Einfacher Kaskadenregler - Danfoss VLT HVAC Drive FC 102 Projektierungshandbuch

Produktfunktionen

5.4 Einfacher Kaskadenregler

Der einfache Kaskadenregler wird für Pumpenanwen-
dungen eingesetzt, in denen ein bestimmter Druck
(Förderhöhe) oder eine bestimmte Druckstufe über einen
weiten dynamischen Bereich beibehalten werden muss.
Der Betrieb einer großen Pumpe mit variabler Drehzahl
über einen weiten Bereich ist aufgrund eines geringen
Pumpenwirkungsgrads bei geringerer Drehzahl keine ideale
Lösung. Es liegt eine praktische Grenze von etwa 25 % der
Nenndrehzahl bei Volllast für den Betrieb einer Pumpe vor.
Beim einfachen Kaskadenregler regelt der Frequenzum-
richter einen Motor mit variabler Drehzahl
(Führungspumpe) als die Pumpe mit variabler Drehzahl
und kann bis zu 2 zusätzliche Pumpen mit konstanter
Drehzahl ein- und ausschalten. Schließen Sie die zusätz-
lichen Pumpen mit konstanter Drehzahl direkt oder über
einen Softstarter an das Netz an. Die Drehzahlregelung des
Systems erfolgt durch Änderung der Drehzahl der ursprün-
glichen Pumpe. Die Drehzahlregelung behält einen
konstanten Druck bei, was eine geringere Systembelastung
und einen ruhigeren Betrieb ermöglicht.
Pumpen m. Konst.
Drehzahl (4)
Pumpen m. variab.
Drehzahl (1)
Motorstarter
Abbildung 5.22 Einfacher Kaskadenregler
Feste Führungspumpe
Die Motorleistungen müssen übereinstimmen. Mit dem
einfachen Kaskadenregler kann der Frequenzumrichter bis
zu 3 Pumpen gleicher Größe über die beiden integrierten
Relais steuern. Ist die variable Pumpe (Führungspumpe)
direkt an den Frequenzumrichter angeschlossen, werden
die beiden anderen Pumpen von den beiden integrierten
Relais gesteuert. Ist Führungspumpen-Wechsel aktiviert,
sind die Pumpen mit den integrierten Relais verbunden
und der Frequenzumrichter kann zwei Pumpen betätigen.
Führungspumpen-Wechsel
Die Motorleistungen müssen übereinstimmen. Die Funktion
ermöglicht es, den Frequenzumrichter zwischen den
Pumpen im System (max. zwei Pumpen) wechseln zu
lassen. Bei diesem Betrieb wird die Laufzeit gleichmäßig
unter den verfügbaren Pumpen aufgeteilt, um damit die
erforderliche Pumpenwartung zu reduzieren und die
MG16Z103
Projektierungshandbuch
Druckgeber
Frequenzumrichter
mit kaskadenregler
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Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Systems zu erhöhen.
Der Wechsel der Führungspumpe kann bei einem Befehls-
signal oder bei Zuschaltung (einer weiteren Pumpe)
stattfinden.
Der Befehl kann ein manueller Wechsel oder ein Wechsel-
ereignissignal sein. Bei Wahl des Wechselereignisses findet
der Führungspumpen-Wechsel bei jedem Ereignis statt. Zu
den Auswahloptionen zählen:
•
Bei Ablauf eines Wechselzeitgebers.
•
Zu einer festgelegten Tageszeit.
•
Wenn die Führungspumpe in den Energie-
sparmodus wechselt.
Die Zuschaltung wird von der aktuellen Systemlast
bestimmt.
Ein gesonderter Parameter begrenzt den Wechsel auf den
Punkt, an dem die benötigte Gesamtkapazität > 50 % ist.
Die Gesamtpumpenkapazität wird als Führungspumpe plus
Kapazitäten der Pumpen mit konstanter Drehzahl
bestimmt.
Bandbreitenverwaltung
In Kaskadenregelsystemen wird der gewünschte
Systemdruck zur Vermeidung häufiger Schaltvorgänge der
Pumpen mit konstanter Drehzahl in der Regel eher
innerhalb einer gewissen Bandbreite als auf einem festen
Niveau gehalten. Die Schaltbandbreite liefert die
erforderliche Bandbreite für den Betrieb. Wenn eine große
oder schnelle Änderung im Systemdruck auftritt, umgeht
die Übersteuerungsbandbreite die Schaltbandbreite, um
ein sofortiges Ansprechen während einer kurzfristigen
Druckänderung zu verhindern. Durch Programmierung des
Übersteuerungsbandbreiten-Zeitgebers kann eine Zu- bzw.
Abschaltung verhindert werden, bis sich das System
stabilisiert hat und die normale Regelung wieder einsetzt.
Bei Aktivierung des Kaskadenreglers wird die Systemd-
ruckhöhe durch Zu- und Abschalten von Pumpen mit
konstanter Drehzahl aufrecht erhalten, wenn der Frequen-
zumrichter mit einem Alarm abschaltet. Um häufiges Zu-
und Abschalten zu verhindern und Druckschwankungen zu
minimieren, wird eine breitere Konstantdrehzahlbandbreite
statt der Schaltbandbreite verwendet.
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