- •Введение
- •1. Исходные данные для проектирования электропривода динамических нагнетателей
- •1.1. Исходные данные для проектирования электропривода насосных установок
- •1.2. Исходные данные для проектирования вентиляторных установок
- •1.3. Исходные данные для проектирования электропривода компрессорных установок
- •2. Техническое задание на проектирование электропривода динамических нагнетателей
- •2.1. Назначение и область применения электропривода нагнетателей
- •2.2. Технические характеристики электропривода нагнетателей
- •2.3. Технические характеристики электродвигателей нагнетателей
- •2.4. Требования по автоматизации управления электроприводом нагнетателей
- •2.5.Требования к конструкции шкафов управления
- •2.6. Условия эксплуатации
- •2.7. Требования к надежности
- •2.8. Гарантии изготовителя
- •3. Расчет и выбор мощности электродвигателей динамических нагнетателей
- •3.1. Определение мощности и выбор типа насосов
- •3.2. Расчет мощности и выбор двигателей насосов
- •3.3. Определение мощности и выбор типа вентиляторов
- •3.4. Расчет мощности и выбор двигателей вентиляторов
- •3.5. Определение мощности и выбор типа компрессоров
- •Значения Аиз и Аад сжатия атмосферного воздуха от избыточного давления р2
- •3.6. Расчет мощности и выбор двигателей компрессоров
- •4. Выбор силовых элементов частотного электропривода
- •4.1. Выбор полупроводникового преобразователя частоты
- •4.2. Выбор согласующего трансформатора или дросселя
- •4.3. Выбор автоматического выключателя
- •5. Обоснование и выбор законов управления
- •5.1. Законы управления частотного электропривода на базе ппч-ад
- •5.2. Законы скалярного регулирования частотного электропривода
- •5.3. Векторное управление
- •5.4. Прямое управление моментом
- •6. Построение функциональных и структурных схем частотно-регулируемых электроприводов
- •6.1. Скалярное управление
- •6.2. Векторное управление
- •6.3. Прямое управление моментом
- •7. Пример проектирования электропривода переменного тока по системе ппч-ад насосной установки
- •7.1. Краткое описание технологического процесса
- •7.2. Исходные данные для проектирования
- •7.2.1. Кинематическая схема насосной установки
- •7.2.2. Технические и рабочие характеристики насоса
- •7.3. Расчёт и выбор силового оборудования
- •7.4. Расчёт и выбор элементов электропривода
- •7.4.1. Выбор преобразователя частоты
- •7.4.2. Выбор согласующего дросселя
- •7.4.3. Выбор автоматического выключателя
- •7.5.2. Построение статических характеристик для принятого скалярного закона регулирования
- •7.5.3. Выбор способа частотного управления
- •7.5.3.2. Стабилизация потокосцепления ротора
- •7.5.4. Расчёт статических характеристик скалярного регулирования при стабилизации потокосцепления статора
- •7.6. Моделирование динамических и статических процессов электропривода
- •7.7. Разработка и построение принципиальной схемы управления электроприводом
- •Заключение
2.8. Гарантии изготовителя
Примечание. Техническое задание на проектирование электроприводов нагнетателей составляется в соответствии требований заказчика и может быть изменено и добавлено. При этом может указываться конкретный тип электропривода и особенные условия эксплуатации.
3. Расчет и выбор мощности электродвигателей динамических нагнетателей
3.1. Определение мощности и выбор типа насосов
Выбор типа насоса производится в соответствии технического задания на основании требований технологического процесса. Основанием для расчета мощности насоса и выбор конкретного типа требуемого насоса производится на основании гидравлической схемы установки (рис.7.6) и кинематической схемы насос – двигатель (рис.7.2).
Ориентировочная мощность насоса определяется по формуле
(3.1)
где
– плотность перекачиваемой жидкости,
кг/м3;
g = 9.81 м/с2 – ускорение свободного падения;
– номинальный КПД насоса;
Qм – максимальный расход жидкости, м3 / с;
Нм – манометрический напор, равный сумме высот всасывания и нагнетания (с учетом потерь с магистрали), определяемый на основании гидравлической схемы (рис.3.1), м.
Условия выбора насоса сводятся к следующему:
(3.2)
где Nн - номинальная мощность насоса, кВт;
Нmax - максимальный напор, создаваемый насосом, м, при максимальном расходе подаваемой жидкости, м3/с.
В приложении 1 приведены технические характеристики центробежных насосов фирмы Grundfos, которые оснащены электродвигателями 1-го класса энергоэффективности (Eff1).
3.2. Расчет мощности и выбор двигателей насосов
Требуемая мощность двигателей определяется по формуле.
(3.3)
где Рдв – расчетная мощность двигателя, кВт;
kз – коэффициент запаса, учитывающий неподдающиеся расчету факторы, принимается равным 1,2 – 1,3 при подаче до 160 м3 / ч и 1,1 – 1,15 при подаче свыше 160 м3 / ч;
ηп,ηдв – соответственно кпд передачи и номинальный кпд двигателя.
Условие выбора двигателя имеет вид:
(3.4)
где Pндв – номинальная мощность двигателя;
nндв – номинальная частота вращения двигателя;
nн – частота вращения насоса;
i - передаточное число редуктора.
В качестве электродвигателей насосов могут быть использованы асинхронные двигатели общепромышленной серии А4. На мелиоративных насосных станциях и станциях сельскохозяйственного водоснабжения наиболее часто применяют асинхронные электродвигатели серий А2, АО2, A3, АОЗ, АН, АВ и др.
Ниже даны краткие характеристики некоторых типов электродвигателей. Электродвигатели серии A3 работают как в режиме самовентиляции, так и с принудительной вентиляцией. Электродвигатели серии АОЗ охлаждаются путем теплоотдачи с наружной поверхности ребристой станины. Конструктивно электродвигатели могут быть как горизонтальными, так и вертикальными. При горизонтальном исполнении электродвигателей применяют подшипники качения с консистентной смазкой. При вертикальном — подпятник и два направляющих подшипника, расположенных в масляных ваннах.
