la o for axial de ridicare orientat n sus, la arbore/rotor n pomp. Aceast mpingere n lungul pompei/motor va crea o condiie de apariie a fenomenului de mpingere axial.Grundfos produce motoare protejate mpotriva acestui fenomen ceea ce conduce la minimizarea deteriorrii motorului i-l protejeaz mpotriva uzurii.Apariia fenomenului n mod repetat pentru pompele i motoarele care nu au o construcie special adecvat la aceste condiii, poate conduce la o uzur prematur (durat de via mic) i/sau distrugerea echipamentului.Q3 Ce este/provoac lovitura de berbec?Lovitura de berbec reprezint o und de presiune provocat de schimbarea rapid a vitezei apei n sistemul de conducte. Lovitura de berbec este adesea nsoit de un zgomot asemntor cu un ciocan care lovete conducta, de unde i numele.La sistemele cu puuri de ap, lovitura de berbec este provocat atunci cnda) clapeta de reinere montat pe tronsonul de conduct cel mai apropiat de pomp se afl la mai mult de 9 m deasupra oglinzii apei, saub) clapeta de reinere instalat pe tronsonul de conduct nu etaneaz, n timp ce cea de deasupra etaneaz.n ambele situaii se creeaz un vacuum parial n conducta de refulare. La urmtoarea pornire a pompei, apa curgnd la o vitez foarte mare umple vacuumul i lovete clapeta de reinere i apa staionat din conducta de deasupra, provocnd o und de presiune i un oc hidraulic. Acest oc poate seciona conducta, rupe mbinrile i deteriora pompa i/sau motorul. Atunci cnd este descoperit, sistemul trebuie oprit i instalatorul pompei trebuie contactat pentru a rezolva problema.Q4 Ce este cavitaia?Formarea i implozia bulelor de aer poart numele de cavitaie. Acest proces apare n zone din interiorul unei pompe unde presiunea scade sub presiunea de vaporizare a fluidului (presiunea de vaporizare a fluidului este presiunea la care fluidul ncepe s fiarb sau s vaporizeze). Cavitaia apare atunci cnd NPSH-ul cerut (Net Positive Sunction Head) al pompei nu este satisfcut i poate rezulta n deteriorri serioase ale pompei.Pentru a evita cavitaia asigurai-v c ntotdeauna exist suficient presiune la aspiraia pompei (ex. : NPSH disponibil) pentru ca fluidul s nu fiarb sau s vaporizeze. ntotdeauna asigurai-v c presiunea de aspiraie a pompei este mai mare dect presiunea de vaporizare, fa de temperatur. Not: Dac o pomp caviteaz, se poate nchide vana de control de pe conducta de refulare pentru a scdea debitul, i astfel micora NPSH-ul cerut de pomp. Fii siguri c permitei destul debit prin pomp pentru a asigura o rcire i o lubrifiere corecte.Q5 Ce reprezint curba NPSH necesar i care este relevana sa?Curba de NPSH cerut indic valoarea presiunii de aspiraie, exprimat n metri coloan de ap, necesar pompei pentru a funciona la parametrii indicai i pentru a preveni vaporizarea i (ndeprta) cavitaia n interiorul pompei.Pentru un debit dat, NPSH-ul disponibil la intrarea n pomp trebuie s depeasc valoarea indicat pe curba de NPSH cerut cu 0.6m:NPSHD > NPSHN + 0.6m pentru siguranQ6 Ce se ntmpl cnd o pomp funcioneaz dincolo de partea dreapt a curbei?Funcionarea pompei dincolo de partea dreapt a curbei de performan este un alt mod de a spune c pompa produce un debit mai mare dect cel pentru care a fost proiectat.Cu alte cuvinte, pompa este subdimensionat pentru ceea ce sistemul cere de fapt i funcionarea ei n acest mod poate distruge att motorul ct i pompa.O pomp trebuie s funcioneze permanent ntre limitele de debit maxim i debit minim i ar fi ideal ca pompa s funcioneze ct mai aproape posibil de punctul su de randament maxim pentru a asigura o durat de via mai mare a produsului i pentru a minimiza consumul de energie.Q7 Ce se ntmpl cnd o pomp funcioneaz dincolo de partea stng a curbei?Funcionarea pompei dincolo de partea stng a curbei energetice nseamn c pompa funcioneaz la o presiune mare i la un debit mic sau chiar absent.Presiunea ridicat n pomp mpinge n jos ansamblul rotorului i crete presiunea n lagrele motorului. n condiii extreme aceasta va determina distrugerea att a pompei ct i a motorului. Dac debitul este mai mic dect cerinele, fluidul din pomp se poate supranclzi i distruge pompa.O pomp trebuie s funcioneze permanent ntre limitele de debit maxim i debit minim i ar fi ideal ca pompa s funcioneze ct mai aproape posibil de punctul su de randament maxim pentru a asigura o durat de via mai mare a produsului i pentru a minimiza consumul de energie.Q8 Pot pompele s funcioneze fr ap?Funcionarea unei pompe fr ap poate deteriora etanarea mecanic i motorul.Flotoarele din sistem trebuie ajustate astfel nct s menin nivelul de ap minim