Прежде, чем начать тему о защите насоса, а вернее его электродвигателя от режима «сухого хода», немного поговорим о терминологии. Так, режим «сухого хода» насоса определяется как режим подразумевающий эксплуатацию насоса без прокачиваемой через него рабочей среды, например, воды.  На первый взгляд, если не вдаваться в суть, то может показаться, что работа насоса без рабочей среды в некоторых случаях безвредна. Электродвигатель минимально нагружен, при этом, как следствие, имеем работу без нагрузки с минимальным потреблением мощности, пусть и с заниженным КПД. Все бы ничего, но даже у рабочей прокачиваемой жидкости имеются свои определенные функции.

 Во-первых, это охлаждение механической и электрической части насоса, во-вторых,  это обеспечение смазки для трущихся деталей.  
   В итоге, при отсутствии перекачиваемой, рабочей среды, мы можем столкнуться с проблемами перегрева обмотки насоса, перегрева подшипников и их заклинивания, а также разрушения сальников. Проще говоря, эксплуатировать большинство насосов, без рабочей среды, просто нельзя. О вариантах возникновения таких ситуаций мы сейчас не будем говорить, так как они банальны. Так, к примеру, просто кончилась вода в скважине или пропускает обратный клапан, удерживающий динамический столб воды и т.д. В итоге, перед нами стоит задача не только диагностирования, но и задача устранения отсутствия воды в трубопроводе из которого качает насос.  
 В данной статье мы поговорим лишь о диагностике, то есть предложим вам вариант отключения насоса в случае, если он работает на «холостом ходу», не перекачивая воду, то есть в режиме «сухого хода».

Особенности применения реле с электронной защитой для насоса от режима «сухого хода»

 Особенностью применения, исключительно электрических и электронных средств защиты является их повышенная надежность. Также, при применении лишь электрических компонентов, схема диагностики  «сухого хода» становится более компактной. Обычные средства применение различных реле предполагают непосредственный контакт и с механическими воздействиями, будь то датчики уровня, герконы и т.д. Данная электрическая схема диагностики построена на реле контроля коэффициента мощности, фактически определяет индукционные свойства двигателя при разных режимах.  Реле контроля коэффициента мощности в качестве защиты от "сухого хода" способно защищать бытовые насосы, как с однофазным, так и с трехфазным приводным электродвигателем.

Принцип работы определения режима «холостого хода» исходя их электрических параметров насоса

 Итак, принцип определения «сухого хода» насоса основан на определении cos φ. Фактически определяется коэффициент мощности, который зависит от механической нагрузки, индуктивности обмоток двигателя насоса. Так, при нормальной рабочей нагрузке, коэффициент у грамотно выполненного двигателя будет стремиться к 1.
 Реально это будет порядка 0.7-0.8.  В случае, если двигатель не нагружен или перегружен коэффициент упадет до 0,2-0,3. Именно снимая характеристику коэффициента мощности с двигателя насоса, можно определять в каком режиме он сейчас работает.  Далее приведена наглядная диаграмма зависимости коэффициента мощности от активной мощности.

Защита насоса от «сухого хода» посредством электроники (реле контроля коэффициента мощности)

Возможность применения электронной защиты от режима холостого хода для различных насосов

 Подобный предложенный принцип определения «сухого хода» насоса применим для всех видов насосов, где применяются катушки, обмотки индуктивности. Исходя из изменения физических характеристик данных обмоток, можно идентифицировать «сухой ход».

Электрические подключения и регулировки при применении электронной защиты от режима «сухого хода»

 В нашем случае, конкретным примером использования реле является реле G2CU400V10AL10, производства австрийской компании TELE, внешний вид которого представлен на фотографии ниже. 

Реле G2CU400V10AL10 на лицевой панели имеет 4 регулятора:

Защита насоса от «сухого хода» посредством электроники (реле контроля коэффициента мощности)

1. Start – установка задержки включения реле контроля коэффициента мощности. За время, установленное на данном регуляторе насос должен разогнаться до номинальной частоты вращения.

2. Cos φ min – уставка, значение коэффициента мощности, при котором будет фиксироваться режим «сухого хода».

3. Delay – установка задержки срабатывания реле, которая предназначена для исключения ложных срабатываний, при кратковременном снижении коэффициента мощности.

4. Function – выбор режима работы реле G2CU400V10AL10. Подключения реле для однофазной и трехфазной схемы осуществляется по следующим схемам

Подключение реле осуществляется по следующим схемам:

Ток до 10 ампер подойдет для большинства бытовых насосов.

Защита насоса от «сухого хода» посредством электроники (реле контроля коэффициента мощности)Защита насоса от «сухого хода» посредством электроники (реле контроля коэффициента мощности)

Обратите внимание на то, что в данном реле возможна замена модуля питания, который устанавливается непосредственно в корпус.

Защита насоса от «сухого хода» посредством электроники (реле контроля коэффициента мощности)

 Также стоит сказать о том, что данное реле является частным случаем, то есть можно найти аналогичные реле и других производителей.

Механические составляющие для предотвращения режима «сухого хода» насоса

  Не смотря на довольно эффективную защиту насоса от «сухого хода» посредством подключения реле, о чем мы писали выше, необходимо помнить, что диагностика не устраняет основных механических причин режима «сухого хода». Проще говоря, в колодце или трубопроводе не появится вода, после того, как сработает защита.  В итоге, запуск насоса возможен и целесообразен  уже после устранения причин вызвавших «сухой ход».

 Подводя итог, необходимо еще раз сказать об определенных плюсах использования такой диагностики режима "сухого хода" насоса. Все эти плюсы мы перечислил ранее. Также не смотря на значительную стоимость реле порядка 150 долларов, его применение оправдано, так как мощные бытовые насосы, в том числе в составе станций водоснабжения с ресивером, значительно дороже. В конечном счете, вы можете сэкономит гораздо более значительную сумму, чем потраченные деньги на систему диагностики и защиты от "сухого хода".

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить