PWM (Pulse Width Modulation) - modulace šířky signálu
Obecně se PWM používá k řízení motorů nebo k napájení LED diod. Hlavním důvodem použití PWM je, že umožňuje řídit průměrné množství výkonu dodávaného do zátěže nebo na výstup. Používají se také pro regulaci napětí a modulaci v komunikaci.
Tato funkce umožňuje ovládání rychlosti otáčení čerpadla externím ovladačem, např. zde u oběhových čerpadel WITA® go.tec (prolink). Pro použití této funkce musí být čerpadlo vybaveno příslušným vstupem. Tento externí vstup lze rozpoznat podle přídavného třípólového propojovacího vedení, ke kterému lze připojit odpovídající externí ovladač.
Přiřazení připojení je znázorněno na následujícím obrázku
Maximální délka kabelu je 3 m.
Signální vedení je galvanicky odděleno od elektroniky čerpadla optočlenem (Optočlen je typ součástky, která slouží k elektrickému oddělení dvou elektrických obvodů).
Vzdálená stanice, která má být připojena
- musí při instalaci spolehlivě zabránit přímému kontaktu obsluhy s žilami kabelu, tzn., že svorky musí být dotykově bezpečné a spoje svorek musí být chráněny proti dotyku bez dozoru pevně namontovaným krytem
- musí odpovídat třídě ochrany I (spojení s ochranným uzemněním)
Jednotka nesmí být uvedena do provozu, dokud není správně připojen signál PWM.
Upozornění: Aby nedošlo k poškození čerpadla, signální kabel PWM nesmí být nikdy připojen k 230V!
Výstup PWM s otevřeným kolektorem musí být připojen k vyhodnocovací elektronice přes vhodný pull-up rezistor (prvek činného odporu). Provozní napětí musí být nižší než 24 V. Aby byl zachován proud 1 až 2,5 mA, měl by se odpor pull-up rezistoru R pohybovat v následujícím rozsahu v kΩ (U předpokládejte jako pull-up napětí v jednotkách V).
Doporučené pull-up rezistory pro různá napětí:
3,3 V → 1,21 kΩ - 3,19 kΩ
5 V → 1,89 kΩ - 4,89 kΩ
15 V → 5,89 kΩ - 14,89 kΩ
Řídicí signál PWM je digitální signál, ve kterém je informace o rychlosti obsažena v šířce impulzu. Řídicí signál musí splňovat následující požadavky.
Příklad signálu 40% PWM:
PWM % = 100 * t / T
PWM % = 100 * 0,4 / 1 = 40 %
Pro T jsou přípustné frekvence mezi 100 Hz a 5000 Hz
Přípustný vstupní proud IH : 3,5 - 10 mA
Úroveň napětí vstupního signálu UiH : 3V - 24V
Úroveň napětí pro nízkou úroveň UiL < 0,7V
Doba náběhu, doba poklesu signálu ≤ T/1000
Topná charakteristika
V rozsahu mezi 0 % a 10 % signálu PWM čerpadlo z bezpečnostních důvodů pracuje při maximálních otáčkách. V případě závady na PWM řídicí jednotce nebo přetržení kabelu to zajistí přenos tepla vyrobeného zdrojem tepla. Toto opatření má zabránit přehřátí systému. V rozsahu mezi 91 % a 95 % signálu PWM hystereze zabraňuje nepřetržitému spínání čerpadla, když signál PWM osciluje kolem spínacího bodu.
