повідно подача, напір і споживана потужність насоса при частоті обертання валу ni.
2. Вибір типу електроприводу та електродвигуна
При виборі електродвигуна, необхідно врахувати такі фактори як рід струму, номінальну напругу, частота обертання, конструктивне виконання і номінальну потужність. У виробничих умовах не завжди доводиться вирішувати весь комплекс цих питань. Часто бувають задані рід струму, напруга, частота обертання. Основною умовою, яке необхідно врахувати, є правильне визначення потужності і конструктивного типу електродвигуна [1].
Як вже зазначалося при описі технології, в насосній установці для підтримки пластового тиску типу УЕЦП використовуються електродвигуни типу ПЕДВ. Електродвигуни ПЕДВ - це заглибні вертикальні трифазні, асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором. При цьому з точки зору необхідності Двузонний регулювання доцільно використовувати частотне регулювання швидкості обертання асинхронного двигуна. Регулятор частоти обертання може забезпечити плавний запуск установки, плавне регулювання, що необхідно для ефективної роботи, а також форсувати роботу насоса при зниженні напору і подачі в результаті його зносу.
. Попередній вибір потужності і характеристик двигуна
Згідно [6] потужність насоса дорівнює:
(3.1)
де Q - подача насоса, м3/c;
Н - напір, м;
?-щільність перекачується рідини, кг/м3 (для води?=1000 кг/м3);
hн - ККД насоса.- коефіцієнт запасу, вибираємо k=1,1,
hп - ккд передачі, при з'єднанні валів двигуна і насоса муфтою hп=0,98.
Вибираємо асинхронний двигун типу ПЕДВ.
Таблиця 2 - Технічні дані двигуна ПЕДВ - 160-320В5
Р НОМ, кВтn 0, об/мінs ном,% h,% сos j НОМ U, В АМасса, кгДіаметр ротора, мм16030000,788,50,850,852,330001292801093
Швидкість обертання двигуна збігається з необхідною швидкістю обертання насоса, отже, немає необхідності застосування передачі.
Визначимо момент інерції з рівняння:
, (3.2)
Де?- Приведений радіус інерції, -масса обертового тіла.
Приймемо ротор двигуна як тіло з рівномірно розподіленою масою. Тоді:
4. Механічні характеристики двигуна і виробничого механізму
Спільна механічна характеристика електроприводу
Номінальна швидкість обертання:
nном=n0 (1-sном)=3000 (1-0,007)=2979 об/хв. (4.1)
-номінальна частота обертання двигуна:
(4.2)
-сінхронная частота обертання двигуна:
(4.3)
критичне ковзання:
(4.4)
номінальний момент двигуна:
(4.5)
критичний момент двигуна:
(4.6)
Залежність частоти обертання від ковзання:
(4.7)
Рівняння механічної характеристики асинхронного двигуна:
(4.8)
Механічна характеристика відцентрового насоса:
(4.9)
де (4.10)
(4.11)
, (4.12)
(4.13)
Рівняння спільної механічної характеристики:
(4.14)
Змінюючи s в межах від 0 до 1 з кроком 0,01, будуємо в одній координатної площини механічну характеристику двигуна, механічну характеристику відцентрового насоса і поєднану механічну характеристику.
Таблиця 4.1. Розрахунок механічної характеристики двигуна, відцентрового насоса і суміщеною механічної характеристики
Малюнок 4.1 - Механічна характеристика двигуна
Малюнок 4.3 Механічна характеристика двигуна, відцентрового насоса і поєднана механічна характеристика
. Управління електроприводом
Спосіб регулювання швидкості обертання двигуна вибираємо частотний, оскільки цей спосіб забезпечує плавне регулювання швидкості в необхідному діапазоні, а одержувані характеристики мають високу жорсткість. Частотний спосіб володіє до того ж і ще вельми однією важливою властивістю: регулювання швидкості АД не супроводжується збільшенням його ковзання, тому втрати потужності при регулюванні швидкості невеликі.
Малюнок 5.1 Узагальнена схема частотно регульованого електроприводу
Для кращого використання АД та отримання високих енергетичних показників його роботи - коефіцієнтів потужності, корисної дії, перевантажувальної здатності - одночасно з частотою необхідно змінювати і підводиться до двигуну напругу. Закон зміни напруги при цьому залежить від характеру моменту навантаження. Для відцентрових насосів характерний ...
