Biến tần Delta điều khiển bơm điều áp

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện đã được Tập đoàn Điện lực ViệtNam tuyên truyền, vận động qua các phương tiện thông tin đại chúng. Ở đây, chúng tôi muốn nêu một giải pháp cho các cơ sở sản xuất đang sử dụng các động cơ điện không đồng bộ công suất vừa và lớn :

 

Hệ thống truyền động điện cho máy công tác hoặc các dây chuyền sản xuất phục vụ sản xuất nông nghiệp đã sử dụng phổ biến động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ loại roto lồng sóc hay còn gọi là động cơ cảm ứng. Động cơ không đồng bộ nói chung có nhiều ưu việt nhưng nếu sử dụng để điều khiển đơn giản ( khởi động trực tiếp hoặc khởi động sao tam giác ) thì hệ tồn tại một số nhược điểm như:

– Dòng điện khởi động rất lớn, gấp 4 – 6 lần dòng điện định mức của động cơ, đặc biệt ở những máy luôn có tải thường trực như máy bơm nước, quạt ly tâm, máy nén khí, băng tải, máy nghiền búa…ảnh hưởng xấu tới những máy khác đang vận hành đồng thời và giảm tuổi thọ động cơ điện.

– Tốc độ vòng quay của động cơ điện cảm ứng chỉ được điều khiển theo từng cấp (hữu

cấp); thông thường mỗi động cơ chỉ thay đổi được một trong các dãy tốc độ đồng bộ như:

3.000 – 1.500vg/ph; 1.500 – 1.000vg/ph; trong khi đó những công nghệ sản xuất yêu cầu hệ thống truyền động cần được điều khiển tốc độ liên tục (vô cấp) theo mô men và phụ tải thay đổi thì hệ truyền động điện trên không có khả năng đáp ứng.

Do sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật vi điện tử và điện tử công suất nên ngày càng có nhiều loại thiết bị điều khiển động cơ điện không đồng bộ với các chức năng hoàn hảo mà “ biến tần AC ” là một điển hình.

Nguyên lý làm việc:

Tốc độ đồng bộ (chưa tính đến độ trượt s) của động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha

được tính:

n = 60f/p (vg/ph).

Ở đây: f – tần số lưới điện 50Hz (một số quốc gia trên thế giới có tấn số f = 60Hz);

p – số cặp cực từ trên stato động cơ.

Vì vậy, dựa vào công thức tính (n), người ta có thể thay đổi tần số (f) ở nguồn vào động cơ, do đó tốc độ động cơ sẽ được thay đổi theo để đạt giá trị mong muốn, thiết bị này được gọi là bộ biến tần. Bộ biến tần phải thực hiện được các chức năng:

– Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha của nguồn điện vào thành điện áp một chiều nhờ bộ

chỉnh lưu cầu ba pha;

– Sau đó nhờ bộ nghịch lưu (INVERTER) sẽ đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều ba pha

biến đổi theo phương pháp điều chế độ rộng của xung ;

Về ứng dụng:

– Điều khiển động cơ không đồng bộ công suất từ 15 đến trên 600kW với tốc độ khác nhau;

– Điều chỉnh lưu lượng của bơm, lưu lượng không khí ở quạt ly tâm, năng suất máy, năng suất băng tải ….

– Ổn định lưu lượng, áp suất ở mức cố định trên hệ thống bơm nước, quạt gió, máy nén khí … cho dù nhu cầu sử dụng thay đổi;

– Điều khiển quá trình khởi động và dừng chính xác động cơ trên hệ thống băng tải …

Biến tần AC công suất nhỏ từ 0,18 á 14 kW có thể sử dụng để điều khiển những máy công tác như: cưa gỗ, khuấy trộn, xao chè, nâng hạ …

Với bơm và quạt ly tâm là những máy có mô men tải thay đổi theo tốc độ vòng quay như sau:

– Lưu lượng (m3/h) tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, Q1/Q2 = n1/n2 ;

– Áp suất (Pa) tỷ lệ bình phương tốc độ, H1/H2 = (n1/ n2)2

– Công suất điện tiêu thụ (kW) tỷ lệ lập phương với tốc độ, P1/P2 = (n1/ n2)3

Ở đây: Q1, H1, P1 – lưu lượng, áp suất và công suất điện tương ứng với số vòng quay định

mức của động cơ ( n1= 2960, 1.460 vg/ph …).

