Invertor pentru pompe hidrofor și instalații fotovoltaice – aplicație, structură și diferențe

Invertorul este un element cheie al instalatiilor moderne cu pompe hidrofor si, din ce in ce mai mult, si in sistemele fotovoltaice, unde este responsabil de convertirea energiei electrice si adaptarea parametrilor acesteia la nevoile receptorilor. Oferte Dambat sub mărcile IBO și IBO IPRO, Invertorul este folosit în principal ca controler inteligent al pompei, menținând presiunea setată a apei prin reglarea turației motorului și controlând optim funcționarea întregului sistem. Pentru utilizatorul final, aceasta înseamnă presiune stabilă, durată de viață mai lungă a pompei și economii de energie electrică, în timp ce pentru electricieni - un sistem extins cu posibilitatea de a configura parametrii de funcționare, cum ar fi tensiunile de alimentare ale invertorului, ieșirile de control și funcțiile de securitate.

Dambat IBO i invertoare IPRO pentru pompe hidrofor

Invertoare de curent utilizate în soluțiile Dambat, cum ar fi seriale IVR IBO sau șoferi IPRO, sunt concepute pentru a funcționa cu pompe de puțuri adânci, de suprafață și hidrofor în instalații casnice și industriale. Astfel de invertoare de putere transformă energia din rețea într-o formă adaptată motorului pompei, permițând reglarea frecvenței și tensiunii în funcție de necesarul curent de apă și condițiile din instalație. Într-o instalație tipică, invertoarele de putere cooperează cu un traductor de presiune, datorită căruia funcționarea invertorului permite menținerea constantă a presiunii apei cu un consum în schimbare, ceea ce este deosebit de important în seturile de hidrofor și sistemele de irigare.

Un invertor monofazat, tipic pentru instalațiile domestice mai mici, vă permite să alimentați hidroforul monofazat și pompele de suprafață, menținând în același timp controlul fluid al vitezei și protecția împotriva funcționării în uscat, suprasarcină și tensiune prea joasă sau ridicată. Invertorul trifazat este utilizat pentru pompe submersibile mai mari și seturi cu putere mai mare, unde este esențial să utilizați pe deplin capacitățile motorului trifazat, limitând în același timp curenții de pornire, controlând frecvența tensiunii de alimentare și stabilizând curentul de sarcină. În multe soluții Dambat, invertorul trifazat permite și funcționarea în grupuri de pompe, unde etapa finală de control trebuie să furnizeze valoarea curentă adecvată pentru fiecare pompă, în funcție de cerere, monitorizând în același timp frecvența tensiunii și parametrii rețelei.

Pompă invertor și invertor fotovoltaic - asemănări și diferențe

În stratul electric, un invertor pentru pompe hidrofor și invertor pentru o instalație fotovoltaică au o schemă funcțională similară: invertoarele de curent transformă energia de la un tip la altul, transformând de obicei curentul continuu sau tensiunea alternativă în parametri de ieșire adaptați receptorului. În ambele soluții, factorii cheie sunt tensiunile invertorului, precum și tensiunea DC din circuitul DC, care este creată datorită secțiunii redresorului și unui condensator selectat corespunzător care netezește tensiunea redresată înainte de a ajunge la etapa finală. Indiferent de aplicație, structura invertorului include și o etapă intermediară responsabilă cu stocarea energiei în câmpul electric al condensatorului și controlul tensiunii condensatorului, ceea ce permite stabilizarea tensiunii de intrare și a tensiunii de alimentare a invertorului.

Invertorul fotovoltaic este proiectat în principal ca convertor de tensiune și convertor de frecvență pentru sursele de tensiune continuă, care transformă tensiunea de curent continuu de la modulele fotovoltaice în tensiune alternativă cu parametrii rețelei, astfel încât să poată alimenta sarcinile sau să transmită energie către rețeaua electrică. În instalațiile Dambat, invertorul pompei servește ca un controler de antrenare mai avansat - în practică, este un convertor de frecvență optimizat pentru controlul motoarelor pompelor, unde frecvența tensiunii de alimentare, amplitudinea tensiunii invertorului și valoarea curentului sunt ajustate dinamic la presiunea și debitul necesar. În sistemele fotovoltaice invertor hibrid în plus, funcționează cu instalații de stocare a energiei, folosind surse de tensiune directă sub formă de panouri și baterii, ceea ce îl deosebește de un invertor cu pompă tipic, care utilizează de obicei o sursă standard de curent alternativ.