Vstupní signál PWM (%)
0 - žádný vstup signálu PWM. Oběhové čerpadlo je řízeno interně
0 < PWM ≤ 10 - oběhové čerpadlo běží na nejvyšší otáčky
10 < PWM ≤ 84 - oběhové čerpadlo běží s proměnnými otáčkami. Rychlost se mění lineárně se vstupním PWM signálem
84 < PWM ≤ 91 - oběhové čerpadlo běží na nejnižší otáčky
91 < PWM ≤ 95 - rozsah hystereze: zapnuto/vypnuto
95 < PWM ≤ 100 - pohotovostní režim: vypnuto
Symbol na displeji
- režim PWM1. Pokud není k dispozici žádný signál nebo PWM% = 0%, symbol PP (vlevo uprostřed) bude blikat
Solární charakteristika
V rozsahu mezi 0 % a 5 % signálu PWM se čerpadlo z bezpečnostních důvodů zastaví. Pokud je signál PWM vypnutý, např. v důsledku závady na řídící jednotce nebo přerušení kabelu se čerpadlo zastaví, zabrání se tak přehřátí solárního systému. V rozsahu mezi 5 % a 8 % PWM signálu brání hystereze kontinuálnímu spínání čerpadla, když PWM signál osciluje kolem spínacího bodu.
Vstupní signál PWM (%)
0 - žádný vstup signálu PWM. Čerpadlo je řízeno interně
0 < PWM ≤ 5 pohotovostní režim: vypnuto
5 < PWM ≤ 8 rozsah hystereze: zapnuto/vypnuto
8 < PWM ≤ 15 oběhové čerpadlo běží na nejnižší otáčky
15 < PWM ≤ 90 oběhové čerpadlo běží s proměnnými otáčkami. Rychlost se mění lineárně se vstupním PWM signálem
93 < PWM ≤ 100 oběhové čerpadlo běží na nejvyšší otáčky
- režim PWM2. Pokud není k dispozici žádný signál nebo PWM% = 0%, symbol S (vlevo dole) bude blikat
Zpětná vazba PWM signálu (informace o průtoku)
Zpětná vazba PWM signálu (informace o průtoku) umožňuje přenášet informace o provozním stavu oběhového čerpadla do externího řídicího systému. Obsahuje informace o aktuálním průtoku a poruchových stavech oběhového čerpadla. Výstupní signál má pevnou frekvenci 75 Hz a je galvanicky oddělen od zbývající elektroniky čerpadla.
Následující graf a tabulka uvádí, které hodnoty PWM% odpovídají kterým provozním stavům
Přehled definic výstupních signálů
0-70% - oběhové čerpadlo běží | / | Oběhové čerpadlo běží správně, vrací se informace o průtoku
75% - podpětí nebo přepětí | Varování | Napájecí napětí ve stavu podpětí nebo přepětí
80% - oběhové čerpadlo běží zastaveno. Podpětí nebo přepětí | Chyba | Napájecí napětí ve stavu podpětí (<160 V) nebo přepětí (>270 V).
85% - oběhové čerpadlo běží je zastaveno. Elektrická chyba | Chyba | Oběhové čerpadlo má vnitřní elektrickou závadu. Čerpadlo musí být vyměněno
90% - oběhové čerpadlo běží je zastaveno. Zablokovaný rotor | Chyba | Oběhové čerpadlo je zablokované a musí se vyčistit
95% - oběhové čerpadlo běží zastaveno | / | Oběhové čerpadlo je v pohotovostním režimu
Výstupní frekvence PWM: 75 Hz ± 5 %
WITA – Wilhelm Taake GmbH
V roce 1961 založil Wilhem Taake v německém Bad Oeynhausenu, Německo, společnost WITA®, která se specializovala na výrobu oběhových čerpadel. Celosvětovým trendem dnešní doby, téměř v každém odvětví, je udržitelný rozvoj a produktová řešení, která dokážou zajistit ekonomický růst a zároveň respektovat a chránit přírodní prostředí. Produkty a vize WITA splňují její cíle a povinnosti v oblasti ochrany klimatu. WITA představuje nová řešení, která podporují efektivní využívání přírodních zdrojů. Za zmínku stojí značka ADELINO by WITA a také nová generace čerpadel WITA go.future, která umožňuji ušetřit až 80 % spotřeby energie.