Podle čeho vybrat typ frekvenčního měniče k čerpadlu?

[Michael Stern]

... s konzultací vhodného frekvenčního měniče pro čerpadlo s asynchronním motorem Ebara DWO 200 (400 V; 1,5 kW; 3,7 A; zapojení do hvězdy). Měnič by měl sloužit k řízení otáčet čerpadla manuálním potenciometrem (zhruba jednou za den bude potřeba při jednom úkonu stáhnout otáčky, jinak pojede na max.). Projektant elektroinstala cí mě pří výběru typu odkázal na dodavatele čerpadla, dodavatel specializované ho dodavatele fr. měničů, no a když jsem oslovil několik obchodů, sešly se mi celkem tři tipy na měniče, viz níže.

Mohl by mi prosím kdokoliv poradit, který vybrat? Respektive zda je to jedno nebo by s některým z nich mohl být nějaký výraznější problém? Pokud by bylo potřeba doplnit nějaké další informace (o čerpadlu apod.),  doplním. Předem

CV100-4T-0015G (1.5kW, 3f, 380V),  KINCO 5.856,-
http://eshop.technoline.cz/frekvencni-menice/445845-miniaturni-frekvencni-menic-cv100-4t-0015g-15kw-3f-380v-kinco

CV100-4T-0022G (2.2kW, 3f, 380V),  KINCO 7.216,-
http://eshop.technoline.cz/frekvencni-menice-kinco/445846-miniaturni-frekvencni-menic-cv100-4t-0022g-22kw-3f-380v-kinco

SB200 5A 400 V 10.442,-
http://www.aquacentrum.sk/index.php/ovladacie-jednotky-k-cerpadlam/frekvecne-menice/menice/fr-menic-400v-sb200-do-5-5-a.html

[Radek Červený]

Neznám přesně vaše místní podmínky, při kterých je potřeba jednou za den snížit výkon čerpadla. K tomuto asi dobře poslouží každý měnič s analogovým vstupem. Ale co kouknout na čerpadla, které již mají svůj měnič jako součást odladěnou výrobcem čerpadla a dodávají se v kompletu, např. zde: https://www.pumpa.cz/cz/wilo-twi-s-5 Zde výkon čerpadla řídí tlakový snímač na výstupu vody s lineárním výstupem, který plynule řídí čerpadlo.

[Jiří Schwarz]

Radku, zdá se, že máš přehled.
Elektrocentrál a s výkonem cca 5kW, výstup 1f i 3f.
Náhrada za silnější by byl problém (vozidlo dobrovolných hasičů, volný prostor je daný)
A 1f čerpadlo se jmenovitým výkonem 1250W se nechce rozebíhat i když centrála má psaný max. proud 8A, centrála hlásí přetížení a shazuje výkon.

Nemáš tip na nějaký softstart pro takový relativně malý výkon?
Já bych to dokázal zbastlit, ale pro sebe, ne pro takové profi nasazení, často v extrémních podmínkách (déšť, zatopené sklepy,...)

[Radek Červený]

Jirko, softstarty mě zatím v praxi celkem míjejí, tak Tě budu muset zklamat. Ale kovaný odborník je Luboš Kastner, občas jsem nějaké specialitky konzultoval s ním.

[Martin Kurka]

To Stern:
Vámi vybrané měniče nejsou ekonomicky vhodné.
1) U standardního použití měniče nemá žádný smysl použít výkonnější měnič, než motor.

2) Čerpadlo je pohon s kvadratickou charakteristik ou - odstředivá čerpadla a ventilátory . Proto výrobci umí dodat měniče pro čerpadla, které jsou jakoby výkonově o stupeň nižší, protože jim stačí menší rezerva proudu v nízkých otáčkách, A hlavně jsou tyto měniče o ten jeden stupeň levnější. Navíc bývají jednoduše připraveny pro řízení čerpadel a ušetříte si složitější nastavování parametrů.

3) Frekvenční měniče s jednofázovým napájením jsou o 10-30% levnější, lze-li motor čerpadla přepojit do D na 2x230V, je výsledek ekonomicky vhodnější a prostorově většinou i menší (menší rozvaděč).

4) Zdánlivě vyšší cena malých značkových měničů (ABB, Schneider, Siemens, Lenze...) proti čínským je ve skutečnosti s čínskými shodná, protože čínské měniče nemají v sobě žádný odrušovací filtr a jejich vstupní usměrňovač má tak špatné PFC, že jak nárazový zapínací proud měniče, tak úroveň prodových špiček při ustáleném provozu již v neprůmyslových podmínkách způsobí nemožnost provozu bez doinstalce vstupní tlumivky a odrušovacího filtru. Prostě známá čínská finta, levná cena kterou musí zákazník stejně zvýšit na svoje náklady, svůj čas a svou erudici. 

