4. Расчет мощности и выбор электродвигателя поршневого насоса

Мощность электродвигателя поршневого насоса ( кВт )

Р = γ Q Н / η_н,

где γ – плотность жидкости ( для холодной воды γ = 9810 Н / м³ ); Q – подача насо-

са, м³ / с ( кубический метр в секунду ); Н – напор, м; η - полный коэффициент полезного действия поршневого насоса.

Полный КПД поршневого насоса обычно находится в пределах η = 0,5…0,95.

При наличии необходимых дополнительных данных он может быть рассчитан по формуле

η = η η η ,

где: η = 0,85…0,99 - объемный КПД насоса;

η = 0,97… 0,99 - гидравлический КПД, учитывает потери на вихреобразование в

жидкости и трение в проточных полостях насоса;

η = 0,85…0,96 – механический КПД, учитывает потери рения движущихся частей

насоса.

Пример.

Рассчитать мощность электродвигателя поршневого осушительного насоса по та-

ким исходным данным:

Q = 2 м³ / ч; Н = 6 м, η = 0,9.

Решение

1. Мощность электродвигателя поршневого насоса ( кВт )

Р = 9810*2*6 /3600*0,9 = 36,33 кВт

где 3600 - коэффициент перевода подачи из м³ / ч ( час ) в м³ / с ( секунду ).

2. выбираю электродвигатель типа 4А200М4ОМ2 с такими номинальными данны-

ми: мощность Р = 37,0 кВт, частота вращения n = 1470 об/мин, коэффициент полез-

ного действия η = 91%, коэффициент мощности cosφ = 0,89, кратность пускового тока k = 7,0.

Глава 5. Типовые узлы и схемы управления судовыми электроприводами

§ 1.1. Аппаратура управления электроприводами

1. Электрические аппараты

Основные сведения

Аппарат ( от латинского «apparatus» - оборудование ) – прибор, техническое устрой

ство, приспособление.

Коммутация ( от латинского «commutatio» - перемена ) – процесс переключения

электрических цепей.

Коммутационный аппарат ( англ. - switchgear ) – аппарат, предназначенный для переключения электрических цепей.

На современных судах все механизмы электрифицированы. Это означает, что они

приводятся в движение при помощи электродвигателей. Для управления электродвигате-

лями применяют электрические аппараты. Простейшим таким аппаратом является рубиль

ник, при помощи которого вручную включают или выключают электродвигатель.

В общем случае электрическим аппаратом называют электротехническое устрой

ство, предназначенное для управления электрическими токами или механическими нагруз-

ками электрооборудования.

При этом под управлением электрическим током понимают коммутацию, стабили-

зацию, регулирование и преобразование электрического тока.

Классификация электрических аппаратов

В настоящее время существует множество разновидностей самих аппаратов и вы-

полняемых ими функций, что делает невозможным классификацию аппаратов по одному какому-либо признаку.

Поэтому на практике электрические аппараты классифицируют по 8 основным при

знакам:

1. области применения;

2. назначению;

3. принципу действия;

4. напряжению;

5. конструктивному исполнению;

6. способу управления;

7. режиму работы;

8. наличию перемещающихся ( подвижных ) контактов.

1. По области применения электрические аппараты делятся на 2 группы ( публи

кация 50 ( 441 ) Международной электротехнической комиссии ):

1. аппаратура распределительных устройств;

2. аппаратура управления.

При этом к аппаратуре распределительных устройств относят аппараты, применя-

емые при генерировании, передаче, распределении и преобразовании электроэнергии, а к аппаратуре управления – аппараты, применяемые для управления аппаратами распредели

тельных устройств.

Иначе говоря, аппараты распределительных устройств используют в силовых це-

пях, а аппараты управления – в цепях управления. Часто аппараты управления называют командоаппаратами.

К силовым относят цепи, содержащие элементы, предназначенные для производ-

ства, передачи, распределения и преобразования электроэнергии, в частности:

1. на постоянном токе – цепи обмоток якорей электродвигателей;

2. на переменном токе – цепи обмоток статоров асинхронных электродвигателей

с короткозамкнутым ротором, а также цепи обмоток роторов асинхронных двигателей с фазным ротором.

К цепям управления относят вспомогательные цепи аппарата, предназначенные для

его управления, например, цепь катушки контактора.

2. По назначению электрические аппараты делятся на 4 вида:

1. коммутационные – для включения и отключения электрических цепей ( рубиль-

ники, неавтоматические выключатели, переключатели, разъединители и др. );

2. защитные – для защиты электрических установок в режимах, отличных от номи

нальных ( предохранители, автоматические выключатели, реле тока, напряжения, мощно-

сти, конечные и путевые выключатели, и др. );

3. пуско-регулировочные – для пуска и регулирования различных параметров

электрических установок ( пускатели, пусковые и пуско-регулировочные реостаты, регуляторы возбуждения и др. );

4. контролирующие – для контроля заданных режимов работы электрических

установок ( реле температуры, давления, уровня, частоты вращения и др. ).

3. По принципу действия электрические аппараты делятся на 4 вида:

1. электромагнитные ( реле тока, напряжения и др.);

2. индукционные ( реле обратной мощности );

3. тепловые ( тепловые реле );

4. контактно-механические ( контроллеры, командоконтроллеры, конечные выключатели ).

4. По напряжению электрическая аппаратура делится на низковольтную ( до 230 В ) и высоковольтную ( свыше 230 В ).

5. По конструктивному исполнению электрические аппараты делятся на 4 вида:

1. открытые, не имеющие защитного корпуса и встраиваемые внутрь распредели

тельных щитов, магнитных станций и т.п.;

2. брызгозащищенные, имеющие легкий корпус, защищающий от попадания

брызг;

3. водозащищенные, находящиеся внутри корпуса, защищающего от проникнове-

ния воды при помощи резиновых прокладок;

4. герметичные, предназначенные для работы под водой при определенном давле-

нии.

6. По способу управления различают электрическую аппаратуру:

1. ручного управления ( кнопочные посты управления, контроллеры, командокон-

троллеры и др. );

2. автоматического управления ( автоматические пускатели, станции управления и

др. ).