Расчет системы питания любого скважинного насоса обычно зависит от системы пускового тока. В интернете можно найти информацию, что пусковой ток равен рабочему току насоса, увеличенному в 3-7 раз. Встречается упоминание даже девятикратного множителя.
Рассмотрим в данной статье, от чего зависит величина пускового тока. Первоначально - от модели двигателя. Чем крупнее и мощнее двигатель, тем более сильная инерционная отдача его ротора, тем больше энергии необходимо для его запуска. Именно поэтому расчетный множитель тока при пуске возрастает с трех полукиловатных двигателей до четырех для двигателей мощностью 2 киловатта.
Нагрузка на двигатель во время его запуска также играет важную роль - с легкостью вращающийся ротор в насосе обеспечит при пуске меньший ток, чем нагруженный многометровым столбом воды в водопроводной магистрали.
Иногда заметно несоответствие используемого двигателем тока и мощности в киловаттах - изготовители двигателей для насосов предоставляют в справочной информации мощность на валу двигателя, а она в основном зависит от коэффициента полезного действия и в меньшей степени от потребляемой им электрической мощности. А сила тока приводится для двигателя при максимальной нагрузке.
Лимит по количеству включений насоса в час связан с большим выделением тепла на обмотках двигателя пусковым током. При чересчур интенсивных включениях обмотки могут перегреться.
Чрезмерный перегрев обмоток способствует потере изоляционных свойств лака, которым покрыты витки, межвитковому замыканию и поломке двигателя насоса.
При работе двигателя на износ (огромная высота напора, засорен впускной фильтр, грязь в водопроводе, перенапряжение узлов насоса) значение и длительность пускового тока могут быть намного больше расчетных единиц.
Во время функционирования пускового тока нарастает падение напряжения на кабеле питания насоса. Правила IES 3-64 позволяют падение менее 4% от входящего напряжения.
Непосредственный запуск от сети является стандартным и экономичным вариантом, но большой пусковой ток накладывает ограничения на его использование. Чтобы избежать этого, применяют другие методы:
1. Устройство плавного пуска - это самый лучший способ сокращения величины пускового тока. Одним из его основных минусов является дороговизна преобразователя.
Для насосов Grundfos SQ и SQE нет лимита по числу запусков в час, так как преобразователь частоты и устройство плавного пуска уже встроены в систему двигателя.
Если коротко, то работа УПП включает плавное наращивание напряжения на двигателе в течение буквально нескольких секунд. За это время ротор набирает необходимые обороты, при этом сокращая нагрузку на сеть.
2. Последовательное включение через трансформатор с несколькими обмотками. Для насосов, как правило, используется 1 - 2 секции, которые сокращают подачу тока при включении, а по мере увеличения насосом оборотов поочередно выводятся из электрической цепи. Исходное снижение напряжения происходит максимум до 50% от напряжения питания.
3. Для трехфазных двигателей насосов мощностью более трех киловатт возможно применение схемы запуска с переключением со звезды на треугольник. Во время старта двигателя срабатывает схема «звезда», позволяющая снизить силу пускового тока в три раза, и затем после запуска двигателя соединение начинает работать по схеме «треугольник».