Q2, H2, P2 – lưu lượng, áp suất, công suất điện ứng với tốc độ vòng quay được điều

chỉnh (n2

Từ đó dễ dàng nhận thấy, ở một số trường hợp mà công nghệ sản xuất đòi hỏi phải điều chỉnh lưu lượng, áp suất ở động cơ máy bơm, hoặc quạt gió theo mức tải phù hợp với từng thời điểm khác nhau thì việc thay đổi tốc độ động cơ dẫn động được xem là thích hợp nhất, đặc biệt tiết kiệm điện năng. Giải pháp này đã thay thế cho phương pháp cổ truyền là khi cần thay đổi sự lưu thông chất lỏng hay chất khí phải thông qua góc mở các van ở đầu vào hoặc đầu ra của đường ống.

Công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải pháp ứng dụng biến tần điều chỉnh tốc độ bơm là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện rất cao so với động cơ làm việc với tốc độ không đổi (100% nđm).

Ví dụ: Thông số của động cơ bơm nước như sau: công suất định mức Pđm = P1 = 30kW,số

vòng quay định mức n1 = 2.960vg/ph. Khi cần điều chỉnh để giảm lưu lượng hoặc áp suất

bằng cách giảm tốc độ dưới định mức: n2 = 2.500vg/ph, thì công suất tiêu thụ lúc này chỉ

còn:

P2 = 30. (2.500/2.960)3 = 18kW, (P2 = 60% Pđm)

Nếu máy vận hành ở chế độ ít tải trong thời gian t =15 h/ngày, điện năng có thể tiết kiệm

được so với không dùng biến tần :

DA = 30.15 – 18.15 = 180kWh/ngày

Hiệu quả khi sử dụng biến tần :

– Hiệu suất làm việc của máy cao;

– Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ của động cơ và

các cơ cấu cơ khí dài hơn;

– An toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ít hơn do vậy đã giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy …

– Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành.

Ngoài ra, hệ thống máy có thể kết nối với máy tính ở trung tâm. Từ trung tâm điều khiển nhân viên vận hành có thể thấy được hoạt động của hệ thống và các thông số vận hành (áp suất, lưu lượng, vòng quay …), trạng thái làm việc cũng như cho phép điều chỉnh, chẩn đoán và xử lý các sự cố có thể xảy ra.

PHẦN II : GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC SẠCH DÙNG BIẾN TẦN TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG

A : Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động:

Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động

Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm:

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm

Như vậy với việc đưa biến tần vào hệ thống sẽ hoạt động bám sát theo đúng thực tế lưu lượng phụ tải, do vậy sẽ giảm đáng kể năng lượng tiêu hao không cần thiết vào các giờ phụ tải thấp điểm.

– PLC S7-200: bộ điều khiển trung tâm, nó xử lý các tín hiệu thu thập về từ hệ thống để điều khiển các động cơ. Các động cơ được điều khiển chạy thông qua biến tần và các contactor.

– Converter (biến tần): điều khiển trơn tốc độ động cơ. Với biến tần thì động cơ chạy với hiệu suất rất cao ngay cả khi hoạt động ở tốc độ thấp. Biến tần sẽ làm cho hệ thống hoạt động tiết kiệm năng lượng điện so với cách hoạt động cũ của trạm.

– Đầu đo áp suất: mục đích để đo áp suất mạng. Với tín hiệu đo được từ đầu đo áp suất đưa về PLC xử lý điều khiển tốc độ bơm. Với đầu đo này PLC sẽ giám sát được áp suất nước trên mạng.

– Màn hình hiển thị TD-200: dùng để cài đặt các chế độ hoạt động của trạm, cài áp suất mạng… Ngoài ra, trên màn hình còn hiển thị áp suất đo được trên đường ống mạng.

Nguyên lý hoạt động:

Với thiết kế này, hệ thống sẽ tự động giám sát áp suất nước trên đường ống mạng và điều khiển ngược lại để đảm bảo giữ đúng áp suất theo yêu cầu. PLC sẽ điều khiển áp suất nước trên đường ống mạng theo đồ thị phụ tải ngày, tức là hệ thống sẽ điều khiển áp suất theo thời gian thực. Hệ thống điều khiển tự động này một số chức năng chính sau:

– Đo lường: do đầu đo áp suất đo lường và chuyển đổi để đưa về CPU của S7-200.