necesar pentru pomp.Verificai ntotdeauna aplicaia dumneavoastr cu broura noastr de date i cu instruciunile de Instalare & Utilizare nainte de funcionare.Q9 Care este temperatura maxim admis a lichidului?Temperatura maxim de funcionare pentru o pomp de epuisment sau ap menajer este condiionat de funcionarea continu sau intermitent n condiii de submersie total.V rugm s apelai la instruciunile de Instalare i Utilizare pentru produsul dumneavoastr.Q10 Care este presiunea maxim pe aspiraie?V rugm s apelai la instruciunile de Instalare i Utilizare pentru produsul dumneavoastr.Q11 Pompele Grundfos pentru aplicaii comerciale i industriale pot funciona n mediul exterior fr nici o protecie fa de interperii ?Pentru a prelungi ct mai mult durata de funcionare a motorului i pompei, trebuie folosit o form de protecie la intemperii.Exemplele variaz de la un simplu adpost pentru ploaie care s protejeze pompa de contactul direct cu ploaia pn la un spaiu nchis, izolant, prevzut cu calorifere pentru a proteja pompa de temperaturile foarte sczute.Q12 Care este importana unui design i a unor conducte de bypass adecvate?Pentru a asigura c se menin permanent o rcire i o lubrifiere adecvate ale pompei, este necesar un anumit debit prin pomp.O rcire i o lubrifiere neadecvate vor rezulta n supranclzire, uzur a lagrelor, frecare ntre suprafeele etanrilor, scurgeri prin etanri, i n final vor provoca deteriorarea prematur a pompei. O conduct de bypass trebuie instalat dac exist posibilitatea ca pompa s funcioneze sub cerinele minime de debit. Conducta de bypass trebuie porneasc de la aerisirea pompei sau de la conducta de refulare pn ct se poate departe n amonte de pomp sau ntr-un rezervor pentru a permite rcirea suficient a lichidului. Lichidul din conducta de bypass trebuie s aib posibilitatea de a se rci nainte de a reintra n pomp pentru a preveni supranclzirea acesteia. Din acest motiv, nu realizai niciodat conducta de bypass direct n aspiraia pompei.Un bypass corect dimensionat este acela care satisface cerinele minime de debit ale pompei, indicate n fia tehnic a fiecrei pompe.Grundfos ofer orificii de bypass, dimensionate pentru fiecare model de pomp. V rugm s remarcai c pe timpul perioadelor de necesar maxim, debitul combinat prin instalaie i bypass nu trebuie s depeasc debitul maxim al pompei.Q13 Ce se ntmpl n caz de nghe dac pompa nu este golit corect ?n cel mai ru caz, partea intermediar a pompei, care include carcasa i tuurile de refulare, se vor sparge.Pompa poate fi reparat la un centru de service Grundfos, dar va fi o reparaie foarte costisitoare.Q14 Pompa mea de circulaie este zgomotoas (vjie sau trepideaz). Este normal? Ce pot face?1. Aerul din instalaie provoac zgomotul. Aerul trebuie evacuat din ntreaga instalaie.2. Pompa poate fi supradimensionat pentru instalaie. Remediul este trangularea vanelor din instalaie pn cnd zgomotul se linitete, sau nlocuirea pompei cu una de dimensiuni adecvate.3. Instalaia poate fierbe din cauza unei pompe subdimensionate. Remediul este redimensionarea pompei pentru instalaie.4. Uzur excesiv a lagrelor (trepidaii). Pompa trebuie nlocuit.5. Instalaia poate fi nfundat (instalaie veche). Remediul este curarea instalaiei.Q15 Ce nseamn dac pompa de circulaie este fierbinte la atingere?1. Pompele de circulaie sunt utilizate n mod obinuit pentru ap fierbinte, aa c o pomp de circulaie cald sau fierbinte este normal.2. Pompa poate funciona n gol. Verificai debitul.3. Pompa poate avea rotorul blocat datorit lagrelor uzate sau instalaiei murdare. Curai sau nlocuii pompa i curai instalaia.Q16 Ce dimensiuni de particule solide pot s vehiculeze pompele de ap uzat?Dimensiunea maxim a unei particule sferice pe care o poate vehicula pompa variaz n funcie de construcia i modelul pompei.V rugm s consultai instruciunile de Instalare i Utilizare pentru detalii specifice.Q17 De ce motorul funcioneaz fierbinte?Datorit proiectelor modernizate i tehnicilor de fabricare, este tipic pentru multe din motoarele de astzi s se nclzeasc mai mult dect cele din trecut. De fapt, nu este ceva neobinuit ca temperaturile de suprafa ale unor motoare noi s ating pn la 90C (194F) att timp ct menin i chiar depesc durata de via a motoarelor din trecut.Aceasta nseamn c un motor fierbinte nu este neaprat o avertizare c ceva nu este n regul. Totui, dac motorul din aplicaia dvs. de pompare pare c se nclzete necorespunztor, exist cteva situaii care pot cauza acest comportament:De natur electric: Supra sau subtensiune, alimentare trifazat dezechilibrat i pierdere a