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Aplicación de FD5000 en plantas de tratamiento de agua
La bomba de agua es el equipo fundamental en el proceso de suministro de agua de una planta potabilizadora. El método tradicional de accionar la bomba directamente desde la red eléctrica presenta problemas como una elevada corriente de arranque, dificultades para ajustar la presión y el caudal del agua, un alto consumo energético y la posibilidad de generar contaminación armónica en la red eléctrica. Estos problemas han afectado durante mucho tiempo el funcionamiento de la planta potabilizadora.
Con el desarrollo de la tecnología de regulación de velocidad de frecuencia variable de alto voltaje, el método de utilizar frecuencia variable para accionar bombas de agua ha reemplazado gradualmente al método tradicional y se ha convertido en la opción preferida para la modernización y transformación de equipos en plantas potabilizadoras. Una planta potabilizadora en el extranjero tiene una capacidad de producción diaria de agua muy alta. Existen diversos métodos de aplicación para la regulación de velocidad variable de los motores de las bombas de agua. Para sus bombas anteriores, esta empresa seleccionó un convertidor de frecuencia de alto voltaje de una marca extranjera para lograr la regulación de velocidad de frecuencia variable. Ahora, para reducir los costos de adquisición, requiere que el rendimiento funcional sea consistente con el del convertidor de frecuencia de ABB. Por lo tanto, tiene la intención de llevar a cabo la transformación y modernización de las bombas de agua existentes para la regulación de velocidad de frecuencia variable.
Plan de implementación
Para que coincidiera con la nueva bomba de agua del cliente, se seleccionó el convertidor de frecuencia de alta presión modelo FD5000-6/1000F-1A. Los parámetros básicos de este modelo de convertidor de frecuencia son los siguientes:
Modelo | Nivel de potencia (kW) | Corriente de salida | Capacidad de sobrecarga | Protocolo de comunicación |
FD5000-6/1000F-1A | 1000 kW | 120A | 105% continuo 130% 60 segundos 150% 3 segundos 180% de apagado | Modbus, Profibus-DP ( opcional ) |
El devanado secundario del transformador de cambio de fase (aislamiento clase H) del inversor de alta tensión de la serie FD5000 es la entrada de la unidad de potencia; cada unidad de potencia soporta la corriente completa, que es 1/5 de la tensión de fase y 1/15 de la potencia de salida. Cada una de las 15 unidades tiene su propio devanado de entrada, logrando así el aislamiento. La conexión delta extendida del devanado secundario se utiliza para la multiplexación y la reducción de los armónicos de la corriente de entrada. Los 15 devanados secundarios se dividen en tres grupos de fase. El devanado secundario del transformador de cambio de fase se divide en tres grupos, logrando una rectificación de 30 pulsos, suprimiendo los armónicos de la forma de onda de la corriente de entrada y obteniendo un factor de potencia de carga cercano a 1. Tras la medición, el contenido armónico total de la corriente de entrada es inferior al 4 %.
Los devanados secundarios del transformador están aislados entre sí, por lo que el circuito principal de la unidad de potencia es relativamente independiente. Su estructura es similar a la de un inversor de baja tensión y utiliza tecnología consolidada.
Ventajas de la aplicación
1. Regulación de velocidad de arranque suave: El ajuste de velocidad de la bomba es suave y fiable, con un aumento y disminución gradual de la velocidad. Esto mejora la corriente de arranque y reduce el impacto mecánico de la unidad, permitiendo un ajuste de velocidad flexible para satisfacer los requisitos de proceso de las diferentes presiones y caudales de suministro de agua en la planta potabilizadora.
2. Automatización sencilla: El dispositivo cuenta con una pantalla táctil de 10 pulgadas, múltiples terminales de cantidad digitales y analógicas, y diversas interfaces de comunicación. Puede conectarse con ordenadores de control industrial y sistemas de gestión de plantas de tratamiento de agua para realizar funciones de monitorización local y remota.
3. Gran adaptabilidad a la red eléctrica: Garantiza la estabilidad del voltaje, la corriente y la velocidad de salida.
4. Arranque rápido: Durante el funcionamiento, una pérdida repentina de energía de alto voltaje puede restablecerse en 3 segundos, y el convertidor de frecuencia de alto voltaje no se detendrá. Una vez restablecido el alto voltaje, el convertidor de frecuencia funcionará automáticamente a la frecuencia anterior a la pérdida de energía.
5. Función de arranque del volante: Puede identificar la velocidad del motor y arrancar directamente cuando el motor continúa girando.
