4 Эффективность применения регулируемого электропривода

Более эффективным является регулирование подачи с применением управления частотой вращения рабочего колеса насоса посредством РЭП

Для оценки эффективности применения регулируемого электропривода сравним мощности, потребляемые насосом при регулировании напорной задвижкой (изменение гидравлического сопротивления трубопровода ) и регулировании скорости рабочего колеса насоса .

На рис.5 показано потребление мощности при регулировании производительности напорной задвижкой и скоростью вращения насоса. Кривая S₁ соответствует работе на трубопровод с полностью открытой задвижкой; кривая S₂ – работе с прикрытой задвижкой. Рабочая точка входа трубопровода имеет параметры Q₂, H₃. Как видно на рис.5, избыток напора в первом случае гасится на задвижке, отсюда нерациональные потери на задвижке-

.

Количественно регулирование производительности задвижкой может быть оценено КПД, характеризующим указанные потери:

,

где Р₂ − мощность при регулировании скорости вращения насоса; Р₂₁ – мощность при регулировании задвижкой.

Рис.5. К оценке эффективности

применения регулируемого электропривода

Регулирование задвижками, как видно из приведенных выражений, неэкономично.. К таким же энергозатратным способам регулирования можно отнести и другие системы, основанные на изменении гидравлического сопротивления магистрали.

5. Построение характеристик насоса для скоростей отличных от номинальной

Применение регулируемого электропривода для управления насосным агрегатом предполагает наличие семейства характеристик насоса для скоростей отличных от номинальной, которые могут быть рассчитаны по следующей методике.

На характеристике насоса, соответствующей номинальной скорости ω_н (рис.6), выбирается произвольно ряд точек 1,2,3. Задается скорость желаемого режима ω_р. Рассчитываются коэффициенты пересчета:

для координат Q ;

(3.1)

для координаты Н .

Для каждой выбранной точки определяются значения и по формулам (3-1)

; ,

где Q_{н i ,} Н_{н i} −координата точки на характеристике насоса при _н; − точки на характеристике насоса при скорости отличной от номинальной .

По найденным строится соответствующая характеристика.

Рис.6 Характеристики насоса для различных скоростей вращения

Семейство регулировочных характеристик для   1,0_н приведено на рис.6.

Изменение частоты вращения привода приводит к смещению оптимального КПД в зону меньших подач (рис. 7).

Максимум коэффициента полезного действия, с уменьшением частоты вращения, несколько снижается и смещается влево.

Анализ требуемого изменения частоты насосного агрегата при изменении расхода показывает, что с уменьшением расхода требуется снижение частоты вращения. Если рассмотреть работу агрегата для расхода меньше номинального, то для этих режимов рационально работать на пониженной частоте вращения. В этом случае КПД насоса выше, чем при работе на номинальной частоте вращения (рис.7).

Таким образом, снижение частоты вращения в соответствии с технологической нагрузкой позволяет не только экономить потребление энергии путем снижения гидравлических потерь, но и получить экономический эффект за счёт повышения коэффициента полезного действия самого насоса.

Рис. 7 Изменение КПД насосного агрегата

при регулировании частоты вращения насоса