rezistenei de izolaie;Mediu ambient: Temperaturi mari ale mediului ambiant, lipsa de ventilaie i altitudini mari (aer rarefiat);De natur mecanic: Ciclare excesiv, debit prea mic sau prea mare, rezisten mare la rotaie de ctre o pomp deteriorat, vscozitatea sau densitate specific a lichidului mari sau obstrucie n pomp.Q18 Ce trebuie s fac dac motorul pompei depete amperajul la sarcin maxim?Exist cteva motive pentru care pompa poate depi amperajul la sarcin maxim:Tensiunea de alimentare sczut, curentul trifazat este dezechilibrat, motorul este scurt-circuitat sau legat la pmnt, firele sau conexiunile sunt avariate, vscozitatea sau densitatea specific prea mari i pompa este limitat sau uzat.Toate aceste posibiliti i soluiile lor sunt discutate n seciunea de Identificare a Avariilor a Instruciunilor de Instalare i Utilizare.De asemenea, pompa poate fi subdimensionat pentru aplicaie i s funcioneze sub debitul nominal. n acest caz ncercai s trangulai vana de refulare de pe instalaie ctre poziia de nchis pn cnd amperajul motorului pompei se afl ntre limitele admise. De asemenea, n anumite cazuri este normal pentru o pomp Grundfos ca motorul su s depeasc amperajul nominal.Q19 Proteciile la suprasarcin de pe starterul motorului vibreaz (sau siguranele sar). Ce este n neregul?Exist cteva motive posibile pentru vibrarea suprasarcinilor sau declanrii siguranelor:Tensiune de alimentare sczut, ntreruptoare de suprasarcin sau sigurane dimensionate incorect, valorile programate de declanare a suprasarcinilor sunt setate prea jos, curentul trifazat este dezechilibrat, motorul este scurtcircuitat sau legat la pmnt. Firele sau conexiunile sunt avariate, pompa este limitat sau uzat, capacitorul de pe motoarele monofazate este avariat sau proteciile la suprasarcin ale motorului sunt la o temperatur ambient mai mare dect cea a motorului.Aceste posibiliti i soluiile lor sunt discutate n seciunea Identificare a Avariilor a Instruciunilor de Instalare i Utilizare.De asemenea pompa poate fi subdimensionat pentru aplicaie i funcioneaz sub debitul nominal. n acest caz ncercai s trangulai vana de refulare de pe instalaie nspre poziia de nchis pn cnd amperajul motorul se afl ntre limitele admise.Q20 La ce valoare trebuie reglat protecia termic extern pentru motoarele Grundfos?Trebuie reglat la valoarea curentului nu mai mult dect este specificat pe plcua motorului.Q21 Ce se ntmpl n caz de subtensiune? (sub tensiunea standard 10%)Motor standard: Temperatura la suprafa va crete. Motorul va fi suprancrcat, i va decupla prin intermediul contactelor termice sau releelor termice.2. Motor E: Protecia incorporat a motorului oprete motorul, i l repornete cnd sunt disponibile condiiile normale.Q22 Ce se ntmpl n caz de supratensiune? (peste tensiunea standard + 6%)Motor standard: Temperatura suprafeei va crete. Motorul/pompa se va roti mai repede i astfel necesarul de putere va crete. Aceasta rezult n intensitate crescut iar motorul va decupla prin intermediul contactului termic sau releului termic.2. Motor tip E: Protecia motorului ncorporat oprete motorul, i l repornete cnd sunt disponibile condiiile normaleQ23 Care sunt simptomele pe care le manifest o pomp de circulaie dac este vorba numai de un capacitor defect? Se poate nlocui?Pompa poate fi lent sau lipsit de sensibilitate la pornire, sau poate s nu porneasc deloc. Remediul este nlocuirea capacitorului pompei.Q24 Care este viteza minim de rotaie n timpul funcionrii cu convertizorul de frecven?Turaia minim recomandat a motorului nu trebuie s fie mai mic dect 25% din turaia maxim.3 Cavitatia la pompele centrifugeCe este fenomenul de cavitatie la pompele centrifuge?Fenomenul de cavitatie este cauza primordiala a defectelor la toate pompele centrifuge. De aceea acest fenomen a fost studiat cu foarte mare atentie, pentru aflarea cauzelor care il produc.In orice pompa centrifuga diametrul partii de aspiratie a rotorului pompei (partea pe unde intra apa in rotor) este mai mic decat aspiratia propriu-zisa a pompei. Cand fluidul pompat ajunge la intrarea in rotor, deoarece sectiunea de intrare este redusa, are loc o crestere de viteza, insotita de o scadere de presiune. Cu cat debitul pompei este mai mare, cu atat aceasta scadere de presiune este mai accentuata. Daca aceasta scadere de presiune depaseste un anumit prag sau daca temperatura fluidului este destul de mare (sau o combinatie din cele doua) fluidul vaporizeaza (presiunea locala scade sub presiunea de saturatie a fluidului pompat). Bulele de vapori se preling pe rotor si dupa