– Xử lý thông tin: bộ điều khiển trung tâm sẽ đảm nhiệm vấn đề này.

– Điều khiển: S7-200 sẽ phối hợp với biến tần làm việc này theo yêu cầu.

– Giám sát: S7-200 sẽ kết đầu đo áp suất để giám sát hệ thống hoạt động.

– Giao tiếp giữa người vận hành và thiết bị: do màn hình hiển thị TD-200 thực hiện.

– Hệ thống có thể chuyển đổi qua lại giữa các motor bơm chạy với biến tần nhằm mục đích nâng cao tuổi thọ bơm, phục vụ bảo trì bảo dưỡng mà không làm gián đoạn sản xuất. Việc chuyển đổi có thể thực hiện bằng cách cài đặt trên màn hình TD200.

– Đồng thời để cho phép mở rộng và phát triển phụ tải sau này, hệ thống có thể sử dụng cùng lúc hai bơm nếu cần. Bơm thứ hai sẽ đươc tự động đóng chạy trực tiếp thông qua côngtắctơ như là một bơm nền và bơm có biến tần sẽ chạy điều chỉnh đỉnh cho phù hợp với phụ tải. Hoạt động của hệ thống như biểu đồ minh hoạ ở trên.

Advertisements

Biến tần | Biến tần điều khiển bơm điều áp

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện đã được Tập đoàn Điện lực ViệtNam tuyên truyền, vận động qua các phương tiện thông tin đại chúng. Ở đây, chúng tôi muốn nêu một giải pháp cho các cơ sở sản xuất đang sử dụng các động cơ điện không đồng bộ công suất vừa và lớn :

 

Hệ thống truyền động điện cho máy công tác hoặc các dây chuyền sản xuất phục vụ sản xuất nông nghiệp đã sử dụng phổ biến động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ loại roto lồng sóc hay còn gọi là động cơ cảm ứng. Động cơ không đồng bộ nói chung có nhiều ưu việt nhưng nếu sử dụng để điều khiển đơn giản ( khởi động trực tiếp hoặc khởi động sao tam giác ) thì hệ tồn tại một số nhược điểm như:

– Dòng điện khởi động rất lớn, gấp 4 – 6 lần dòng điện định mức của động cơ, đặc biệt ở những máy luôn có tải thường trực như máy bơm nước, quạt ly tâm, máy nén khí, băng tải, máy nghiền búa…ảnh hưởng xấu tới những máy khác đang vận hành đồng thời và giảm tuổi thọ động cơ điện.

– Tốc độ vòng quay của động cơ điện cảm ứng chỉ được điều khiển theo từng cấp (hữu

cấp); thông thường mỗi động cơ chỉ thay đổi được một trong các dãy tốc độ đồng bộ như:

3.000 – 1.500vg/ph; 1.500 – 1.000vg/ph; trong khi đó những công nghệ sản xuất yêu cầu hệ thống truyền động cần được điều khiển tốc độ liên tục (vô cấp) theo mô men và phụ tải thay đổi thì hệ truyền động điện trên không có khả năng đáp ứng.

Do sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật vi điện tử và điện tử công suất nên ngày càng có nhiều loại thiết bị điều khiển động cơ điện không đồng bộ với các chức năng hoàn hảo mà “ biến tần AC ” là một điển hình.

Nguyên lý làm việc:

Tốc độ đồng bộ (chưa tính đến độ trượt s) của động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha

được tính:

n = 60f/p (vg/ph).

Ở đây: f – tần số lưới điện 50Hz (một số quốc gia trên thế giới có tấn số f = 60Hz);

p – số cặp cực từ trên stato động cơ.

Vì vậy, dựa vào công thức tính (n), người ta có thể thay đổi tần số (f) ở nguồn vào động cơ, do đó tốc độ động cơ sẽ được thay đổi theo để đạt giá trị mong muốn, thiết bị này được gọi là bộ biến tần. Bộ biến tần phải thực hiện được các chức năng:

– Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha của nguồn điện vào thành điện áp một chiều nhờ bộ

chỉnh lưu cầu ba pha;

– Sau đó nhờ bộ nghịch lưu (INVERTER) sẽ đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều ba pha

biến đổi theo phương pháp điều chế độ rộng của xung ;

Về ứng dụng:

– Điều khiển động cơ không đồng bộ công suất từ 15 đến trên 600kW với tốc độ khác nhau;

– Điều chỉnh lưu lượng của bơm, lưu lượng không khí ở quạt ly tâm, năng suất máy, năng suất băng tải ….

