Частотний перетворювач для свердловинного насоса підбирають за струмом: номінальний струм ПЧ має перевищувати робочий струм двигуна на 20-30%. Напругу і фазність беруть точно за шильдиком мотора (1×220, 3×220 або 3×380 В). Обов’язкові вбудований ПІД-регулятор, захист від сухого ходу і режим “Сон”. Насос 1,5 кВт вимагає ПЧ на 1,5-2,2 кВт.
Коротко: як підібрати частотник за 5 кроків
- Знайдіть шильдик насоса і випишіть напругу, фазність і струм у амперах. Потужність у кВт тут довідкова, головне – струм.
- Додайте 20-30% до струму мотора. Це мінімальний номінальний струм ПЧ. Запасу за потужністю достатньо 10-15%.
- Зіставте фазність. Однофазний насос 220 В із пусковою обмоткою потребує спеціального ПЧ 220/220, трифазний – 1×220/3×220 або 3×380.
- Перевірте функціонал: вбудований ПІД, вхід 4-20 мА для датчика тиску, захист від сухого ходу, КЗ, перевантаження за струмом і стрибків напруги, режим сну.
- Порахуйте довжину кабелю. Понад 50 м від ПЧ до мотора – ставте моторний дросель.
Чому підбирають за струмом, а не за кВт
Перетворювач комутує струм, а не кіловати: силові транзистори горять від перевищення струму. Два двигуни однакової потужності відрізняються за струмом на 20-30% через різний ККД і cos φ.
Де дивитися струм на шильдику
Струм позначено як I або A. У трифазних моторів часто два значення через дріб: 380/220 В і 5,0/8,7 А. Перше – для “зірки”, друге – для “трикутника”. Перевірка: I = P / (1,73 × U × cos φ × ККД).
Чому у свердловинного мотора 2,2 кВт струм 5,8-6,5 А замість 5,0 А
Стандартний двигун 2,2 кВт на 380 В споживає близько 5,0 А, свердловинний тієї ж потужності – 5,8-6,5 А. Причина в геометрії: щоб пролізти в обсадну трубу 4 дюйми, мотор роблять довгим і вузьким. Магнітопровід менший за перерізом, щільність струму в обмотці вища, ККД нижчий. Підберете ПЧ за таблицею для звичайних двигунів – отримаєте перевантаження на пуску.
Таблиця: потужність насоса – струм – модель частотника
| Потужність насоса | Струм заглибного мотора 3×380, А | Потрібний струм ПЧ (+20-30%) | Рекомендований FRECON FR150A-4T | Ціна (акція) |
|---|---|---|---|---|
| 0,55 кВт | 1,9-2,1 | 2,4-2,7 | 0,75 кВт | уточнюйте |
| 0,75 кВт | 2,4-2,7 | 3,0-3,5 | 1,5 кВт | уточнюйте |
| 1,1 кВт | 3,3-3,7 | 4,2-4,8 | 1,5 кВт | уточнюйте |
| 1,5 кВт | 4,2-4,7 | 5,3-6,1 | 1,5-2,2 кВт | 8 226 грн |
| 2,2 кВт | 5,8-6,5 | 7,3-8,5 | 2,2-3,0 кВт | 8 226 грн |
| 3,0 кВт | 7,7-8,6 | 9,7-11,2 | 4,0 кВт | 10 517 грн |
| 4,0 кВт | 10,0-11,2 | 12,5-14,6 | 4,0-5,5 кВт | 10 517 грн |
| 5,5 кВт | 13,2-14,8 | 16,5-19,2 | 5,5-7,5 кВт | уточнюйте |
| 7,5 кВт | 17,8-20,0 | 22,3-26,0 | 7,5-11 кВт | уточнюйте |
| 11 кВт | 25,3-28,4 | 31,6-36,9 | 11-15 кВт | уточнюйте |
Струми заглибних моторів – орієнтир, звіряйтеся з шильдиком. Позиції та ціни – у розділі частотні перетворювачі.