ce ies din acesta, intra intr-o zona de presiune mare, unde trec brusc din starea de vapori in stare lichida (se distrug). Acest proces de formare si apoi distrugere a bulelor de vapori se numeste cavitatie.Cavitatia afecteaza foarte mult performantele unei pompe centrifuge. Cand o pompa functioneaza in cavitatie, bulele de vapori care se formeaza creeaza un mic soc fizic la distrugerea lor, formandcavitati microscopicein rotor. Efectul cumulativ a milioane de astfel de cavitati duce la distrugerea fizica a partilor componente ale pompelor, in special a rotoarelor. O pompa intrata in cavitatie se poate distruge complet in cateva minute, insa in general este vorba de ore sau zile.Un efect secundar al cavitatiei este vibratia excesiva, care la randul ei distruge rulmentii, inelele de uzura si etansarile.Exista pompe care sunt proiectate si construite sa opereze in conditii in care cavitatia nu poate fi evitata, insa cele mai multe dintre pompe nu sunt din aceasta categorie.Zgomotul este unul din principalele indicii ca o pompa este in cavitatie. O pompa intrata in cavitatie suna ca o cutie de tabla in care se agita niste margele. Alte indicatii sunt fluctuatia presiunii sau debitului de refulare si fluctuatia curentului absorbit de motor.Pentru a sti cum sa combateti si sa preveniti fenomenul de cavitatiecititi tutorialul NPSH-ul la pompele centrifuge si prevenirea cavitatiei, din cadrul sectiunii Tutoriale tehnice.

NPSH-ul la pompele centrifuge si prevenirea cavitatiei

Cum se defineste termenul NPSH la pompele centrifuge, ce legatura are cu fenomenul de cavitatie si cum poate fi prevenit acest fenomen?

Pentru a preveni fenomenul cavitatiei la pompele centrifuge, presiunea fluidului in toate punctele sale trebuie sa se situeze peste presiunea de saturatie. Dimensiunea fizica care determina daca presiunea fluidului pompat este suficient de mare pentru evitarea cavitatiei este reprezentata de NPSH (acronim din limba engleza ce semnifica net positive suction head, adica inaltimea coloanei de fluid din aspiratie) si se masoara in metri coloana de fluid. NPSHa (adica NPSH disponibil) este diferenta dintre presiunea fluidului la intrarea in aspiratie si presiunea de saturatie a acestuia. NPSHr (adica NPSH necesar) este presiunea minima necesara in aspiratie pentru evitarea cavitatiei.Conditia matematica care trebuie indeplinita pentru evitarea cavitatiei este ca NPSHa sa fie mai mare sau egal cu NPSHr. Valoarea NPSHr este o functie de debitul la care functioneaza pompa (creste odata cu cresterea debitului) si este specificat de producator.Valoarea NPSHa se calculeaza in functie de conditiile de exploatare, in felul urmator:NPSHa=Pa+Pst-Hf-PsatundePa = presiunea absoluta la suprafata lichidului;Pst = presiunea statica datorata diferentei de nivel dintre suprafata lichidului pompat si axa aspiratiei pompei;Hf = pierderile de presiune din aspiratia pompei datorate armaturilor si frecarilor din tevi;Psat=Presiunea de saturatie a fluidului.Daca o pompa functioneaza in cavitatie, trebuie luate urgent masuri pentru ca ea sa fie scoasa din acest regim, intrucat se poate distruge foarte repede. Asa cum am aratat si mai sus, in cazul in care o pompa functioneaza in cavitatie valoarea NPSHa este mai mica decat a NPSHr. Trebuie deci sa crestem valoarea NPSHa pana cand depaseste NPSHr.Prima metoda ar fi sa crestem NPSHa. Acest lucru se poate face prin cresterea presiunii in partea de aspiratie. De exemplu, daca pompa aspira dintr-un rezervor deschis, cresterea nivelului rezervorului are ca efect cresterea NPSHa. O alta metoda de crestere a NPSHa ar fi scaderea temperaturii lichidului pompat, deoarece odata cu scaderea temperaturii acestuia scade si presiunea lui de saturatie.Micsorarea pierderilor de presiune (Hf) conduc de asemenea la cresterea NPSHa. Pentru atingerea acestui deziderat se poate creste diametrul tevii de aspiratie, se pot elimina din armaturile nenecesare, se poate scurta traseul tevii de aspiratie.A doua metoda de eliminare a cavitatiei este scaderea NPSHr. Valoarea NPSHr pentru pompele centrifuge variaza in functie de anumiti parametri, cel mai important fiind debitul. Cu cat debitul pompei este mai mare, cu atat NPSHr este mai mare. Asadar, daca se stranguleaza o vana de pe refularea pompei, micsorandu-se astfel debitul pompei, concomitent se va micsora si valoarea NPSHr. Totusi avand in vedere ca debitul de apa este o necesitate a sistemului din care face parte pompa, aceasta este o optiune disponibila doar din punct de vedere teoretic.

