Тема 1.3 Электрическое и электромеханическое оборудование

Общепромышленных механизмов

Практическое занятие № 24

Расчет электропривода вентилятора, построение механических характеристик

Формируемая компетенция:

ПК 1.1. Выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования.

Цель работы:

1. Повторить теоретический материал.

2. Освоить методику расчета электропривода вентилятора, построение механических характеристик

Выполнив работу, Вы будете:

уметь:

- определять электроэнергетические параметры электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем;

- организовывать и выполнять наладку, регулировку и проверку электрического и электромеханического оборудования;

Материальное обеспечение:

калькулятор, конспект лекций, справочник

Задание:

Рассчитать мощность и выбрать двигатель вентилятора, построить механические характеристики вентилятора и приводного двигателя

Краткие теоретические сведения:

Вентилятор - устройство для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа

Вентиляторы предназначены для вентиляции производственных помещений, отсасывания газов, подачи воздуха или газа в камеры электропечей, в котельных и других установках. Вентиляторы создают перепад давления (0,01…0,1) 10⁵ Па.

По конструкции вентиляторы делятся на центробежные и осевые. Они выпускаются в нескольких исполнениях в зависимости от направления выхода воздуха и направления вращения.

Для механизмов данной группы типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками.

Для вентиляционных установок цеховых помещений не требуется регулирования угловой скорости приводных двигателей. Поэтому здесь применяют асинхронные двигатели с ко­роткозамкнутым ротором и синхронные двигатели. При мощности более 50-100 кВт привод с синхронным двигателем обычно оказывается экономически выгоднее, чем привод с асинхронным двигателем.

При достаточной мощности питающей сети производится прямой пуск асинхронных и синхронных двигателей. В тех случаях, когда сеть не позволяет осуществить прямой пуск, применяют различные способы ограничения пускового тока, например пуск двигателя через автотрансформатор или реакторы.

Если необходимо регулирование скорости механизмов с вентиляторным характером нагрузки на валу, например вентиляторов и дымососов в котельных, то применяют асинхронные двигатели с фазным ротором, а также приводы с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и дросселями в цепи статора или с электромагнитной муфтой скольжения, устанавливаемой между двигателем и механизмом.

Порядок выполнения работы:

1 Рассчитать мощность и выбрать двигатель привода вентилятора

2. Построить механические характеристики вентилятора и двигателя в соответствии с заданным вариантом по таблице 32.

Ход работы:

Алгоритм расчета

Мощность приводного двигателя Р_дв, кВт

где Р_в – мощность вентилятора, кВт

где Q – производительность вентилятора, м³/с;

H – напор или давление газа, Па;

- кпд вентилятора: для осевых = 0,5…0,85; для центробежных = 0,4….0,7;

- кпд передачи, = 0,9….0,95;

- коэффициент запаса, = 1,1….1,15 при мощности вентилятора больше 5 кВт; = 1,25…1,3 при мощности вентилятора от 2 кВт до 5 кВт, = 1,5 при мощности вентилятора от 1 кВт до 2 кВт, = 2 при мощности вентилятора до 1 кВт

Механические характеристики

Номинальное скольжение S_НОМ

где n_C – синхронная скорость выбранного двигателя, об/мин

Номинальный момент М_НОМ, Нм

Критический момент М_КР, Нм

Пусковой момент М_П, Нм

Минимальный момент М_МИН, Нм

Критическое скольжение S_КР

Минимальное скольжение S_МИН

Построение механической характеристики насосного агрегата М_НА = f(S) осуществляется по трем произвольно выбранным точкам, при этом необходимо задаться тремя произвольными значениями скольжения Si и раасчитать соответствующие скорости n_i, об/мин и моменты Мi, Нм, например:

При S₁ =0,01

При S₂ =0,1

При S₃ =0,2

Все вышеприведенные расчеты сведены в таблицу 31

Таблица 31 - Данные для построения характеристик

Момент, Нм	Электропривод				Вентилятор
	МНОМ	МКР	ММИН	МП		М1	М2	М3
Скольжение в относит. ед.	SНОМ	SКР	SМИН	SП		S1	S2	S3

Механические характеристики насоса и двигателя показаны на рисунке 34

Рисунок 34 - Механические характеристики вентилятора и двигателя

Форма представления результата:

Работа в тетради. Ответы на контрольные вопросы:

1.Укажите назначение вентиляторов

2. Перечислите типы вентиляторов

3. Назовите основные свойства вентиляторов, определяющих требования к электроприводу

4. Перечислите требования, предъявляемые к электроприводу вентиляторов

5. Какие системы электропривода применяются для вентиляторов?

Таблица 32 – Исходные данные для расчета мощности двигателя вентилятора