Structura invertorului - blocuri principale și model de funcționare

Un model tipic de construcție a invertorului include mai multe blocuri de bază: un redresor de intrare, o treaptă intermediară cu un circuit DC și o treaptă de ieșire responsabilă pentru generarea unei tensiuni de ieșire cu frecvență și amplitudine reglabile. Redresorul convertește tensiunea AC din rețea în tensiune DC, care este apoi filtrată și stocată de condensator pentru a obține o tensiune redresată stabilă la nivelul corespunzător. Valoarea tensiunii condensatorului este monitorizată de electronica de control, care controlează continuu tensiunile de intrare, tensiunile de alimentare ale invertorului și sursa de tensiune DC pentru a preveni depășirea parametrilor admisibili ai sistemului.

Etapa finală utilizează de obicei tranzistoare de capăt cu invertor sau tiristoare cu comutare de curent, care comută rapid tensiunea curentă în circuitele de ieșire, generând o tensiune alternativă modulată cu parametri setați. În funcție de design, etapa finală poate funcționa ca un convertor de tensiune clasic cu modulație PWM, unde schimbarea tensiunii și a frecvenței vă permite să reglați curentul de sarcină și viteza motorului, sau ca un sistem convertor mai complex cu funcții de recuperare a energiei. În invertoarele Dambat IBO i IPRO sunt utilizate soluții care permit reglarea precisă a puterii și a parametrilor de funcționare a pompei, ceea ce are un impact direct asupra puterii invertorului și a domeniului de sarcină admisibil la diferite tensiuni de alimentare ale invertorului.

Diagrama invertorului, terminale și interfețe de măsurare

Un exemplu de diagramă a unui invertor pentru pompe și instalații industriale arată o separare clară a circuitelor de putere și de control, inclusiv elemente precum bornele de control al invertorului, intrarea de tensiune, intrarea de curent și un terminal comun pentru semnale digitale. Diagrama terminalelor invertorului include de obicei terminale de alimentare de la rețea, ieșiri ale motorului, o intrare digitală multifuncțională, o intrare analogică de tensiune și o intrare analogică de curent, care permite integrarea cu senzori de presiune și debit sau controlere BMS externe. Convertorul de frecvență astfel configurat permite controlul de la distanță, parametrizarea și monitorizarea funcționării pompei, ceea ce este deosebit de important în instalațiile extinse de hidrofor și de protecție împotriva incendiilor.

Invertoarele de tensiune moderne oferă, de asemenea, o ieșire de măsurare și o ieșire de măsurare analogică pentru transmiterea informațiilor despre presiune, frecvență, curent de sarcină și alți parametri către sistemele de nivel superior, precum și o ieșire de măsurare a tensiunii care poate reflecta tensiunea de curent continuu din legătura CC sau amplitudinea tensiunii a invertorului. De asemenea, este disponibilă o ieșire releu sau o ieșire releu multifuncțională, care informează despre stările de funcționare, alarme și depășirea pragurilor setate, ceea ce permite integrarea cu sistemele de semnalizare, automatizarea clădirilor sau de securitate. În funcție de modelele de invertor Dambat, funcțiile invertorului pot include, de asemenea, comutarea întârziată a pompei, comutarea automată între pompe și funcționarea în uscat, ceea ce crește fiabilitatea întregii instalații.

Parametri electrici: tensiuni, curenți și puterea invertorului

Atunci când selectați un invertor pentru o anumită pompă sau instalație fotovoltaică, ar trebui să acordați atenție parametrilor electrici cheie, cum ar fi tensiunea de alimentare a invertorului, tensiunea de curent continuu în circuitul de curent continuu și tensiunea alternativă la ieșire, care trebuie să fie în concordanță cu cerințele motorului sau receptoarelor. Modificarea tensiunii și frecvenței tensiunii de alimentare are un impact direct asupra valorii curentului și a curentului de sarcină, prin urmare, puterea invertorului trebuie selectată cu o marjă în raport cu puterea nominală a motorului, ținând cont de natura pornirii, condițiile de răcire și metoda de funcționare a pompei. În instalațiile cu pompe hidrofor, se presupune adesea că invertorul ar trebui să aibă o putere puțin mai mare decât puterea motorului pentru a ține cont de suprasarcinile de moment și de specificul funcționării ciclice menținând în același timp presiunea constantă.