5) Nejste-li v měničích kovaný, nechte si dodat měnič od pohonářské firmy. V Brně doporučuji Adtec. Ušetříte, protože jej vyberou na míru, dodají vám jej nastavený a připravený pro váš účel. Nemusíte kupovat třeba drahý ovládací panel a máte za cenu noname měniče značkový, s možností servisu od dodavatele, který ví co dělá. Případně vám pohonáři vymluví i nějakou aplikační botu, kterou byste mohl čerpadlo zničit.

[Juraj Rojko]

Když pomineme ekonomickou nevhodnost, může výkonnější (o stupeň, dva) měnič přinést i nějaké technické komplikace? Ptám se proto, že někdy se dá na inzerát výhodně koupit měnič, který je určený pro vyšší výkony než by stačilo.

[Michael Stern]

 a moc děkuji za tipy a vysvětlující informace. Frekvenční měniče jsou pro mě už vysoká škola (nebo spíš postgraduál ),  dovolím si obrátit se na tu specializovano u firmu, díky.

Pro dovysvětlení - to čerpadlo je ze starého pivovaru, který teď repasujeme a trochu upravujeme. Je docela výkonné a zachovalé, ale bohužel nemá možnost řízení otáček (resp. výkonu). V jedné fázi vaření piva (scezování) je potřeba čerpat kapalinu velmi pomalu, třeba i několik hodin, a z toho důvodu mi přišlo lepší snížit otáčky čerpadla, než aby jelo na plný výkon a průtok se škrtil kulovým kohoutem na výtlaku).

[Martin Kurka]

Když pomineme ekonomickou nevhodnost, může výkonnější (o stupeň, dva) měnič přinést i nějaké technické komplikace?

Jeden - dva  stupeň ne.
Více stupňů by u některých typů mohlo narazit na nemožnost nastavit tak nízké parametry motoru, aby byl chráněn. Pak se musí nasazovat jiný typ ochran motoru (ale s vědomím návrhu, že jakékoliv spínací prvky na výstupu měniče jej dost často pošlou do věčných lovišť).
Někdy u mnohem silnějšího měniče ani neuděláte pseudovektorov é řízení, protože měnič nedokáže tak slabý motor automaticky identifikovat - resp. považuje změřené údaje za chybu identifikace. Proto musíte přepnout měnič na energeticky méně výhodné a na záběrový moment slabší řízení U/f.
Odhaduji, že by mohl být problém někdy i s funkcí Safe Stop, zejména u prvních měničů s touto funkcí na trhu, kdy byla do měničů dodávána jaksi dodatečně a "dvoukolejně",  jakoby jiným týmem vývojářů.
No a poslední technický problém co mne napadá je, že se do stávajícího rozvaděče vejde měnič, ale ne jisticí a hlavně odrušovací odrušovací prvky. Mezi 1,5-2,2kW se můžete přehoupnout z jednofázového měniče na trojfázový a tím z prostorově úsporné jednofázové výzbroje na trojfázovou.

[Martin Kurka]

a z toho důvodu mi přišlo lepší snížit otáčky čerpadla, než aby jelo na plný výkon a průtok se škrtil kulovým kohoutem na výtlaku).

Nejenom že ušetříte za elektrickou energii, zvýšíte životnost oběžného kola, neboť snížíte kavitaci. Hlavně se zvedne i kvalita piva ,  protože nebudete zbytečně otloukat lopatkami oběžného kola kvasinky a vařit je v kavitačních bublinách.

[Martin Kurka]

Elektrocentrál a s výkonem cca 5kW, výstup 1f i 3f.
...
Já bych to dokázal zbastlit, ale pro sebe, ne pro takové profi nasazení, často v extrémních podmínkách (déšť, zatopené sklepy,...)

Jinak než experimentálně nejde řešení jednoduše ověřit.
Nejvíce záleží na typu regulace centrály (mizerné, AVR, invertorové...),  pak i na zaplnění či nezaplnění výtlaku čerpadla vodou při startu, výšce vodního sloupce výtlaku při startu (zavřený výtlak odstředivého čerpadla = nejmenší odběr),  mechanickém stavu čerpadla (zatuhlé gufero oběžného kola)...

Softstarty mají jednu vlastnost, že chrání motor při rozběhu proti podpětí a při 85% napětí motoru vypnou. A centrála se často při rozběhu motoru potácí i pod touto hodnotou nepětí, než otáčková regulace motoru přidá plyn, regulátor napětí se vzpamatuje a napětí zase vzroste. Takže se softstem by nastalo tajtrlíkování otáček a rozběh by se nikdy nedokončil.

V tomto případě bude něco jako bastl s jedním 6A zpožděným stykačem, který bude vyzkratovávat dva experimentálně zjištěné předřadné výkonové odpory paradoxně to nejspolehlivěj ší řešení.
Zpoždění rozběhu stykače je dobré udělat kvalitním průmyslovým časovým ZR relé s širokým napájecím napětím 24-230V UC a širokými provozními teplotami -25- +60°C (Siemens 3RP25 05-1AW30).
(Nebo klasicky s ellytem 200V paralelně k cívce stykače 110V DC a předřadnou 1000V diodou s nabíjecím odporem v sérii.)

