1. Исходные данные.

1.1 Техническое задание.

Графики режима работы насоса и производительности за время рабочего цикла приведены в таблице 1.

Таблица 1. Техническое задание.

Производительность	% от	100	40	80	20	60
Время регулировочного цикла	% от	10	25	15	30	20
Напор на выходе насоса	% от	20	34	25	38	30

Максимальная производительность насоса м³/ч.

Максимальный напор м.

Время цикла мин.

1.2 Технические условия.

1. При регулировании можно считать, что производительность пропорциональна скорости вращения.

2. Напор в магистрали пропорционален квадрату производительности , где– коэффициент пропорциональности наi-ом участке регулировочного цикла.

3. Регулирование производительности производится изменением частоты вращения приводного двигателя.

4. В качестве регулируемого электропривода используется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и частотным способом регулирования скорости вращения.

5. В качестве альтернативных способов регулирования скорости двигателя используется регулирование с и.

1.3 Содержание работы.

1. Расчётная часть.

1.1. Выбор насоса.

1.2. Расчёт характеристик насоса для максимальной и минимальной производительности.

1.3. Обоснование и выбор принципиальной схемы электропривода для двух способов регулирования скорости.

1.4. Расчёт выбор элементов силовых цепей электропривода для альтернативных способов регулирования частоты вращения двигателя.

1.5. Расчёт среднего значения электрической (активной и реактивной) энергии на единицу массы перекачиваемой воды для каждого из способов регулирования частоты вращения двигателя.

1.6. Расчёт механических характеристик электроприводов для максимальной и минимальной производительности.

1.7. Рассчитать графики переходного процесса при пуске двигателя на максимальную скорость электропривода.

2. Графическая часть.

2.1. Выходные ихарактеристики насоса для максимальной и минимальной производительности.

2.2. Характеристики магистрали, соответствующие максимальной и минимальной производительности.

2.3. Нагрузочная диаграмма двигателя.

2.4. Функциональные схемы и схемы силовых частей электроприводов, соответствующих альтернативным способам регулирования частоты вращения двигателя.

2.5. Механические характеристики электроприводов, соответствующие максимальной и минимальной производительности.

2.6. Графики переходного процесса ипуска двигателя до максимальной скорости рассматриваемых электроприводов.

2. Выбор центробежного насоса.

Критерии выбора насоса:

м³/час.

м;

Этим критериям удовлетворяет центробежный насос типа Д800-57 со следующими параметрами:

м³/час;

м;

с^-1 при об/мин.

3. Расчёт характеристик насоса и магистрали.

H_c, м

η, %

50

Q_c, м³/ч

25

0

200

400

600

50

КПД

Q-H

800

Рис.1. Естественная Q-H характеристика и характеристика КПД насоса.

Напор в магистрали пропорционален квадрату производительности , найдем коэффициенты пропорциональности используя исходные данные.

Таблица 2.

, м3/час	750	300	600	150	450
, м	4,6	7,82	5,75	8,74	6,9
	0,000008178	0,00008689	0,00001597	0,0003884	0,00003407

Рассчитаем характеристики магистралей:

Результаты расчёта сведены в таблицу.

Таблица 3.

0	0	0	0	0	0
150	0,184	1,955	0,359	8,74	0,767
300	0,736	7,82	1,438	34,96	3,067
450	1,656	17,595	3,234	78,66	6,9
600	2,944	31,28	5,75	139,84	12,267
750	4,6	48,875	8,984	218,5	19,167

Так как регулирование ведется электрическим способом и статический напор равен нулю, то пересчет характеристик осуществляется по формулам:

,

где – номинальная скорость насоса;

– задаваемая скорость насоса;

– точки на естественной характеристике насоса;

– пересчитываемые точки для задаваемой скорости.

Результаты расчета сведены в таблицу.

Таблица 4.

Q	H
0	44	0	23,27	0		5,43	0		15,58	0		2,71	0		9,99
200	44	145,5	23,27	70,25		5,43	119		15,58	49,59		2,71	95,29		9,99
400	42	290,9	22,22	140,5		5,18	238		14,87	99,17		2,58	190,6		9,53
600	36	436,4	19,04	210,7		4,44	357		12,75	148,8		2,21	285,9		8,17
800	26	581,8	13,75	281		3,21	476		9,21	198,3		1,6	381,2		5,9

ω₄ = 37,65

ω₂ = 53,33

ω₅ = 72,35

ω₃ = 90,35

ω₁ = 110,4

естест.

Q, м³/ч

H, м

маг₄

маг₂

маг₅

маг₃

маг₁

Рис.2. H-Q характеристики насоса и магистралей.