– Ổn định lưu lượng, áp suất ở mức cố định trên hệ thống bơm nước, quạt gió, máy nén khí … cho dù nhu cầu sử dụng thay đổi;

– Điều khiển quá trình khởi động và dừng chính xác động cơ trên hệ thống băng tải …

Biến tần AC công suất nhỏ từ 0,18 á 14 kW có thể sử dụng để điều khiển những máy công tác như: cưa gỗ, khuấy trộn, xao chè, nâng hạ …

Với bơm và quạt ly tâm là những máy có mô men tải thay đổi theo tốc độ vòng quay như sau:

– Lưu lượng (m3/h) tỷ lệ bậc nhất với tốc độ, Q1/Q2 = n1/n2 ;

– Áp suất (Pa) tỷ lệ bình phương tốc độ, H1/H2 = (n1/ n2)2

– Công suất điện tiêu thụ (kW) tỷ lệ lập phương với tốc độ, P1/P2 = (n1/ n2)3

Ở đây: Q1, H1, P1 – lưu lượng, áp suất và công suất điện tương ứng với số vòng quay định

mức của động cơ ( n1= 2960, 1.460 vg/ph …).

Q2, H2, P2 – lưu lượng, áp suất, công suất điện ứng với tốc độ vòng quay được điều

chỉnh (n2

Từ đó dễ dàng nhận thấy, ở một số trường hợp mà công nghệ sản xuất đòi hỏi phải điều chỉnh lưu lượng, áp suất ở động cơ máy bơm, hoặc quạt gió theo mức tải phù hợp với từng thời điểm khác nhau thì việc thay đổi tốc độ động cơ dẫn động được xem là thích hợp nhất, đặc biệt tiết kiệm điện năng. Giải pháp này đã thay thế cho phương pháp cổ truyền là khi cần thay đổi sự lưu thông chất lỏng hay chất khí phải thông qua góc mở các van ở đầu vào hoặc đầu ra của đường ống.

Công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải pháp ứng dụng biến tần điều chỉnh tốc độ bơm là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện rất cao so với động cơ làm việc với tốc độ không đổi (100% nđm).

Ví dụ: Thông số của động cơ bơm nước như sau: công suất định mức Pđm = P1 = 30kW,số

vòng quay định mức n1 = 2.960vg/ph. Khi cần điều chỉnh để giảm lưu lượng hoặc áp suất

bằng cách giảm tốc độ dưới định mức: n2 = 2.500vg/ph, thì công suất tiêu thụ lúc này chỉ

còn:

P2 = 30. (2.500/2.960)3 = 18kW, (P2 = 60% Pđm)

Nếu máy vận hành ở chế độ ít tải trong thời gian t =15 h/ngày, điện năng có thể tiết kiệm

được so với không dùng biến tần :

DA = 30.15 – 18.15 = 180kWh/ngày

Hiệu quả khi sử dụng biến tần :

– Hiệu suất làm việc của máy cao;

– Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ của động cơ và

các cơ cấu cơ khí dài hơn;

– An toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ít hơn do vậy đã giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy …

– Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành.

Ngoài ra, hệ thống máy có thể kết nối với máy tính ở trung tâm. Từ trung tâm điều khiển nhân viên vận hành có thể thấy được hoạt động của hệ thống và các thông số vận hành (áp suất, lưu lượng, vòng quay …), trạng thái làm việc cũng như cho phép điều chỉnh, chẩn đoán và xử lý các sự cố có thể xảy ra.

PHẦN II : GIỚI THIỆU HỆ ĐIỀU KHIỂN BƠM NƯỚC SẠCH DÙNG BIẾN TẦN TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG

A : Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động:

Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động

Cấu hình hệ thống và nguyên lý hoạt động

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm:

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm

Biểu đồ sau minh họa hoạt động điều khiển bơm

Như vậy với việc đưa biến tần vào hệ thống sẽ hoạt động bám sát theo đúng thực tế lưu lượng phụ tải, do vậy sẽ giảm đáng kể năng lượng tiêu hao không cần thiết vào các giờ phụ tải thấp điểm.

– PLC S7-200: bộ điều khiển trung tâm, nó xử lý các tín hiệu thu thập về từ hệ thống để điều khiển các động cơ. Các động cơ được điều khiển chạy thông qua biến tần và các contactor.

