Описание лабораторного стенда
Лабораторный стенд, принципиальная схема которого изображена на рис. 36, используется для исследования энергетических характеристик вентиляторной установки с вентильным двигателем.
Лабораторный стенд включает в себя такие элементы: непосредственно вентиляторная установка с вентильным двигателем, к ней с помощью клеммника подключены датчики температуры и давления, аналоговый ваттметр с блоком питания, двухполярный блок питания ±15 В для питания датчика тока на эффекте Холла и преобразователя интерфейса RS485/RS232 анализатора параметров сети Diris А20, для подключения к порту компьютера Com1. Это подключение позволяет управлять вентиляторной установкой через программу LISA. Сигнал с клеммника ВД передается на компьютер через другой преобразователь интерфейса RS485/RS232 через порт Com2. Сигнал с датчика тока подается на вход двухлучевого осциллографа С1-64. Также к установке присоединены вольтметр и амперметр для снятия аналоговых сигналов. Схема подключения силових цепей приведена на рис. 43:
Рисунок 43 - Схема подключения измерительных приборов к цепям питания ВД
P – ваттметр типа Д50562; А – амперметр типа Э526; V – вольтметр типа Э545.
Также для проведения испытаний вентиляторной установки измерение расхода производится косвенным методом с использованием термоанемометра по выражению:
а и b – текущие размеры сечения нагнетательного трубопровода, м; V – скорость воздушного потока, м/с.
При помощи
приведенных устройств, подключенных к
вентиляторной установке, можно выполнять
измерения следующей зависимости:
;
;
;
;
,
при Z=const;
,
при n=const.
Рисунок 44 – Схема лабораторного стенда вентиляторной установки с вентильным двигателем
Программа выполнения работы
Для снятия характеристики внешней сети вентиляторной установки при изменении частоты вращения двигателя от 0 до номинального значения необходимо выполнить следующее:
Проверить правильность подключения:
а) ветиляторной установки;
б) преобразователя интерфейса RS-232/RS-485 к Com порту;
в) ваттметра;
г) анализатора параметров сети Diris A20;
д) датчика тока на эффекте Холла.
Запустить программу Lisa по ярлыку с рабочего стола и зайти в свойства управления вентилятором нажав на иконку зеленого вентилятора (рис. 27).
Зайти во вкладку «Установки» и в режимах управления вентилятором выбрать пункт «Регулировка частоты вращения», нажать «Установить на актуальный вентилятор» внизу окна (рис. 29).
Перейти на вкладку «Вентилятор» и в поле «Заданное значение» вводить число оборотов (согласно табл. 2), причем после каждого выбранного значения нажать «Установить» на вентилятор. В окошечке «Актуальное значение» можно визуально наблюдать за действующим значением изменения скорости (рис. 28).
При каждом определенном значении скорости снять показатели ваттметра, термоанемометра и занести их в табл. 2.
Таблица 2 – Значения параметров характеристики внешней сети вентиляторной установки:
№ п/п |
n, об/мин |
Р, Вт |
Т, ºС |
Vвозд,, м/с |
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Построить характеристику по полученным данным.
Для снятия внешней напорной характеристики вентиляторной установки при номинальной частоте вращения (nн=1380 об/мин) необходимо выполнить следующее:
В режиме управления вентилятором выбрать регулировку с помощью датчика давления и установить на активный вентилятор. Разогнать двигатель до номинальной частоты вращения 1380 об/мин выставив в окошке «Заданное значение» 500 Па (Рис. 36). Дождаться разгона.
Входная заслонка должна быть постоянно открыта.
Для выявления характера зависимости желательно снять 5 – 10 точек скорости потока воздуха, с помощью анемометра, и дифференциального давления. Для этого эффективное сечение воздуховода увеличивать для каждой точки на 10%, измерять при этом активную площадь, скорость потока воздуха, активную мощность и снимать с монитора компьютера активное значение давления. Заполнить табл. 3:
Таблица 3 – Результаты измерений
№п/п |
V, м/с |
ΔH, Па |
S, м2 |
Р, Вт |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
Реальное значения давления можно получить как разность максимального и дифференциального, снятого при каждой точке.
Чтобы получить необходимое значение расхода для построения внешней характеристики необходимо:
а) перевести м/с в м/час, для этого умножить полученное значение скорости на 3600;
б) умножить значение, полученное в пункте выше, на активную площадь сечения воздуховода.
Полученная единица и будет являться необходимым расходом – Q, [м3/час].
По полученным данным строим зависимость ΔH = f (Q).