În sistemele fotovoltaice, este de asemenea important să se potrivească sursele de tensiune DC - tensiunile de intrare rezultă din configurația panoului, iar invertoarele de tensiune trebuie să funcționeze într-o gamă specifică de tensiuni și curenți pentru a converti eficient energia. Tensiunea redresată generată de redresor și tensiunea condensatorului determină indirect amplitudinea maximă a tensiunii invertorului la ieșire și, astfel, domeniul de reglare a frecvenței tensiunii și cuplul motor disponibil. La selectarea dispozitivului, sursa de alimentare - indiferent dacă este o rețea AC sau surse de tensiune DC de la panouri - ar trebui să ofere o tensiune de curent stabilă și o rezervă de putere suficientă, astfel încât invertoarele de curent să poată funcționa în întreaga gamă de sarcină necesară fără a depăși valoarea admisă a curentului.

Modele, caracteristici și aplicații de invertoare Dambat

Modele de invertoare Dambat din familiile IBO i IPRO sunt proiectate pentru o gamă largă de aplicații, de la instalații de hidrofor la domiciliu până la sisteme industriale și sisteme de irigare care necesită un control precis al funcționării pompei. Modelele de invertor disponibile permit funcționarea pompelor monofazate și trifazate în domeniul de putere de la fracțiuni de kW până la câțiva kW, ceea ce permite configurarea atât a seturilor simple cu o singură pompă, cât și a sistemelor complexe cu mai multe trepte de pompare și control în cascadă. În multe aplicații, un invertor monofazat este utilizat în clădirile unifamiliale, în timp ce un invertor trifazat este instalat în instalații mai mari și instalații tehnologice, unde curentul continuu apare doar în circuitul intermediar, iar tensiunea alternativă este utilizată pe partea de alimentare și de ieșire.

In solutii cu pompe de adâncime și hidrofor Deosebit de importante sunt funcțiile invertoarelor responsabile cu reglarea presiunii, protecția împotriva funcționării uscate, controlul temperaturii motorului și supravegherea frecvenței tensiunii și a curentului de sarcină. În unele variante se folosește și un invertor hibrid, care combină posibilitatea alimentării cu energie electrică din rețea și din surse alternative de tensiune continuă, care poate fi util în instalațiile cu instalație fotovoltaică proprie și set de hidrofor. Datorită funcțiilor extinse ale invertoarelor, este posibilă reducerea loviturii de berbec, prelungirea duratei de viață a fitingurilor și reducerea consumului de energie, ceea ce se traduce printr-o funcționare stabilă și economică a întregului sistem de apă.

Control intrări/ieșiri și integrare cu automatizare

Invertorul modern al pompei Dambat oferă un set bogat de interfețe, inclusiv o intrare analogică de tensiune, o intrare analogică de curent și o intrare de curent pentru conectarea senzorilor de presiune, nivel sau debit, ceea ce permite implementarea algoritmilor de control avansați. În plus, intrarea digitală multifuncțională vă permite să conectați semnale de pornire/oprire, operare manuală, moduri prioritare sau interblocări externe, în timp ce bornele de control al invertorului sunt clar separate de circuitele de alimentare, ceea ce facilitează proiectarea dulapurilor de comandă și sisteme de securitate. Datorită acestui fapt, convertizorul de frecvență poate fi integrat cu ușurință cu controlere PLC și sisteme BMS superioare, fără a fi nevoie de a utiliza sisteme intermediare complexe.

Pe partea de ieșire, pe lângă ieșirea clasică cu releu, pot exista o ieșire releu multifuncțională și o ieșire multifuncțională pentru semnalizarea stărilor de urgență, lucrul în regim automat sau atingerea unei valori de presiune setată în instalație. Ieșirea de măsurare analogică și ieșirea de măsurare a tensiunii permit transmiterea informațiilor despre parametri precum frecvența tensiunii, tensiunea curentă sau curentul de sarcină către sistemele de monitorizare și înregistratoare, ceea ce facilitează diagnosticarea defecțiunilor și optimizarea funcționării sistemului. Drept urmare, funcțiile invertoarelor depășesc simpla reglare a vitezei, creând un sistem complet de control cu ​​posibilitatea de supraveghere de la distanță, arhivare a datelor și adaptare la condițiile de funcționare în schimbare.