– Converter (biến tần): điều khiển trơn tốc độ động cơ. Với biến tần thì động cơ chạy với hiệu suất rất cao ngay cả khi hoạt động ở tốc độ thấp. Biến tần sẽ làm cho hệ thống hoạt động tiết kiệm năng lượng điện so với cách hoạt động cũ của trạm.

– Đầu đo áp suất: mục đích để đo áp suất mạng. Với tín hiệu đo được từ đầu đo áp suất đưa về PLC xử lý điều khiển tốc độ bơm. Với đầu đo này PLC sẽ giám sát được áp suất nước trên mạng.

– Màn hình hiển thị TD-200: dùng để cài đặt các chế độ hoạt động của trạm, cài áp suất mạng… Ngoài ra, trên màn hình còn hiển thị áp suất đo được trên đường ống mạng.

Nguyên lý hoạt động:

Với thiết kế này, hệ thống sẽ tự động giám sát áp suất nước trên đường ống mạng và điều khiển ngược lại để đảm bảo giữ đúng áp suất theo yêu cầu. PLC sẽ điều khiển áp suất nước trên đường ống mạng theo đồ thị phụ tải ngày, tức là hệ thống sẽ điều khiển áp suất theo thời gian thực. Hệ thống điều khiển tự động này một số chức năng chính sau:

– Đo lường: do đầu đo áp suất đo lường và chuyển đổi để đưa về CPU của S7-200.

– Xử lý thông tin: bộ điều khiển trung tâm sẽ đảm nhiệm vấn đề này.

– Điều khiển: S7-200 sẽ phối hợp với biến tần làm việc này theo yêu cầu.

– Giám sát: S7-200 sẽ kết đầu đo áp suất để giám sát hệ thống hoạt động.

– Giao tiếp giữa người vận hành và thiết bị: do màn hình hiển thị TD-200 thực hiện.

– Hệ thống có thể chuyển đổi qua lại giữa các motor bơm chạy với biến tần nhằm mục đích nâng cao tuổi thọ bơm, phục vụ bảo trì bảo dưỡng mà không làm gián đoạn sản xuất. Việc chuyển đổi có thể thực hiện bằng cách cài đặt trên màn hình TD200.

– Đồng thời để cho phép mở rộng và phát triển phụ tải sau này, hệ thống có thể sử dụng cùng lúc hai bơm nếu cần. Bơm thứ hai sẽ đươc tự động đóng chạy trực tiếp thông qua côngtắctơ như là một bơm nền và bơm có biến tần sẽ chạy điều chỉnh đỉnh cho phù hợp với phụ tải. Hoạt động của hệ thống như biểu đồ minh hoạ ở trên.

Chuyển đổi chức năng của biến tần trong các ứng dụng của HVAC

Biến tần, bộ điều khiển nhiệt, màn hình HMI trong hệ thống HVAC

Biến tần, bộ điều khiển nhiệt, màn hình HMI trong hệ thống HVAC.

Câu hỏi: Vui lòng mô tả và giới thiệu cách chuyển đổi tự động / bằng tay các chế độ hoạt động của biến tần Delta VFD-C2000 trong các ứng dụng của hệ thống HVAC???

Trả lời: Hệ thống HVAC trong công nghiệp yêu cầu chức năng điều khiển linh hoạt như chế độ điều khiển bằng tay / tự động hoặc chế độ kiểm soát cục bộ / từ xa cho các điều kiện ứng dụng khác nhau. Các chế độ kiểm soát có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị để ngắt kết nối điều khiển từ xa, cho các kỹ sư kỹ thuật để điều chỉnh các thành phần trong hệ thống HVAC. Biến tần Delta VFD-C2000 cung cấp các thông số và hệ thống dây dây điều khiển đặc biệt cho người sử dụng để chuyển đổi giữa điều khiển bằng tay và tự động một cách dễ dàng.

Cài đặt tham số:
Pr.00-20 = 2 Nguồn lệnh tần số tín hiệu tương tự
Pr.03-00 = 1 Thiết lập tần số lệnh là AVI
Pr. 03-01 = 1 Thiết lập tần số lệnh là ACI
Pr. 02-01 = 16 (MI1) Thiết lập nguồn lực của lệnh tần số ACI

Mô tả cài đặt:
Khi MI1 là OFF, nguồn gốc của tần số là AVI (0-10VDC). Khi MI1 là ON, nguồn gốc của tần số là ACI (4-20mA).

