Solutions

The task

Pressure and capacity of a pump in a coolant system are determined by designing and dimensioning the pump type in accordance with the piping and the operating condition.

If several operating points shall be controlled with one pump, one can use conventional control technology with circuits, contactors and valves or use frequency converters, built into the control cabinet or integrated to the pump. Different pump operating points can be controlled with these elements.

In certain machining processes it can be important to be able to maintain constant a preset pressure in certain ranges, independent of the capacity drawn off.

Frequency converters can be utilized also for this pump control type. The Q-H characteristic curve otherwise typical of centrifugal pumps is replaced by a family of characteristics if a frequency concerter is used. Thus, one is able to start different operating points in this family of characteristics. This means that the pump can be optimally matched to its case of application.

Advantages of the pump with integrated frequency converter:

• Saving control cabinet space
• no shielded lines required (EMC problems)
• optimalum matching to different applications
• Saving energy
• simple installation by preset frequency converters
• simple assembly and disassembly by plug-connect-system

The solution

BRINKMANN coolant pumps with integrated frequency converter. A pump with integrated frequency converter is the ideal complement of the existing product line for your application.

Pumpensteuerung

Eine Steuerung ist ein Vorgang, bei dem physikalische Größen, wie z.B. ein Druck oder ein Volumenstrom, durch andere Größen beeinflusst werden.
Bei einer Steuerung spricht man auch von einem offenen Wirkungskreis, da das Ergebnis einer Steuerung nicht überwacht wird.
Störgrößen, die im System auftreten, können nicht ausgeglichen werden, da die Ausgangsgröße nicht auf die Eingangsgröße zurückwirkt.

Pumpensteuerung über Analogsignal

Bei einer Ansteuerung der Kühlmittelpumpe mit einem Frequenzumrichter können mit unterschiedlichen Werkzeugen nahezu unendlich viele verschiedene Drücke erreicht werden.
Die Auslegung der Pumpe ist in den meisten Fällen auf die 50Hz-Ausführung beschränkt. Durch Leistungsreserven bei verschiedenen Pumpen ist ein Betrieb mit höheren Frequenzen nach Rücksprache möglich.
Der Frequenzumrichter wird dann an der Stromgrenze betrieben. Das bedeutet: Der Motor wird maximal mit dem eingestellten Motornennstrom betrieben. Benötigt die Pumpe aufgrund des Betriebspunktes mehr Motorleistung, wird die Frequenz solange abgeregelt, bis der max. Motorstrom wieder erreicht wird.

Pumpensteuerung über Festfrequenzen (bis max. 7 Festfrequenzen)

Eine Alternative zur analogen Pumpensteuerung bietet die digitale Ansteuerung des Frequenzumrichters über drei Digitaleingänge. Dabei können bis zu sieben verschiedene Festfrequenzen angesteuert werden.
Mit der Festfrequenz kann man z.B. mit einem bestimmten Werkzeug spezielle Druckstufen realisieren.

Pump regulation

Regulation is an operation with which a physical value such as pressure is continuously sensed and compared with a set value. In the event of deviation the regulation device (here a PI controller) provides for the desired adaptation.
With regulation a check is made of whether a desired state is achieved. This allows a previously set pressure to be held constant within certain ranges in a process regardless of the quantities supplied.

Technical information:

Frequency converter type	Brinkmann Pump motor output	Housing size	a	b	c	d	k
	kW		mm	mm	mm	mm	mm
MI 75	- 0,4	A	160	128	105	108	178
MI 75	0,5 - 0,85	A	160	128	105	138	191
MI 150	0,9 - 1,1	A	160	128	105	138	191
MI 150	1,3 - 1,5	A	160	128	105	176	203
MI 300	1,7 - 2,6	B	243	171	128	176	221
MI 550	3,3 - 5,5	B	243	171	128	218	241
MI 750	7,5	B	243	171	128	258	256

Micromaster Integrated (Fa. Siemens)
Function	Spezification
Rated voltage	208V ... 240V ± 10% 1Phasen 380V ... 480V ± 10% 3Phasen
Performance ranges 1 ~ 208V ... 240V 3 ~ 380V ... 480V	0,37kW ...0,75kW 0,37kW ...1,5kW	1,5 kW ... 7,5kW
Housing size	A : 105 x 128 x 160 mm	B : 128 x 171 x 243 mm
Protective system	IP 54 (converter IP 65)
Filter class A	integrated
Temperature range	-10°C ... +50°C
Control procedure	U/f
Oveload capability	1,5 times rated output current
Protective functions	Overvoltage, undervoltage, overload, short circuit, motor failure, rotor lockup, excessive motor temperature, excessive converter temperature
Output frequency range	according to design at factory
Set value resolution	0,05 Hz
Digital inputs	3
Fixed frequencies	7
Fadable frequency ranges	4
Relay outputs	1 configurable 24V DC 1A
Analog inputs	1 analog input (0/2 - 10V, 0/4 - 20mA) 1 input for PI controller
Serial interface	RS 485
Process control	PI