Два запаси, які плутають. За струмом – 20-30%, жорстка вимога: від неї залежить, чи витримає силовий модуль пуск. За потужністю – 10-15%, рекомендація для теплового режиму. Якщо критерії суперечать, вирішує струм.
Фазність і напруга: 1×220, 3×220, 3×380
| Тип ПЧ | Вхід | Вихід | Для чого |
|---|---|---|---|
| FR150A-2S | 1×220 В | 3×220 В | трифазний мотор 220 В від побутової мережі |
| Спеціальний 220/220 | 1×220 В | 1×220 В | однофазний насос із пусковою обмоткою |
| FR150A-4T | 3×380 В | 3×380 В | стандартні свердловинні мотори 380 В |
Однофазний насос із пусковим конденсатором
Звичайний перетворювач не запустить однофазний насос 220 В. У такого мотора дві обмотки, робоча і пускова з конденсатором. Стандартний ПЧ формує на виході трифазну систему і не може коректно живити цю пару: конденсатор при змінній частоті дає неправильний фазовий зсув, мотор гуде і не розганяється. Потрібен спеціалізований ПЧ 220/220 В – найчастіша помилка при купівлі “частотника на 220 вольт”.
Трифазний мотор 3×220 від побутової мережі
Мотор трифазний, а вдома тільки 220 В – працює FR150A-2S: вхід 1×220 В, вихід 3×220 В, обмотки в “трикутник”. Шильдик 220/380 В такий режим допускає, 380/660 В – ні.
Трифазна мережа 3×380
Основний варіант для свердловин від 1,5 кВт. FR150A-4T перекриває діапазон до 250 кВт, ціна на кВт нижча.
Заглибний насос не дорівнює поверхневому: 4 відмінності для підбору
- Струм вищий на 15-30% при тій самій потужності через видовжену геометрію мотора.
- Охолодження тільки потоком води вздовж корпусу, обдуву повітрям немає.
- Довгий кабель – десятки метрів до дна свердловини: ємність лінії і високовольтні піки.
- Немає доступу: перегрів обмотки означає підйом колони труб, а не заміну запобіжника.
Кабель і моторний дросель
Довжина понад 50 м
Глибина свердловин в Україні – 40-120 м плюс ділянка до будинку, тобто кабель 60-150 м. Понад 50 м – обов’язкова умова для моторного дроселя (dU/dt-фільтра) між ПЧ і насосом.
Піки понад 1000 В і пробій ізоляції
Перетворювач формує напругу імпульсами. У довгій лінії хвильове перевідбиття подвоює амплітуду: на клемах мотора з’являються піки понад 1000 В при номіналі 380 В. Ізоляція першого витка руйнується, і мотор виходить з ладу за півроку-рік. Виглядає це як “неякісний насос”, хоча причина в схемі. Дросель зрізає фронт імпульсу.
Переріз кабелю
Переріз рахують за струмом і довжиною: падіння напруги на лінії не більше 3-5%. Для насоса 2,2 кВт зі струмом 6,0 А і кабелем 80 м мінімум – 2,5 мм², для 4 кВт – 4 мм². Просадка дає зростання струму і аварію.
Мінімальна частота: чому не можна нижче 30-35 Гц
Обмотка заглибного мотора охолоджується потоком води вздовж корпусу, а витрату створює сам насос: менше обертів – менший потік – гірше охолодження. Струм при цьому залишається значним, бо насос долає статичний напір.
Нижня межа для більшості приводів – 30-35 Гц, для свердловинних безпечніше не нижче приблизно 38 Гц. Задавайте це параметром нижньої межі частоти, а не сподівайтеся на ПІД: при малому розборі регулятор зведе частоту до 20 Гц, і мотор перегріється.
Гідроакумулятор: чому 100 л – помилка
З частотником бак не накопичує об’єм на цикли пуск-зупинка, а згладжує пульсації і гасить гідроудар. Оптимум – 2-24 літри. Бак на 100 літрів тут шкідливий: система стає інерційною, ПІД не встигає за реакцією тиску, з’являються коливання частоти.
