Einfacher Kaskadenregler - Danfoss VLT HVAC Drive FC 102 Projektierungshandbuch

Anwendungsbeispiele

6.1.8 Einfacher Kaskadenregler

Abbildung 6.7 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 und
aufgrund der praktischen Grenze von ca. 25 % der Nenn-
Volllastdrehzahl zum Betrieb einer Pumpe keine ideale
Lösung.
Beim einfachen Kaskadenregler regelt der Frequenzum-
richter einen Motor mit variabler Drehzahl als die Pumpe
mit variabler Drehzahl und kann bis zu 2 zusätzliche
Pumpen mit konstanter Drehzahl ein- und ausschalten.
Durch Änderung der Drehzahl der Initialpumpe wird die
variable Drehzahlregelung der gesamten Anlage gewähr-
leistet. Hierdurch wird ein konstanter Druck aufrecht
erhalten und Druckstöße verhindert, wodurch das System
entlastet und ein ruhigerer Betrieb gewährleistet werden.
Feste Führungspumpe
Die Motorgrößen müssen übereinstimmen. Mit dem
einfachen Kaskadenregler kann der Frequenzumrichter bis
zu 3 Pumpen gleicher Größe über die 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 2 Pumpen betätigen.
MG16C103
Projektierungshandbuch
Führungspumpen-Wechsel
Wenn die Motoren von gleicher Größe sind, ermöglicht die
Änderung der Führungspumpe, dass der Frequenzum-
richter zwischen den Pumpen in der Anlage ein- und
ausgeschaltet wird (maximal 2 Pumpen). Bei diesem
Betrieb wird die Laufzeit gleichmäßig unter Pumpen
aufgeteilt, um damit die erforderliche Pumpenwartung zu
reduzieren und die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des
Systems zu erhöhen. Der Wechsel der Führungspumpe
kann bei einem Befehlssignal 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.
Wählbare Optionen sind bei Ablauf eines Wechselzeit-
gebers, zu einer festgelegten Tageszeit oder wenn die
Führungspumpe in den Energiesparmodus geht. Das
Zuschalten wird von der tatsächlichen 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 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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