György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)
IV. Gépészeti és villamos berendezések
IV-142 GÉPÉSZETI ÉS VILLAMOS BERENDEZÉSEK és frekvenciaátalakító berendezések segítségével építhető ki. Ezek azonban költségesebbek. A kasz- kádberendezések a forgórészkörben a szabályozás, illetőleg a szinkronfordulatszám alatti fordulatszámon történő üzemelés miatt keletkező energiát vagy a gép tengelyére vezetik segédgépek alkalmazásával, vagy visszatáplálják a táphálózatba. Mindkét rendszer használata szokásos, bár az utóbbi időben kiépített egységek inkább visszatáplálást biztosítanak. A szivattyúüzemnél általában elegendő 30%-nyi fordulatszám-szabályozás, ami lehetővé teszi, hogy a visszatáplálást biztosító gépegységek az alapgép teljesítményének 30%-ára legyenek kiépítve. A visszatáplálást biztosító berendezések lehetnek forgógépes vagy félvezetős (dióda, tirisztor) megoldásúak. A fordulatszám-szabályozás kaszkádok felhasználásával energetikailag optimális üzemet eredményez, és félvezetők alkalmazása esetén az egységes szabályozórendszer elemeiből kiépíthető automatikus, programvezéreit vagy távvezérelt üzem. A frekvenciaszabályozással végbemenő fordulat- szám-változtatás egyelőre csak kisebb egységeknél szokásos (100 kW-ig) és főként búvárszivattyúknál alkalmazzák. Itt a szabályozóberendezést a teljes teljesítményre kell kiépíteni. A megoldás lehet forgógépes vagy félvezetős. A lapátátállításos szabályozás nagyobb egységeknél és turbináknál szokásos. 1 MW teljesítmény alatt is készülnek állítható járókerék-lapátozású szivattyúk, de a bonyolult mechanikával együttjáró bizonytalanságok miatt ezeket a radiális szivattyúknál nem szívesen alkalmazzák. Szárnylapátos szivattyúknál szerkezeti okokból 0 800 alatt a lapátállítás csak nehezen valósítható meg. Az egyes egységek ki- és bekapcsolásával történő szabályozás a legegyszerűbb és legelterjedtebb megoldás. Előnyösen alkalmazható itt különböző emelési magasság és teljesítményvariáció, ami azonban túlságosan sokféle egység beépítését eredményezi. Általában elmondható, hogy nyomástartásra célszerű az úgynevezett lépcsős szabályozás alkalmazása, A szivattyúk megválasztása után — ami a mindenkori igények kielégítése alapján történik — a technológus tervezőnek kell megadnia a szükséges be- és kikapcsolási pontokat, az egyes kapcsolási műveletek sorrendjét, a vezérlés szolgál-, tatásaival szemben támasztott követelményeit és az egyes zárt szabályozási köröktől megkívánt tulajdonságokat. Ennek ismeretében kiválaszthatók a szükséges vezérlő és szabályozó egységek (1. még a IV-2. fejezet: Szivattyúk és IV-4. fejezet: Villamos motorok). c) A beavatkozó (végrehajtó) szervek lehetnek az irányítástechnika építőelemei, vagy a meglevő technológiai berendezésekre szerelt, rendszerint külső segédenergiát igénylő készülékek. A beavatkozás lehet egyszerű, vagy nagyobb energiaszükséglet esetén többlépcsős vezérlésű. Egylépcsős vezérlésnél pl. egy mágnesszelep közvetlenül vezérli a technológiai folyamatot, pl. egy szivattyú csapágyhűtővizének nyitását—zárását. Többlépcsős pl. a nagyobb szűrők vezérlése: a mágnesszelep csak a hidraulikus munkafolyadék áramlását vezérli, amely második lépcsőben mozgatja a szűrők fojtóelemeit. A beavatkozó (végrehajtó) szervek kiválasztása elsősorban a technológiai tervezés feladata. Itt figyelembe kell venni a környezeti feltételeket, ipari hátteret, kezelőszemélyzet képzettségét, az üzemen belül már alkalmazott megoldásokat és annak megfelelően választani villamos, pneumatikus, hidraulikus vagy vegyes beavatkozó rendszert. Szivattyútelepek esetén általában villamos és hidraulikus, míg víztisztító művek esetén mindhárom rendszer, ill. azok kombinációja is előfordul. Az éktolózár, hajtással ellátva, zárás-nyitás céljára alkalmas, de szabályozószelep helyett való alkalmazása nem célszerű. A nagy energiaigényű víztovábbítás fojtással való befolyásolása gazdaságtalan. Nagyobb átmérőknél, ha a technológia megköveteli a gépi hajtást, éktolózár helyett gyűrűszárak és csapózárak alkalmazása indokolt. Vízzel ^ kapcsolatos tevékenység esetén a szállított mennyiségek nagysága miatt a beavatkozást közvetlenül a szállításhoz szükséges energiát adó vagy befolyásoló egységek (szivattyúk, zsilipek) működtető motorainak befolyásolásával célszerű biztosítani. A villamos vezérlő- és szabályozórendszerek beavatkozószerveiben különféle típusú motorok és mágnesek kerülnek alkalmazásra. A beavatkozáshoz szükséges elmozdulást speciális áttételek biztosítják. Az áttételek a motorral együtt is rendelhetők. A beavatkozószervekben leggyakrabban alkalmazott hajtóelem a kétfázisú serleges szervomotor. A motor forgórészének inerciája kicsi és ez teszi lehetővé alkalmazását irányváltó (reverzáló) rendszerekben. (Magyarországon a Gamma gyártja, hajtóművel, csőzáró szervhez, NA 250 mm átmérőtartományig.) A serleges szervomotorok hajtóműként alkalmazva nem igényelnek nyomatékhatárolóval ellátott mechanizmust. A nyomaték- határolásról a motor vezérlőkörében lehet gondoskodni. A serleges szervomotorok lefogott tengely- lyel, névleges feszültséggel történő táplálás mellett sem égnek le. Nagyobb átmérőjű vezetékek záróelemeinek működtetésére gyakran alkalmaznak 846
