Какое напряжение необходимо для насосов?
Большинство насосов, рассчитанных на применение в частных домохозяйствах, предполагают подключение к однофазной сети с номинальным напряжением 220 или 230 В. Мощные изделия промышленного назначения обычно питаются от трехфазной сети с номиналом 380 или 400 В.
В обоих случаях присутствует требование не только к значению, но и к форме напряжения – она должна повторять форму идеальной «чистой» синусоиды.
Как отклонения напряжения от требуемых параметров влияют на насосы?
Если говорить кратко, то крайне негативно! Все дело в том, что основа двигательной части любой насосной станции – погружной или поверхностный насос, работа которого напрямую связана с качеством питающей его электроэнергии.
При сетевых просадках и провалах (фактическое напряжение меньше номинального) устройство может:
- потерять часть мощности и не обеспечить заявленной производительности;
- не запуститься или прекратить работу;
- «зависнуть» в пусковом режиме – наиболее опасная ситуация (приводит к нагреву насоса, что значительно сокращает срок его службы, а в критической ситуации приводит к пробою внутренней изоляции и последующему возгоранию, в зоне особого риска бюджетные устройства без тепловой защиты).
Перегревается насос и при отклонениях сети в большую сторону (фактическое напряжение больше номинального). Отметим, что подобная ситуация «бьет» также по управляющей автоматике. В частности, может пострадать реле давления, сбои которого приведут к запускам мотора и перекачке жидкости в моменты, когда этого на самом деле не требуется.
Повышенное сетевое напряжение может нанести насосной станции непоправимый урон даже при скоротечном (менее 1 с) воздействии. Особенно если речь идет об экстремальных по амплитуде скачках, называемых импульсными перенапряжениями.
Что касается искажений синусоидальной формы напряжения, то их основные последствия:
- неспецифичный гул и вибрация при работе (обуславливают, соответственно, слуховой дискомфорт и риск механических повреждений);
- рост энергопотребления (снижает общую энергоэффективность устройства);
- нагрев насоса – вообще, практически любая сетевая проблема приводит к усилению тепловыделения на данном узле, что является особенностью входящего в его состав электродвигателя.
Для большинства производителей насосов поломки из-за некачественного электроснабжения относятся к числу негарантийных случаев. Это значит, что устранять их придется за свой счет, а ремонт электродвигателя обычно обходится в немалую сумму.
Чем в случае сетевых отклонений поможет стабилизатор?
Устройство попытается выровнять параметры электроэнергии, то есть привести или по крайней мере максимально приблизить их к норме. Под параметрами в первую очередь понимается величина напряжения, хотя некоторые стабилизаторы работают и с его формой.
«Попытается» не значит «сможет» – эффективность работы стабилизатора в конкретной сетевой ситуации зависит от его характеристик и типа!
Безусловно, все стабилизаторы созданы для борьбы с сетевыми отклонениями, однако качество получаемого по итогу данной борьбы конечного (выходного) напряжения разнится от модели к модели. Если у одних изделий поступающие на вход колебания не влияют на выходные показатели, то у других – они заметно их ухудшают.
Какие типы стабилизаторов существуют? В чём их различия, преимущества и недостатки?
На отечественном рынке наиболее массово представлены электромеханические, релейные, электронные и инверторные стабилизаторы. С технической точки зрения перечисленные устройства различаются составом силовой части и принципом работы.
| Тип стабилизатора | Основные компоненты силовой части | Принцип работы |
| Электромеханический | Автотрансформатор и токосъёмный контакт (соединён сервоприводом с двигателем постоянного тока). | При сетевом отклонении управляющий модуль подает сигнал сервоприводу. Он перемещает контакт по трансформаторной обмотке и тем самым изменяет число включенных в её работу витков до количества, достаточного для преобразования фактического входного напряжения в выходное с номинальной величиной. |
| Релейный | Автотрансформатор и блок электрических реле. | При сетевом отклонении управляющий модуль подаёт сигнал реле. Они срабатывают и коммутируют сегменты трансформаторной обмотки так, чтобы входное напряжение, проходя через них, приобретало номинальное значение. |
| Электронный | Автотрансформатор и блок электронных ключей (симисторов или тиристоров). | Аналогичен релейным стабилизаторам, только за коммутацию сегментов трансформаторной обмотки отвечают не реле, а электронные ключи. |
| Инверторный | Статические электронные преобразователи (выпрямитель и инвертор). |
Заключается в двойном бестрансформаторном преобразовании входного напряжения. Сначала оно становится постоянным (на выпрямителе), а затем вновь переменным (на инверторе). Промежуточная «постоянная» стадия нейтрализует входные отклонения и исключает их влияние на качество снимаемого с инвертора напряжения (именно оно и подаётся на нагрузку).
Обратите внимание!