Biến tần điều khiển hệ thống bơm giữ áp suất không đổi, Hệ thống bơm giữ áp suất ổn định, điều khiển áp suất không đổi

Các trạm bơm mước ở hầu hết các doanh nghiệp sản xuất và cungcấp nước sạch tại nước ta đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với những đặc điểm chính sau:

+Trạm thường có tối thiểu 2 bơm, cùng cấp nước vào một đường ống chính.

+Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cả các động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức.(50Hz, 1450 vp)

+Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn để một bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng)

-Việc điều chỉnh áp lực (hoặc lưu lượng) trên đường ống chính được thực hiện bằng 2 cách:

+ Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trong trường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép.

+Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặc đóng thêm bơm (có thể là một bơm, hoặc nhiều hơn) .

+ Tuy nhiên việc điều chỉnh áp lực bằng phương pháp thủ công này gây nhiều khó khăn cho người vận hành cũng như ảnh hưởng đến tuổi thọ của bơm và đường ống, với 1 số quy trình SX yêu cầu sự ổn định của áp lực nước cấp thì phương pháp này mang lại hiệu quả rất thấp.Và điều quan trọng nhất là lãng phí NL điện khi bơm vẫn vận hành ở tốc độ tối đa trong 1 số trường hợp yêu cầu áp lực trên đường ống nhỏ .

-Ngày nay với công nghệ biến tần, với việc hỗ trợ chức năng điều khiển PID,việc điều khiển bơm để khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn rất nhiều

-Tuy nhiên, hệ thống cấp nước thường bao gồm 02 bơm trở lên, vì thế yêu cầu biến tần phải điều khiển được nhiều bơm (luân phiên) theo tín hiệu hồi tiếp từ sensor áp suất đưa về, biến tần Delta VFD-F được thiết kế chuyên cho giải pháp bơm điều áp, nếu lắp thêm Relay Card, biến tần có thể điều khiển luân phiên tối đa 4 bơm

Output Frequency: 0.1—120 Hz

Phương thức điều khiển: V/f

Tích hợp PID có hồi tiếp

Thiết kế chuyên dụng cho bơm/quạt à tiết kiệm năng lượng

Tích hợp các giải pháp chuyên dụng cho hệ thống bơm/quạt

Điều khiển luân phiên theo thời gian

Điều khiển kết hợp luân phiên theo PID

Điều khiển kết hợp theo PID

Tối đa 4 motor (dùng relay card RY-00)

Giải quyết triệt để các bài toán trong các hệ thống dùng bơm/quạt nhờ: PID, Card D0 mở rộng…

Ứng dụng cho bơm/quạt trong các tòa nhà, công nghiệp, nhà máy phân phối/xử lý nước…

Để biết thêm thông tin chi tiết , tham khảo thêm tại Đây

Hệ thống bơm luân phiên, bơm tuần tự

 

 

Các phương pháp bao gồm:

1. Dùng các relay và timer thời gian để đổi trạng thái hoạt động của mỗi bơm: Phương pháp này là phương pháp truyền thống. Đơn giản và rẻ tiền song độ bền không cao, điều khiển không linh hoạt. Không điều khiển được áp suất trong đường ống, trong bồn chứa

2. Dùng PLC (loại đơn giản khoảng 90 $) điều khiển thời gian đóng các bơm. Phương pháp này điều khiển dễ dàng, linh hoạt và độ bền cao nhưng tốn kém.

3. Phương pháp dùng biến tần điều khiển bơm chạy luân phiên và điều khiển luôn được áp suất trong đường ống. Đây là phương pháp thực sự tiện ích. Giải pháp điều khiển tuyệt với chúng tôi muốn giới thiệu sâu trong bài viết này.