4 Ce este un convertizor de frecventa? Ce este un soft starter?Ce este si la ce folosesc convertizorul de frecventa si soft starterul? Rolul convertizorului de frecventa si al soft starterului intr-o instalatie industriala.Unconvertizor de frecventa(intalnit in literatura si ca variator de frecventa, variator de turatie, convertor de frecventa sau invertor, in englezVariable Frequency Drive VFDsauVariable Speed Drive VSD), este un aparat care genereaz o tensiune electrica alternativa de frecventa variabila, folosit pentru actionarea motoarelor electrice, in aplicatii unde este necesara varierea turatiei lor. Folosirea lor poate conduce la importante economii de energie electrica, ele eliminand deasemenea socul de curent care apare la pornirea directa a motoarelor, deoarece pornirea nu se face brusc, ci crescand gradual turatia motorului de la 0 rotatii/min, pana la turatia nominala a acestuia.Convertizoarele de frecventa sunt utilizate pe scara larga: in sistemele HVAC (incalzire, ventilatie, aer conditionat), grupuri de pompare, actionari macarale, lifturi, scari rulante, benzi transportoare, etc. In sistemele de ventilatie ale cladirilor mari convertizoarele de frecventa ale ventilatoarelor ajuta la economia de energie prin reglarea turatiei acestora in functie de necesarul de aer din cladire. In grupurile de pompare convertizoarele regleaza turatia motoarelor ce actioneaza pompele in functie de consumul de apa, asa incat acestea sa nu pompeze mai multa apa decat este nevoie. In fiecare din cazuri convertizorul de frecventa citeste prin intermediul unui traductor sau senzor (de presiune, de temperatura, de debit, etc) parametrii procesului reglat, urmand sa ajusteze turatia motoarelor controlate la parametrii doriti de utilizator prin ceea ce se numeste reactie inversa (feedback).In industrie ele sunt folosite pe scara larga atat pentru economia de energie pe care o ofera, dar si pentru alte avantaje, cum ar fi inlocuirea completa a cutiilor de viteze mecanice. Daca acum cateva zeci de ani o anumita turatie la un cuplu constant nu putea fi obtinuta decat cu ajutorul cutiilor de viteza mecanice, in momentul de fata, convertizoarele de frecventa permit obtinerea unei plaje foarte largi de turatii, la un cuplu constant si la preturi mult mai mici.Designul si functionarea unui convertizor de frecventaEste un lucru binecunoscut ca viteza unui motor asincron depinde de numarul de poli ai motorului si de frecventa tensiunii aplicate acestuia. Amplitudinea tensiunii aplicate, precum si sarcina motorului influenteaza de asemenea viteza motorului, insa nu in aceeasi masura.Ca urmare, variind frecventa tensiunii aplicate motorului este cea mai buna metoda de a controla viteza motorului.