Процесс двойного преобразования осуществляется постоянно, а не только в момент сетевого колебания. |
Для потребителя же главное значение имеют характерные для устройств плюсы и минусы, а также цена. Разберем их более подробно.
| Тип стабилизатора | Преимущества | Недостатки |
| Электромеханический |
|
|
| Релейный |
|
|
| Большинство релейных и электромеханических стабилизаторов имеют бюджетную цену, исключение составляют модели нескольких европейских брендов. | ||
| Электронный |
|
|
| Стоимость электронных стабилизаторов выше стоимости аналогичных по мощности электромеханических и релейных. | ||
| Инверторный |
|
|
| Инверторные стабилизаторы находятся в одной ценовой категории с качественными электронными, но при этом опережают их по всем основным характеристикам. | ||
Как разные типы стабилизаторов работают с насосами?
Эффективность работы стабилизатора с той или иной нагрузкой определяется характерными для его типа преимуществами и недостатками. Кроме того, многое зависит и от требований самой нагрузки к качеству питающей электроэнергии – чем они выше, тем уже круг подходящих для использования стабилизаторов!
Для насосной станции нежелательно даже минимальное ухудшение входного напряжения и, следовательно, далеко не все стабилизаторы смогут успешно работать с устройством.
| Тип стабилизатора | Эффективность работы с насосной станцией |
| Электромеханический |
Точность выходного напряжения в большинстве случаев удовлетворит требования насосной станции. Однако уровень предоставляемой защиты будет всё равно не высок. Дело в низком быстродействии, приводящим к тому, что резкое сетевое колебание в течение некоторого времени транслируется на выход стабилизатора. Проблемы возникнут и при искажениях сетевой синусоиды. Электромеханический стабилизатор не имеет функционала для их устранения, соответственно, входная несинусоидальность будет передаваться на подключенную насосную станцию без какой-либо коррекции. |
| Релейный | Скорость срабатывания позволит устранить большинство сетевых колебаний, но сгенерированное при этом напряжение будет искаженным и, скорее всего, отличным от номинала. И то и другое ухудшает работу насосной станции, поэтому защиту на базе релейного стабилизатора нельзя считать по-настоящему эффективной. |
| Электронный | Хороший, но не максимальный уровень защиты. Определённые проблемы в функционировании насосной станции могут возникнуть из-за того, что каждому срабатыванию электронного стабилизатора сопутствуют кратковременные разрывы в электропитании, а также искажения формы выходного напряжения (не такие большие как у релейного стабилизатора, но даже их достаточно для отрицательного влияния на подключенное устройство). |
| Инверторный |
Насосная станция будет питаться номинальным синусоидальным напряжением во всем диапазоне допустимых для стабилизатора входных значений и «не ощутит» негативного влияния сетевых отклонений и искажений – именно такая защита и станет наиболее эффективной!
Обратите внимание!
Допустимый диапазон инверторных стабилизаторов перекрывает большинство свойственных для отечественных сетей отклонений. Если напряжение всё-таки выйдет из его границ, то нагрузка будет оперативно обесточена (после возвращения сети к допустимым параметрам электропитание потребителей автоматически возобновится). |
Из всех стабилизаторов только инверторные способны обеспечить выходное напряжение, качество которого будет гарантированно соответствовать всем требованиям современных насосных станций!
Как выбрать стабилизатор напряжения для насоса?
Чтобы правильно подобрать стабилизатор напряжения для защиты от перепадов напряжения бытового насоса, требуется выполнить следующие действия:
| Действие | Описание |
| Определите, от какой сети работает насос |
Сегодня на рынке представлены однофазные и трехфазные насосы, работающие от сети 220/230 В и 380/400 В соответственно. Исходя из этого необходимо выбирать и соответствующий стабилизатор.
Обратите внимание!
С трехфазные насосами нельзя использовать трехфазные инверторные стабилизаторы из-за специфики их работы. |
| Выясните номинальную потребляемую мощность насоса |
Как правило, потребляемая мощность насоса указывается в его паспорте или на шильдике. Если информацию найти не удается, то можно данный параметр уточнить у продавца или производителя оборудования.
Обратите внимание!
Если вы планируете подключать к стабилизатору не только насос, но и другую сопутствующую нагрузку, например, газовый котел, то требуется выяснить и его потребляемую мощность, а затем сложить вместе мощность всех подключаемых к стабилизатору приборов. |
| Рассчитайте пусковой ток насоса |
Главная особенность работы бытового насоса заключается в том, что ему характерны высокие пусковые токи, которые, в зависимости от типа устройства, могут увеличивать его номинальную потребляемую мощность в несколько раз. То есть в момент своего запуска прибор будет потреблять в среднем в 4 раза больше электроэнергии, чем в режиме номинальной работы. Например, у скважинного насоса с номинальной потребляемой мощностью 500 Вт пусковая мощность может составить 3500 Вт. Стабилизатор необходимо подбирать по максимально возможной мощности нагрузки, поэтому для насоса учитывается именно пусковая мощность. Данный параметр не всегда указывается в технической документации к изделию, но его также могут предоставить продавец или производитель. Если данные выяснить не удается, то их можно рассчитать самостоятельно. О том, как это сделать мы расскажем ниже.