Jako každé dobře zbaslené ruské sibiřské řešení bude pracovat i po dlouhém stání auta v mraze, horku, vlhku a pokud je uděláte jako vloženou prodlužovačku (nejprve zastčit čerpadlo, pak rozběh do centrály),  půjde čerpadlo v nouzi připojit na silnější centrálu kolegů i bez rozběhu...

Nebo upravit nějaký "prodlužovačkov ý" profi 16A omezovač rozběhu svářeček, vysavačů a příklepů na nižší proud.

[Jiří_Hrubý]

Já bych to dokázal zbastlit, ale pro sebe, ne pro takové profi nasazení, často v extrémních podmínkách (déšť, zatopené sklepy,...)

S polskou "Hondou" pro rozběh 230mm brusky fungovalo docela dobře tohle https://www.dnaelektro.cz/dum-zahrada/elektroinstalace/cestovni-adaptery-a-mezizasuvky/omezovace-nabehovych-proudu/C612975-omezovac-nabehoveho-proudu-as-schwabe-60533-16-a-3680-w
A jestli mají dobráci HERONa, servisáci umí nastavit regulaci tak, aby kalovku zkousla.

[Juraj Rojko]

Jeden - dva  stupeň ne....

Děkuji za podrobnou odpověď. U něčeho jste potvrdil mé tušení a něco mě nenapadlo, takže je to pro mne přínosné.

(Už delší dobu mám v plánu si předělat změnu rychlosti stojanové vrtačky na řízení měničem. Rád bych to udělal správně se zachováním minimálně původní bezpečnosti. Vzhledem k tomu, že "rozvaděč" současné vrtačky obsahuje jeden miniaturní stykač čínského původu, není laťka příliš vysoko.)

[Martin Kurka]

(Už delší dobu mám v plánu si předělat změnu rychlosti stojanové vrtačky na řízení měničem. Rád bych to udělal správně se zachováním minimálně původní bezpečnosti. Vzhledem k tomu, že "rozvaděč" současné vrtačky obsahuje jeden miniaturní stykač čínského původu, není laťka příliš vysoko.)

Když už se chcete v té vrtačce vrtat - doporučuji použít XPEY611.
První nášlap rozběh po rampě 12sec, plný prošlap rychlý stop STO, následovaný odpadem stykače, nebo Safe Stop, Doběhová rampa po uvolnění nášlapu 2-5sec, (minimum co měnič s rezervou unese bez OV poruchy).
Po uvolnění plného prošlapu nutnost nahození pohonu start tlačítkem. Takže jěště nějaký stupid bezpečnostní modul nouzového zastavení, který pohlídá i přeseknutí či vytržení kabelu ke šlapce a umožní propojit i tlačítko nouzového zastavení.

Volné ruce při vrtání a pomalé navrtávání - to je prostě paráda.

[Juraj Rojko]

Když už se chcete v té vrtačce vrtat - doporučuji použít XPEY611...

Díky za inspiraci, to určitě stojí za zvážení. Už jsme dost off-topic, ale když už se to načalo, mohu mít ještě jednu otázku? Co si představujete pod pojmem stupid bezpečnostní modul? Resp. asi vím co si pod tím představujete technicky, ale existuje i nějaká levná, přesto solidní varianta? Kdysi dávno jste myslím někde psal, že existují bezpečnostní moduly s cenou kolem jednoho tisíce. Což je zhruba třetina toho, co nalézám.

[Martin Kurka]

No bejvávalo. Máme se mnohem lépe a proto abychom nezastavili pokrok, musíme se mít v postatě mít pořád stejně. Bezpečnostní moduly  třídy "stupid" se už v kategorii 3 prakticky nevyrábí a čyřkové nonhighame mají obchodnickou laťku za cca 2000 s daní.
Takže Reer od Rem Technics nebo Zander od Systemeotronic u.
Na tu vrtačku budete potřebovat asi i relélové výstupy, takže Reer AD SRE4C, nebo Zander 472173 SR3C AC/DC 24V.
To jsou taková klasická bezpečnostní relé.
Pokud dnes sáhnete do modernějších s bezpečnostními polovodičovými výstupy (jsou vhodné jen na 24V DC řídící obvody),  jejich bezpečnostní funkce funguje tak, že si měří napětí co posílá na výstup. A jako specialitu sepnutý výstup periodicky jehlovitě vypíná. Připojený stykač, nebo relé v jehlách neodpadne, ale pokud měřicí obvod jehlu nezaregistruje, znamená to, že došlo ke nebezpečnému zkratu vodičů na +24V. Pokud je nebezpečný zkrat na 0V, napětí si změří v rozporu nulové a také to vyhodnotí jako závadu vedoucí k vypnutí.
Díky této fintě, která se používá i v protifázi na vstupech (hřibová tlačítka, spínače krytů...) stačí v zapojení podstatně méně bezpečnostních kontaktů, vodičů a výstupních stykačů či výstupních relé.
Takže i když jsou tyto moduly o fous dražší, výlsdně je bezpečnostní obvod mnohem méně košatý a tudíž skoro dvakrát levnější.