 

a. Giới thiệu:

Nguyên nhân của việc điều khiển tuần tự, luân phiên là gì? Nguyên nhân chủ yếu là tăng độ bền, tính ổn định của hệ thống. Dùng 2 hoặc nhiều bơm để điều khiển, mỗi bơm sẻ chạy 1 thời gian. Bơm này chạy, bơm kia nghỉ và ngược lại. Chúng ta sẻ dùng 1 biến tần điều khiển 2 bơm (hoặc có thể điều khiển nhiều hơn) có cùng công suất. Lưu ý là dùng (mỗi) bơm và biến tần có cùng công suất. Ví dụ nếu bạn muốn điều khiển 2 bơm, mỗi bơm công suất 7,5 Kw (10HP) thì bạn cũng chỉ dùng 1 biến tần công suất 7,5 Kw chứ không dùng biến tần gấp đôi công suất là 15 Kw (20HP).

b. Sơ đồ đấu dây:

Sơ đồ dây biến tần điều khiển nhiều bơm chạy tuần tự
Sơ đồ dây biến tần điều khiển nhiều bơm chạy tuần tự

Trên sơ đồ ta có thể thấy là biến tần sẻ tự động đóng mở ngõ ra relay kích cho contactor điều khiển bơm chạy hoặc dừng. Tuần tự, luân phiên bơm này hoạt động rồi nghỉ và đến bơm kia hoạt động.

c. Cài đặt biến tần:

Trên biến tần chúng ta sẻ cài đặt các thông số là: Chọn chế độ điều khiển là điều khiển theo thời gian để biến tần tự động đóng, ngắt các relay của biến tần. Nhập số lượng bơm bạn cần điều khiển. Nhập thời gian chạy của đổi bơm (tức là thời chạy của mỗi bơm – Khoảng thời gian từ 0 đến 65500 phút). Nhập thời gian delay để đóng mở relay (mặc định là 1 giây).

d. Hệ thống bơm điều áp:

Hệ thống bơm điều áp
Hệ thống bơm điều áp

Để điều khiển áp suất trong đường ống cấp nước luôn ổn định phương pháp được sử dụng chính là thiết lập hệ thống bơm điều áp. Khi hệ thống bơm cấp nước hoạt động, trong đường ống gắn một cảm biến áp suất để phát hiện sự thay đổi của áp suất trên đường ống do nhu cầu tiêu thụ nước thay đổi gây ra. Cảm biến truyền tín hiệu thay đổi này về biến tần. Sau khi tính toán và so sánh với giá trị áp suất đã đặt, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số của động cơ bơm và có thể đưa thêm hay cắt bớt các bơm trong hệ thống. Khi áp suất sụt xuống biến tần sẻ tăng tốc độ bơm, nếu 1 bơm chạy chưa đủ thì biến tần sẻ tự động điều khiển thêm các bơm hoạt động. Do vậy ổn định được áp suất nước trên đường ống theo yêu cầu.

e. Ưu điểm của việc lắp biến tần cho hệ thống:

  • Nâng cao tuổi thọ của động cơ do động cơ khởi động êm.
  • Hạn chế được dòng điện khởi động cao.
  • Tiết kiệm năng lượng .
  • Điều khiển linh hoạt các máy bơm.
  • Tự động ngừng khi đạt tới điểm cài đặt.
  • Tự động tăng tốc giảm tốc tránh quá tải hoặc quá điện áp khi khởi động.
  • Bảo vệ được động cơ khi: ngắn mạch, mất pha, lệch pha, quá tải, quá dòng, quá nhiệt…
  • Kết nối với máy tính dùng SCADA để giám sát hoạt động.
  • Kích thước nhỏ gọn, không chiếm diện tích trong nhà trạm.
  • Dễ dàng lắp đặt, vận hành.
  • Hiển thị các thông số của động cơ và biến tần.

Ứng dụng biến tần Delta

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

Hệ thống bơm nước cho toà nhà

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN

Vấn đề sử dụng hợp lý và tiết kiệm điện đã được Tập đoàn Điện lực ViệtNam tuyên truyền, vận động qua các phương tiện thông tin đại chúng. Ở đây, chúng tôi muốn nêu một giải pháp cho các cơ sở sản xuất đang sử dụng các động cơ điện không đồng bộ công suất vừa và lớn :

Tiếp tục đọc

Giải pháp bơm điều áp

1/ Hiện trạng:
-Nhu cầu sử dụng nước trong khu công nghiệp, khu dân cư rất khác nhau trong các thời điểm của ngày (cao điềm và thấp điểm), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổn định áp suất trên đường ống nước cấp và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống cấp nước.

-Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi nhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thống luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải. Tuy nhiên điều này dẫn đến 1 số bất lợi sau:
+ Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không cần thiết, 1 số thời điểm  nhu cầu sử dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải. Điều này gây lãng phí năng lượng rất lớn.
+ Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí.