Fig. 1 Deplasarea caracteristicii cuplului motor la varierea frecventei.Controlul frecventa/tensiune determina o deplasare a caracteristicii cuplului motor, odata cu varierea turatiei. Figura de mai sus arata caracteristica cuplului motor(M) ca functie de viteza, in doua puncte de frecventa/tensiune diferite.Nu are loc o reducere notabila a eficientei, de aceea aceasta metoda este mai atractiva decat altele (de exemplu prin controlul defazajului prin care se pierde foarte multa energie). Economia de energie este unul din principalele motive pentru care grupurile de pompare (dar nu numai) sunt actionate prin intermediul convertizoarelor de frecventa.Componentele unui convertizor de frecventaPrincipial, toate convertizoarele de frecventa sunt alcatuite din aceleasi blocuri functionale, indiferent daca vorbim de convertizoare de frecventa integrate, cum este cazul pompelor Grundfos din gama E (de exemplu UPE 2000, TPE, CRE) sau de sine statatoare, cum este cazul celor din gama Danfoss VLT (MicroDrive, VLT2800, HVAC, AquaDrive, AutomationDrive). Functia de baza este de a converti tensiunea de la retea (3 x 400 V, 50Hz) intr-o tensiune continua, apoi utilizand un circuit intermediar de stocare a energiei sub forma unei baterii de condensatoare de a converti aceasta tensiune continua intermediara intr-o tensiune alternativa cu alti parametri de amplitudine si frecventa. Aceasta succesiune de transformari de la o tensiune alternativa, la una continua si apoi din nou la una alternativa a facut ca in literatura de specialitate, convertizorul de frecventa sa fie numit si invertor, deoarece inverseaza de doua ori forma de energie absorbita din reteaua de alimentare nationala (alternativ continuu alternativ).Controlul vitezei prin metoda U/f (tensiune/frecventa) este foarte important, deoarece permit integrarea in multe aplicatii. De exemplu motorul unui conveior are nevoie de un cuplu constant la ax, intrucat sarcina sa nu variaza semnificativ, convertizorul trebuind sa ofere o tensiune la care raportul dintre tensiune si frecventa sa fie constant. O aplicatie de pompare pe de alta parte este caracterizata printr-o scadere rapida cuplului la scaderea vitezei, ceea ce necesita un raport U/f variabil. Rezultatul acestui control al U/f este o eficienta crescuta la variatiile de viteza. Algortimii de reglare sunt atat de eficienti incat permit gamei Danfoss VLT HVAC sa aiba o eficienta energetica minima de doar 98%!Blocurile functionale ce compun un convertizor de frecventa sunt urmatoarele:A. Electronica de putere1. Filtrul RFI (Radio Frequency Interference)2. Punctea rectificatoare3. Circuitul intermediar4. Circuitul de protectie5. InvertorulB. Electronica de control1. Driverul2. Modulatorul sinusoidal3. Circuitul de masura4. Procesorul5. Interfata cu utilizatorulMai jos le vom analiza pe fiecare in parte.A. Electronica de putere1. Filtrul RFI (electronica de putere)Acest bloc nu face parte din functiile de baza ale unui convertizor de frecventa si ar putea fi omis . Totusi, pentru a se indeplini cerintele directivei EMC (compatibilitate electromagnetica) a Uniunii Europene, acest filtru este necesar. Compatibilitatea electromagnetica este proprietatea unui echipament de a nu fi afectat de zgomotul electric din reteaua de alimentare (perturbatii electromagnetice) si totodata de a nu emite zgomot electric inapoi in retea.Filtrul RFI face posibila blocarea armonicelor (perturbatii) de un nivel ridicat inspre reteaua de alimentare, armonice ce ar putea provoca functionarea defectuasa a altor echipamente. De asemenea filtrul RFI blocheaza si perturbatiile care vin din retea, generate de alte echipamente, protejand astfel convertizorul atat pentru o functionare corecta, cat si impotriva distrugerii anumitor componente electronice ale acestuia.Compatibilitatea electromagnetica, asa cum este definita de standardele europene actuale, imparte emisiile electromagnetice in doua clase, dupa zona in care sunt folosite echipamentele care provoaca sau care trebuie protejate de aceste emisii: zone rezidentiale si zone industriale. La randul ei, fiecare zona mai are doua clase definite de standardul EN55011, care insa nu fac obiectul acestui tutorial.2. Puntea rectificatoarePuntea rectificatoare consta in general din 6 diode (pentru cazul in care convertizorul de frecventa are alimentare trifazica). In cazul in care convertizorul de frecventa are alimentare monofazatanumarul diodelor se reduce la 4. Rolul acestei punti este de a rectifica tensiunea alternativa, adica de a o transforma intr-o tensiune continua, energia sub aceasta forma fiind stocata in circuitul intermediar. Transferul de energie de la punctea rectificatoare la circuitul intermediar este foarte neuniform, avand ca o consecinta directa absorbirea unui curent nesinusoidal de la retea de catre convertizorul de frecventa (cum ar fi in cazul in care motorul asincron ar fi cuplat direct la retea). Curentul absorbit de convertizorul de