Тема 1.3 Электрическое и электромеханическое оборудование

Общепромышленных механизмов

Практическое занятие № 25

Расчет электропривода компрессора, 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 компрессора, 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 компрессора, построить механические характеристики компрессора и приводного двигателя

Краткие теоретические сведения:

Компрессоры применяют для получения сжатого воздуха или другого газа давлением свыше 4 10⁵ Па (4 кгс/см²) с целью использования его энергии в приводах пневматических молотов и прессов, в пневматическом инструменте, в устройствах пневмоавтоматики и т. д. Разновидностью компрессоров являются воздуходувки, служащие для подачи воздуха или газов давлением от 1,1-10* до 4-10⁵ Па.

По принципу действия компрессоры можно разделить на две большие группы:

- динамические

- объёмные.

Для механизмов данной группы типичен продолжительный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. Компрессоры имеют небольшие пусковые статические моменты — до 30—35% от номинального.

Для большинства компрессоров 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. Хотя синхронные двигатели сложнее по устройству и дороже, чем асинхронные.

Порядок выполнения работы:

1 Рассчитать мощность и выбрать двигатель привода компрессора

2. Построить механические характеристики компрессора и двигателя в соответствии с заданным вариантом по таблице 35.

Ход работы:

Алгоритм расчета

Мощность двигателя одноступенчатого компрессора и воздуходувки Р_дв, кВт

где Р_к – мощность компрессора, кВт

где – производительность (подача) компрессора, м³/с;

А - работа, Дж/ м³, зависимость работы от давления р₂ принимается по графику (рис. 35);

- КПД компрессора, =0,6…08;

- КПД механической передачи, = 0,9…0,95;

- коэффициент запаса, выбирается по таблице 33

Таблица 33 – Зависимость к_з от мощности Р_к

Рк, кВт	До 1,0	1…2	2…5	Более 5
кз	2	1,5	1,25…1,3	1,1…1,15

Мощность двигателя многоступенчатого компрессора Р_дв, кВт

где - коэффициент запаса, принимается 1,1…1,15;

z – число ступеней сжатия, шт. До давления р₂ = 15 атм z =1;

m – показатель политропы сжатия, m =1,2…1,35 для поршневых компрессоров,

m =1,4…1,5 для центробежных компрессоров;

- КПД компрессора, =0,6…08

- КПД механической передачи, = 0,88…0,92

р₁ – абсолютное давление воздуха на всасе, Па, р₁ = (08…1,1)10⁵;

р₂ – абсолютное давление воздуха на напоре, Па

Рисунок 35 – Зависимость работы А от давления р₂

Механические характеристики для центробежного компрессора

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

Момент компрессора М_С, Нм

Построение механической характеристики компрессорного агрегата М_КА = f(S)

Все вышеприведенные расчеты сведены в таблицу 34

Таблица 34 - Данные для построения характеристик

Момент, Нм	Электропривод				Компрессор
	МНОМ	МКР	ММИН	МП		МС
Скольжение в относит. ед.	SНОМ	SКР	SМИН	SП		-

Механические характеристики для поршневого компрессора

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

Момент компрессора М_С, Нм

Построение механической характеристики компрессорного агрегата М_КА = f(S)

Все вышеприведенные расчеты сведены в таблицу 35

Таблица 35 - Данные для построения характеристик

Момент, Нм	Электропривод				Компрессор
	МНОМ	МКР	ММИН	МП		МС
Скольжение в относит. ед.	SНОМ	SКР	SМИН	SП		-

Механические характеристики компрессора (центробежного и поршневого) и двигателя показаны на рисунке 36

Рисунок 36 - Механические характеристики компрессора (центробежного и поршневого) и двигателя

Форма представления результата:

Работа в тетради. Ответы на контрольные вопросы:

1.Укажите назначение компрессоров

2. Перечислите типы компрессоров

3. Назовите основные свойства компрессоров, определяющих требования к электроприводу

4. Перечислите требования, предъявляемые к электроприводу компрессоров

5. Какие системы электропривода применяются для компрессоров?

Таблица 35 – Исходные данные для расчета мощности двигателя компрессора