2/Vấn đề điều khiển lưu lượng của bơm
Các trạm bơm mước phổ biến hiện nay đều được thiết kế theo phương pháp truyền thống với những đặc điểm chính sau:
+ Trạm thường có tối thiểu 2 bơm trở lên, cùng cấp nước vào một đường ống chính.
+ Các bơm được khởi động trực tiếp hoặc sao/tam giác và tất cả các động cơ đều hoạt động ở tốc độ định mức.(50Hz, 1450 v/p).
+ Trong quá trình trạm bơm hoạt động, thường luôn luôn để một bơm ở chế độ dừng (mang tính dự phòng)
-Việc điều chỉnh áp lực (hoặc lưu lượng) trên đường ống chính được thực hiện bằng 2 cách:
+ Thay đổi góc mở các van (van tay hoặc van điện) trong trường hợp sự thay đổi áp lực ở khoảng cho phép.
+Trường hợp áp lực vẫn thiếu hoặc thừa ta có thể ngắt hoặc đóng thêm bơm (có thể là một bơm, hoặc nhiều hơn) .
(*) Nhược điểm của phương pháp thay đổi áp lực trên đường ống bằng valve hay tắt/mở bơm:
+ Các bơm vẫn chạy đầy tải và liên tục, điều này gây lãng phí năng lượng điện vì có những thời điểm nhu cầu xử dụng nước giảm xuống thì bơm chỉ cần chạy 50% hay 60% công suất là đã đáp ứng được.
+ Việc vận hành khó khăn và tốn chi phí nhân công vì phải cần công nhân vận hành trực tiếp để điều khiển góc mở valve hoặc tắt mở bơm.
+ Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ phần cơ khí.

+ Khi thay đổi hệ thống hoặc nhu cầu xử dụng nước tăng lên, chi phí đầu tư sẽ tăng lên do phải tăng số lượng bơm, trong khi với biến tần, ta chỉ cần cài áp lực mong muốn trên biến tần là đáp ứng được, với điều kiện đường ống chịu được áp lực này.
+ Khó kiểm soát áp lực nước làm ảnh hưởng tuổi thọ đường ống, ảnh hưởng tuổi thọ các mối nối.
3/ Điều khiển áp lực đường ống thông qua biến tần:
-Để đáp ứng được những yêu cầu về cấp nước với áp suất không đổi trong công nghiệp cũng như dân dụng, dòng biến tần VFD-F của Delta được thiết kế đặc biệt để ứng dụng trong các hệ thống cấp nước có yêu cầu tự động điều chỉnh áp suất ổn định.
a/ Nguyên lý: với việc hỗ trợ chức năng điều khiển PID, biến tần sẽ nhận tín hiệu analog (dòng hoặc ap) từ sernsor áp suất (được gắn trên đường ống chính) đưa về, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số, từ đó thay đổi tốc độ bơm, vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.

-Khi nhu cầu xử dụng nước cao, cần áp lực trên đường ống cao thì biến tần sẽ tự động điều khiển động cơ quay ở tốc độ cao nhất để duy trì áp lực,  ngược lại khi nhu cầu xử dụng nước thấp, cần  áp lực thấp, biến tần sẽ điều khiển động cơ giảm tốc độ xuống hoặc dừng hẳn. Khi đó năng lượng điện được tiết kiệm.

-Với hệ thống cấp nước bao gồm 02 bơm trở lên, yêu cầu biến tần phải điều khiển được nhiều bơm (luân phiên) vì thế cần lắp thêm Relay Card (RY-00) cho biến tần VFD-F, biến tần VFD-F có thể điều khiển luân phiên tối đa 4 bơm

Để biết thêm thông tin chi tiết , tham khảo thêm tại Đây

 

Biến tần điều khiển bơm điều áp | Biến tần

 

1/ Hiện trạng:
-Nhu cầu sử dụng nước trong khu công nghiệp, khu dân cư rất khác nhau trong các thời điểm của ngày (cao điềm và thấp điểm), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổn định áp suất trên đường ống nước cấp và tiết kiệm năng lượng cho hệt thống cấp nước.
-Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi nhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, các bơm trong hệ thống luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải. Tuy nhiên điều này dẫn đến 1 số bất lợi sau:
+ Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng quá cao không cần thiết, 1 số thời điểm nhu cầu sử dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải. Điều này gây lãng phí năng lượng rất lớn.
+ Các bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí.

Tiếp tục đọc