Un exemplu de diagramă a unui invertor într-o instalație cu o pompă și PV

Un exemplu de diagramă a unui invertor utilizat cu o pompă hidrofor presupune că tensiunea alternativă din rețea merge la redresor, unde este transformată în tensiune de curent continuu, iar apoi, printr-o treaptă intermediară cu condensatoare, trece la etapa finală generând tensiuni reglabile ale invertorului. Într-un astfel de sistem, tensiunea redresată și tensiunea condensatorului sunt monitorizate continuu, iar modificarea tensiunii și a frecvenței tensiunii are loc în funcție de semnalele de la intrarea de tensiune analogică sau de la intrarea de curent analogic, care reprezintă valoarea curentului sau a presiunii de la senzori. Terminalul comun și terminalele de control al invertorului creează o structură logică de conectare, în care toate semnalele de control și măsurare sunt organizate pentru a face service-ul și configurarea cât mai ușoare posibil.

Într-o instalație fotovoltaică, invertorul de tensiune funcționează ca un convertor care acceptă tensiuni de intrare de la surse de tensiune DC, cum ar fi modulele fotovoltaice și stocarea energiei, iar apoi invertoarele de tensiune generează o tensiune AC potrivită rețelei, cu o anumită frecvență și amplitudine a tensiunii. În cazul unui invertor hibrid, acesta gestionează suplimentar fluxul de energie dintre sursa de alimentare din rețea, stocarea energiei și receptoare, ceea ce necesită un control precis al curentului de sarcină și o analiză continuă a unor valori precum tensiunea curentă sau valoarea curentului de încărcare și descărcare a stocării. În practică, funcționarea unui invertor trifazat în sistemele fotovoltaice și de pompe este similară, dar adaptată la diferite caracteristici de sarcină - într-un caz, acestea sunt receptoare generale, în celălalt, motoare de pompă cu curbe caracteristice specifice.

Rezumat – când să alegeți un anumit tip de invertor

În instalațiile cu pompe hidrofor din clădirile rezidențiale, este de obicei suficient un invertor monofazat bine selectat, ale cărui funcții invertorului sunt concentrate pe reglarea presiunii, protecția motorului și controlul simplu de pornire/oprire, păstrând în același timp compatibilitatea cu sursele tipice de energie. În instalații mai mari, instalații industriale sau sisteme cu mai multe pompe, un invertor trifazat cu puterea invertorului selectată corespunzător și opțiuni avansate de configurare va asigura un control mai bun al curentului de sarcină și pierderi mai mici de energie în timpul funcționării continue. În sistemele fotovoltaice, în special cele cu stocare de energie, un rol cheie îl joacă invertorul hibrid și invertoarele de curent și invertoarele de tensiune dedicate, care sunt responsabile pentru conversia efectivă a energiei din curent continuu în tensiune alternativă în conformitate cu cerințele rețelei și receptoarelor.

Selectarea unui dispozitiv specific trebuie să ia întotdeauna în considerare structura invertorului, modelul de construcție al invertorului indicat de producător și un exemplu de diagramă detaliată a invertorului împreună cu o descriere a terminalelor și interfețelor, datorită cărora un electrician autorizat SEP poate configura corect intrarea digitală multifuncțională, intrarea de tensiune și intrarea curentului. De asemenea, este important să se analizeze parametri precum tensiunea de alimentare a invertorului, frecvența tensiunii, tensiunea DC în circuitul intermediar, precum și ieșirea de măsurare disponibilă, ieșirea releului și ieșirea de măsurare analogică, ceea ce permite integrarea completă cu sistemele de automatizare și monitorizare. Alegând soluțiile Dambat, instalatorul obține suport în documentație și instrucțiuni care descriu în detaliu funcționarea invertorului, diagrama invertorului, terminalele și toate funcțiile invertoarelor pentru pompe hidrofor și alte aplicații.