26

automatizace l převody l pohony

Moderní regulované pohony ve vodárnách

a čistírnách odpadních vod

Zvyšující se požadavky na splnění environmentálních

požadavků a také růst cen energií, růst nákladů na

pořízení nových technologií a růst nákladů na údržbu,

to vše jsou důležité otázky, nad kterými je dobré se

zamyslet. Více než 95% aplikací ve vodárnách

a čistírnách odpadních vod jsou čerpadla, další aplikace

jsou hlavně kompresory, odstředivky, míchadla

a ventilátory. Tyto aplikace jsou poháněné elektrickými

motory. Pokud instalujeme měnič frekvence mezi

napájecí zdroj motoru a vlastní motor, mluvíme

o regulovaném pohonu.

Vývoj jde velmi rychle kupředu a některé

zajímavé novinky z oblasti regulovaných

pohonů budou dále v článku představeny.

Pojďme si ukázat, jak můžeme přispět díky novým technologiím a konstrukčním

řešením k výrazným úsporám.

V řadě aplikací vzniká potřeba regulovat

otáčky, odvozená od potřeby regulovat

dopravované množství média, zde je to

voda pro čerpadla či vzduch pro ventilátory. Vezmeme-li typický příklad časového využití čerpadel nebo ventilátorů, bývá

běžná vysoká proměnlivost v závislosti na

čase. Ze všech dosud užívaných metod

regulace je právě metoda řízení otáček

měniči frekvence nejhospodárnější, neboť

má nejnižší spotřebu energie.

Potřebný příkon

d

Vyčíslení potřebného příkonu pro výkon

100 kW na výstupu, se zohledněním účinností celého systému, počínaje výrobou

elektrické energie, přenosem elektrické

energie, účinnostmi motoru, čerpadla a ventilů je na obr. níže. Při regulaci škrcením

(throttling) je to 529 kW a pro měnič frekvence (VSD) je to pouze 260 kW, což

jsou jistě čísla velmi zajímavá.

T + T Technika a trh 12/2017

Doba návratnosti

d

Ekonomické vyhodnocení doby návratnosti nasazení regulovaného pohonu vychází velmi příznivě právě u typických

aplikací pohonů čerpadel a ventilátorů,

kde je proměnné zatížení, a je tím vyšší,

čím větší je hloubka regulace. Naopak

nízké úspory jsou tam, kde buďto běží zařízení trvale v blízkosti plného výkonu

anebo pracuje do konstantního protitlaku. K vyhodnocení úspor a výpočtu návratnosti investice je možné využít softwarové nástroje PUMPSAVE nebo FANSAVE

které jsou k dispozici na webových stránkách ABB.

Hlavními přednostmi měničů frekvence

kromě regulace otáček a z toho plynoucích úspor, jsou také rozběhy motorů bez

5–7 násobků jmenovitého proudu při

startu, zabudované ochranné funkce přímo v měničích frekvence a snížení mechanického opotřebení navazujících zařízení. Nezanedbatelné jsou však i jiné

vlastnosti – zcela klidný rozběh, snadná,

rychlá a přesná regulace, možnost optimalizace magnetického toku motoru.

Porovnání příkonu pro regulaci škrcením

a pro regulaci prostřednictvím měničů frekvence

Díky měničům frekvence jako regulačnímu prvku navíc získáváme možnost vzdálené diagnostiky a ovládání technologie

pomocí PC, Internetu i Ethernetu. Implementace diagnostických prvků v oblasti

elektrických regulovaných pohonů vede

zejména u odloučených pracovišť (čističky odpadních vod, zavlažovací stanice)

k zvýšení produktivity, optimalizaci výkonu a redukci času k opravě. Velkou výhodou je také snadný přístup a archivace důležitých elektrických i neelektrických

veličin.

Inteligentní řízení čerpadel

d

Čerpadla jsou významnou oblastí pro aplikaci regulovaných pohonů. Ve spolupráci

s předními světovými výrobci čerpadel

společnost ABB již přes 50 let postupně

vyvíjí specializované programové vybavení měničů frekvence. Všechny funkce, které jsou nejčastěji požadované pro zařízení

s čerpadly, jsou zabudované přímo v měniči frekvence a odpadá tím potřeba vybavovat systém externím řídicím PLC. Inteligentní řízení čerpadel přináší

významné úspory elektrické energie, snižuje opotřebení mechanických dílů a působí také preventivně proti ucpávání čerpadel a potrubí, snižuje hluk, tlumí rázy,

umožňuje přeskočit frekvence, na kterých

dochází k rezonancím. Nejnovější řada

měničů s tímto programovým vybavením

má označení ACQ580. Patří sem např.

funkce řízení hladiny, která se uplatňuje

hlavně při plnění a vyprazdňování jímek

odpadních vod. Software v měniči proti

běžným aplikacím navíc sleduje hladinu

v jímce a náhodně mění její úroveň v rozsahu nastaveném uživatelem. Tím se zabraňuje usazování sedimentu na stěnách. Strmá

akcelerační rampa při startu vytváří proplachovací efekt, který čistí potrubí. Díky

IPC čerpadlo navíc pracuje v optimálním