Повітря в баку накачують на рівні 60-70% від уставки: при 3,0 бар це 1,8-2,1 бар. Підходять сині баки IMERA на 10 бар на 8-24 л: R8 – 1 112 грн, R18 – близько 1 430 грн, R24 – близько 1 500 грн.
Датчик тиску: 4-20 мА чи 0-10 В
Беріть датчик з виходом 4-20 мА і діапазоном 0-10 бар. Струмова петля не боїться довгого кабелю і наведень, на відміну від сигналу 0-10 В, який просідає на опорі проводу. Обрив видно одразу: струм падає нижче 4 мА, і ПЧ фіксує аварію.
Схема: сигнал на вхід AI1, живлення датчика від клеми +24V, мікроперемикач AI1 у режим струму. Врізають після зворотного клапана і до гідроакумулятора, на прямій ділянці, різьбою вгору або вбік.
ПІД-регулятор: що має бути в частотнику
Вбудований ПІД обов’язковий, без нього перетворювач для водопостачання безглуздий. Перевіряйте чотири речі: уставку з панелі в барах, вибір джерела зворотного зв’язку (AI1), окремі коефіцієнти P, I, D і функцію сну. Пропорційний коефіцієнт відповідає за швидкість реакції, інтегральний прибирає статичну похибку. Час розгону – 2-4 с: швидше дає стрибок струму, повільніше – провал тиску.
Захист від сухого ходу
Три робочі способи, які варто задіяти одночасно:
| Спосіб | Уставка | Реакція |
|---|---|---|
| За струмом | 50-60% від номіналу мотора | затримка 5-10 с, потім стоп |
| За нижньою частотою | утримання на межі без набору тиску | стоп після заданого часу |
| Реле тиску / датчик рівня | сухий контакт на вхід DI | миттєвий стоп |
Логіка захисту за струмом проста: без води насос не має навантаження, струм падає. Затримка 5-10 с потрібна, щоб короткий провал не зупиняв систему. Автоперезапуск – з паузою 20-30 хвилин на відновлення рівня.
Режим сну і пробудження
Коли розбір припиняється, ПІД знижує частоту. Якщо вона протримається на нижній межі задану кількість секунд, ПЧ засинає і вимикає мотор, а тиск тримає гідроакумулятор. При падінні тиску на 0,3-0,5 бар нижче уставки перетворювач прокидається. Режим економить до 40% енергії.
Ступінь захисту, шафа, охолодження
Стандартний ПЧ має корпус IP20 і для вулиці не призначений: монтаж у шафі IP54 або в приміщенні. Встановлення вертикальне, зазор 100 мм зверху і знизу, 50 мм з боків, температура від -10 до +40 °C. У закритій шафі потрібен вентилятор з фільтром: кожні 10 °C понад норму скорочують ресурс конденсаторів удвічі. Небезпечніший за холод конденсат, тому шафу краще ставити в будинку.
Готові зв’язки під потужність
0,55-1,1 кВт
Свердловина 30-50 м, полив і 1-2 точки розбору. Насос Kurlar 0,75 кВт, ПЧ FR150A-4T на 1,5 кВт або FR150A-2S при мережі 220 В, бак IMERA R8 за 1 112 грн, датчик 4-20 мА.
1,5-2,2 кВт
Будинок 150-250 м², свердловина 60-90 м. Насос Panelli 2,2 кВт зі струмом 6,0 А, FRECON FR150A-4T на 2,2 кВт за 8 226 грн, бак IMERA R24, дросель при кабелі понад 50 м.
3-5,5 кВт
Свердловина 90-120 м або кілька будинків на одну точку водозабору. ПЧ на 4,0 кВт коштує 10 517 грн; для насоса 4 кВт зі струмом 11 А беріть 5,5 кВт. Обов’язкові дросель і примусове охолодження шафи.