frecventa consta din pulsuri de durata scurta, avand amplitudine mare. Mai jos vom arata cum se corecteaza acest comportament.3. Circuitul intermediarCircuitul intermediar contine cateva capacitati, in care puntea rectificatoare depoziteaza energia absorbita din retea si de unde invertorul absoarbe energia pe care o debiteaza catre motor. Intre puntea rectificatoare si circuitul intermediar exista o bobina de soc, al carei rol este de a netezi forma de unda nesinusoidala despre care am discutat la paragraful precedent si totodata de a reduce valoarea maxima a curentului de incarcare a capacitatilor. Prin aceasta se asigura un timp de viata mai lung al capacitatilor, precum si proprietati de compatibilitate electromagnetica mai bune ale convertizorului de frecventa.4. Circuitul de protectieCand convertizorul de frecventa este conectat la retea, circuitul intermediar trebuie sa se incarce cu energie, pentru a atinge tensiunea nominala de functionare. Prima incarcare nu trebuie sa se produca prea repede, deoarece ar putea provoca o supratensiune in circuitul intermediar. De asemenea, incarcarea unei capacitati prea repede are ca rezultat un varf de curent in reteaua de alimentare, fapt ce poate determina arderea sigurantelor de protectie a convertizorului. Pentru a realiza o incarcare lenta se inseriaza o rezistenta in acest circuit. Cand tensiunea continua a atins nivelul nominal de functionare, rezistenta este scurtcircuitata de activarea unui tranzistor aflat in paralel cu aceasta. In decursul functionarii normale tranzistorul scurtcircuiteaza rezistenta, asigurand o incarcare normala a capacitatii, fara pierderi notabile de energie.5. InvertorulInvertorul consta din 6 tranzistoare care comuta in urma comenzilor venite de la circuitul de control. Toate cele 6 tranzsitoare au cate o dioda in paralel si sunt aranjati pe trei ramuri, fiecare ramura continand doua tranzistoare. Punctele centrale ale celor 3 ramuri sunt conectate la bornele motorului, facand posibila conectarea unei borne a motorului fie la o borna pozitiva fie la una negativa a invertorului.Exemplu: Daca tranzistorul numarul 1 este deschis, borna U este conectata la plus. Daca tranzsitorul numarul 4 este deschis in acelasi timp, borna V este conectata la minus, facand astfel ca dinspre borna UV a motorului sa se vada tensiunea pe care o produce circuitul intermediar. Inversarea starii celor doua tranzistoare face ca tensiunea pe care o vede motorul sa fie inversa. In acest fel, din perspectiva motorului, invertorul produce o tensiune alternativa (de aceea convertizorul de frecventa mai este denumit si invertor). De fapt invertorul produce o forma de unda dreptunghiulara cu factor de umplere variabil, asa cum este ilustrat in figura de mai jos:

Fig. 2 Tensiune alternativa cu freventa variabila(fm) si amplitudinevariabila(Umotor)Valoarea medie a acestei forme de unde este aproximativ sinusoidala, avand frecventa si amplitudinea dorite. Tensiunea aplicata la bornele motorului este variata prin varierea factorului de umplere, fara a schimba frecventa. Acest principiu se numeste PWM (Pulse Widht Modulation, adica modularea prin varierea factorului de unda al unei forme de unde dreptunghiulare) si este cel mai folosit in convertizoarele de freceventa actuale, curentul absorbit de motor fiind aproape sinusoidal.B. Electronica de control6. DriverulToate tranzistoarele din circuitul invertor si din circuitul de protectie sunt comandate de un singur circuit, circuitul driver. Rolul acestui circuit este sa comute tranzistoarele intr-o maniera sigura, care sa evite hazardul combinational. In eventualiztatea unei suprasarcini, acest circuit are rolul de a detecta si opri functionarea inainte ca echipamentele sa intre intr-o stare critica de functionare.7. Modulatorul sinusoidalAcest circuit genereaza modelul pe care trebuie sa il urmeze in comutare cele 6 tranzistoare ale invertorului, in urma comenzilor primite de la circuitul driver pentru a obtine tensiunea dorita la motor.8. Circuitul de masuraCircuitul de masura monitorizeaza parametrii electrici ai curentului si tensiunii, pentru a asigura functionarea corecta a convertizorului de frecventa si a motorului pe care acesta il deserveste. De asemenea acest circuit masoara temperatura in punctele critice ale convertizorului de frecventa, in zona de putere a acestuia. Procesorul preia toate aceste date si ia masurile care se impun (de exemplu opreste convertizorul de frecventa in cazul in care se atinge o temperatura prea mare a acestuia).9. ProcesorulProcesorul se ocupa cu controlul general al functionarii convertizorului de frecventa, cum ar fi rampa de pornire sau de oprire, interpretarea semnalelor start/stop, protectia motorului si tratarea erorilor. In acelasi timp se ocupa si cu controlul aplicatiei in care este integrat convertizorul de frecventa. De exemplu intr-o aplicatie de pompare , folosindu-se de regulatorul PID integrat si de un semnal de la un traductor