Обратите внимание!
Если стабилизатор будет подобран только по номинальной потребляемой мощности насоса, то при его запуске, устройство будет постоянно уходить в перегрузку, полностью отключая нагрузку или работая через байпас (если он есть в составе устройства). |
| Добавьте запас мощности | Выходная мощность стабилизатора напряжения должна превышать максимальную потребляемую мощность насоса (с учетом его пусковых токов) на 20-30%. Это связано с тем, что при значительном снижении значения входного напряжения выходная мощность стабилизатора также снижается. Например, у инверторных стабилизаторов при напряжении сети менее 135 В выходная мощность снижается примерно на 40%. Для компенсации такой потери и требуется запас мощности. |
Правильно подобранный стабилизатор напряжения является залогом качественной работы бытового насоса и сохранения его долговечности. Устройство обезопасит ответственную нагрузку от негативного воздействия сетевых перепадов, поможет избежать его перегрева, сбоев в работе и выхода из строя.
Особенности расчёта пусковой мощности для различных типов насосов
В быту в основном применяются скважинные, циркуляционные и дренажные насосы, а также воздушные компрессоры, которые используются в вытяжках, в том числе домовых (не только для плиты, но и для всего дома или квартиры). Рассмотрим особенности расчёта пусковой мощности для разных типов насосного оборудования.
Данный параметр не всегда представляется возможным выяснить точно, однако есть данные по коэффициентам, на которые можно умножить номинальную потребляемую мощность насоса, чтобы рассчитать пусковую. Они отличаются в зависимости от типа насоса:
| Тип насоса | Во сколько раз пусковая мощность больше номинальной |
| Циркуляционные насосы | в 2-3 |
| Компрессоры для вытяжки | в 4-5 |
|
Скважинные насосы Дренажные насосы Тепловые насосы |
в 5-7 |
У бытовых насосов, имеющих плавный пуск, пусковой ток может иметь минимальное значение (не более 1,5) или вообще отсутствовать. Данная информация обычно указывается в паспорте изделия.
Ограничения по применению инверторных стабилизаторов напряжения с насосами
Если насосы трехфазные, то есть работают от сети 380/400 В, то для их защиты не подойдет трехфазный инверторный стабилизатор. Это связано с тем, что трехфазные электромоторы во время остановки или при подклинивании (повышенной нагрузки, которая вызывает их замедление) дают обратную мощность на стабилизатор, которая может навредить его работе. При такой ситуации у стабилизатора сработает защита и он отключится. У однофазных электромоторов нет такой специфики функционирования, так как они имеют иной вид пусковой обмотки.
Кроме того, у трехфазных электромоторов пуск протекает практически в режиме короткого замыкания. Справиться с ним можно, только если взять инверторный стабилизатор с очень большим запасом мощности, который будет в 7-10 раз превышать мощность насоса. Например, для трехфазного насоса мощностью 2 кВт потребуется трехфазный инверторный стабилизатор с выходной мощностью 20 кВт.
Также трехфазные насосы нельзя защищать тремя однофазными стабилизаторами, подключив их на каждую питающую фазу. При такой схеме подключения трехфазная нагрузка не будет распределяться равномерно по трем фазам, а если одна из фазы пропадет, то на насос будет подано только две фазы, из-за чего он может выйти из строя.
Примеры подбора инверторного стабилизатора напряжения для однофазного насоса
Приведем несколько примеров по подбору инверторных стабилизаторов «Штиль» для защиты однофазных насосов.
| Оборудование | Номинальная потребляемая мощность | Расчёт пусковой мощности | Добавление запаса 30% | Модель стабилизатора |
| Циркуляционный насос | 70 Вт | 70 Вт х 3 (коэффициент для циркуляционного насоса) = 210 Вт | 210 Вт х 1,3 = 273 Вт | IS350 с выходной мощностью 350 ВА/ 300 Вт |
| Скважинный насос | 750 Вт | 750 Вт х 7 (коэффициент для скважинного насоса) = 5250 Вт | 5250 Вт х 1,3 = 6825 Вт | IS8000 с выходной мощностью 8 кВА/ 7,2 кВт |
Как не ошибиться с выбором и купить качественный стабилизатор для насоса?
Предлагаем воспользоваться нашим официальным интернет-магазином производителя «Штиль», который позволяет, не выходя из дома, выбрать, заказать и оплатить (возможно в кредит) инверторный стабилизатор «Штиль» серии «ИнСтаб». Данные устройства успешно выпускаются более 5 лет и подходят для самых разных сфер применения.
Отметим, что стабилизаторы напряжения для насосов и насосных станций выделены на сайте в отдельную категорию, что значительно упрощает поиск необходимой модели. Самыми популярными моделями для совместной работы с насосами являются:
- IS350-IS20000 c выходной мощностью от 300 Вт до 18000 Вт с настенной установкой;
- IS1000RT-IS20000RT c выходной мощностью от 800 Вт до 18000 Вт напольной или стоечной установки.