7,5 кВт і більше
Зрошення, ферма, водогін селища: серія FR500, кабель від 6 мм², контроль перекосу фаз. Телефонуйте +38 (067) 447 24 10, підберемо зв’язку насос-ПЧ-бак.
Скільки економить частотник на свердловині
Споживана потужність відцентрового насоса змінюється як куб обертів: P пропорційна n³. Зниження обертів на 20% дає падіння споживання приблизно вдвічі. У реальних системах економія становить 30-50%.
Друга вигода – ресурс: плавний пуск за 2-4 с прибирає пусковий струм у 5-7 номіналів, а з ним гідроудари в трубах і знос підшипників.
10 типових помилок при підборі
- Підбір за кіловатами без перевірки струму на шильдику.
- Звичайний ПЧ для однофазного насоса з пусковим конденсатором.
- Запас за струмом менше 20%: перевантаження на пуску.
- Кабель понад 50 м без моторного дроселя.
- Занижений переріз кабелю і просадка напруги більше 5%.
- Нижня межа частоти 20-25 Гц і перегрів заглибного мотора.
- Гідроакумулятор на 100 л замість бака на 8-24 л.
- Повітря в баку дорівнює уставці замість 60-70% від неї.
- Датчик 0-10 В замість струмової петлі 4-20 мА.
- Монтаж ПЧ на вулиці без шафи IP54.
FAQ
Як вибрати частотний перетворювач? Випишіть із шильдика напругу, фазність і номінальний струм. Підберіть ПЧ, у якого струм більший за струм мотора на 20-30%, а фазність і напруга збігаються точно. Далі перевірте функціонал: ПІД, вхід 4-20 мА, захист від сухого ходу, КЗ, перевантаження і стрибків напруги, режим сну.
Який частотний перетворювач підходить для водяного насоса? Для трифазного насоса 380 В – FRECON FR150A-4T відповідної потужності. Для трифазного мотора 220 В від побутової мережі – FR150A-2S із входом 1×220 В і виходом 3×220 В. Для однофазного насоса з пусковою обмоткою потрібен спеціалізований ПЧ 220/220 В. Насос 1,5 кВт вимагає ПЧ на 1,5-2,2 кВт.
Скільки атмосфер має бути в насосній станції? Робоча уставка для побутового водопостачання – 2,0-3,0 бар, цього вистачає на два поверхи і душ. Повітря в баку накачують на 60-70% від уставки: при 3,0 бар це 1,8-2,1 бар. Готові рішення – у розділі насосні станції.
Як підключити частотний перетворювач? Живлення заводять на клеми L, N (однофазний вхід) або R, S, T (трифазний). Мотор – на клеми U, V, W строго через ПЧ, без проміжних контакторів. Датчик тиску – на вхід AI1 із живленням від +24V, реле сухого ходу – на цифровий вхід DI. Перед пуском перевіряють заземлення.
Чи потрібен частотний перетворювач для насосної станції? Потрібен, якщо хочете стабільний тиск і менше пусків. Станція з реле тиску працює в діапазоні 1,5-3,0 бар, тиск у крані стрибає. З ПІД тиск тримається на уставці з точністю до десятих бара, економія – 30-50%.
Який частотник вибрати для глибинного насоса 2,2 кВт? Свердловинний мотор 2,2 кВт споживає 5,8-6,5 А замість типових 5,0 А. З запасом 20-30% потрібен струм 7,3-8,5 А, тобто ПЧ на 2,2-3,0 кВт. FR150A-4T на 2,2 кВт коштує 8 226 грн. При кабелі понад 50 м додайте дросель.
Скільки коштує частотний перетворювач для свердловини? Модель на 0,25 кВт – 5 206 грн, на 2,2 кВт – 8 226 грн, на 4,0 кВт – 10 517 грн; асортимент від 0,25 до 250 кВт. З підбором насоса допоможуть матеріали Як правильно вибрати глибинний насос для свердловини? і Насос для свердловини який вибрати?.