de presiune, variaza turatia pompei astfel incat sa mentina o presiune constanta in retea indiferent de consumul acesteia, care de mai multe ori este variabil. De asemenea procesorul se ocupa si de comunicatia la distanta prin intermediul diverselor protocoale puse la dispozitie de producator. In general toate aplicatiile software si datele despre motor sau pompa sunt interpretate de procesor.10. Interfata cu utilizatorulIntreaga comunicatie dintre convertizorul de frecventa si alte echipamente sau utilizatorii umani se desfasoara prin intermediul aceasta interfata. Aici semnalele foarte sensibile din electronica de control sunt transformate in semnale industriale standard (0 20mA, 4 20mA, 0 10V, etc) sau protocoale de comunicatie (Modbus, Profibus, DeviceNet, EtherNet/IP, etc).Soft starteruleste fratele mai mic al convertizorului de frecventa nu atat prin tehnologia utilizata, ci prin functia pe care o indeplineste. Un soft starter se foloseste atunci cand se doreste pornirea in rampa a unui motor, adica pornind de la starea de repaus, se creste gradual turatia acestuia pana cand se atinge turatia nominala. Acest lucru nu mai este facut prin varierea frecventei, ca la convertizorul de frecventa, ci prin varierea tensiunii aplicate. Spre deosebire de convertizorul de frecventa insa, soft starterul nu are capacitatea de reglare a turatiei. Acest lucru se manifesta prin pret, un soft starter fiind cu mult mai ieftin decat un convertizor de frecventa.Din prezentarea de mai sus este clar ca cel mai avantajos echipament din punct de vedere tehnic este convertizorul de frecventa. Cu toate acestea, el nu se justifica economic in toate situatiile.Avantajele pe care convertizorul de frecventa le introduce sunt: economia de energie de ordinul zecilor de procente fata de varianta fara convertizor de frecventa obtinuta in principal datorita faptului ca motorul va functiona exact la turatia optima. diminuarea sensibila a socurilor provocate de pornirea motoarelor mari cresterea semnificativa a factorului de putere pana la peste 0,95. Aceasta are ca o consecinta directa o alta economie de energie (reactiva) pe de o parte, iar pe de alta parte nu mai este necesara instalatia de compensare a energiei reactive. integrare facila in cadrul echipamentelor de automatizare, retelelor PLC, DCS, etcCa dezavantaje putem mentiona pretul mai mare decat al unui soft starter.Aplicatiile cele mai frecvente pentru un soft starter sunt cele in care acesta este folosit la pornirea lenta a unui motor, pentru a evita socul de curent pe care acesta il provoaca in retea atunci cand este pornit direct. Mai multe detalii despre modalitatile de pornire a motoarelor asincrone trifazate gasiti la tutorialul despre pornirea motoarelor.

Contacteaza-neTelefon:0744 393 890E-mail:office@pompemc.rosau vizitati magazinul online

Senzor, traductor si transmitterCare este diferenta dintre un senzor un traductor si un transmitter?In aceasta sectiune dorim sa eliminam confuzia intre senzori, traductoare si transmittere, foarte larg raspandita in zona achizitiei de semnal de la procesele industriale (de exemplu: temperatura, presiune, debit, etc).Din punct de vedere al achizitiei de semnal, un senzor este un dispozitiv care primeste un stimul si raspunde cu un semnal de tip electric, pe cand un traductor este un convertor de energie. In practica termenii se confunda uneori, lucru care poate duce la neintelegeri.Senzorii, impreuna cu circuitele asociate sunt folosite la masurarea diverselor proprietati fizice/chimice, cum ar fi: temperatura, presiunea, forta, debitul, pozitia, intensitatea luminoasa, PH, concentratia, etc. Aceste proprietati sunt un stimul pentru senzor, care le transforma intr-o marime electrica, care este mai usor de interpretat. Senzorul insa nu poate sa ofere un semnal electric stabil, intr-un domeniu universal valabil (de exemplu 0-10V), fara un circuit electronic asociat. Aici intervine o partea electronica de prelucrare a semnalului care in prima faza il amplifica, iar apoi il transforma intr-unul standardizat (0-10V, 420mA, etc). Aceasta parte de transformare este cea care schimba senzorul intr-un traductor.Transmitterul este un echipament care preia un semnal deja stabilizat (de exemplu 0-10V) si il transforma in alt tip de semnal (de exemplu 420mA), astefl incat sa poata fi citit la distanta fara erori. Un alt exemplu bun este transmitterul care preia un semnal tip rezistenat electrica (ohm) si il transforma intr-unul de 420mA. Semnalul tip rezistenta electrica (de exemplu un senzor PT1000) nu poate fi citit la distanta fara erori, deoarece cablul prin care se citeste senzorul introduce o rezistenta suplimentara, alterand semnalul initial.Ca o concluzie, desi este un pic fortata, senzorul este parte a unui traductor, dar poate functiona si de sine statator, iar un transmitter este un echipament aditional care transforma semnalul de la un traductor/senzor pentru a putea fi citit la distanta.