Особенности работы электроприводов в условиях в с/х производства. Электропривод и автоматизация вентиляционных установок. Электропривод и автоматизация насосных установок. Электропривод и автоматизация кормоприготовительных машин и агрегатов, страница 7

Режим работы привода определяется подачей насоса Qн, расходом воды в системе водоснабжения Qp и рабочим объемом бака Vp. График работы электронасосного агрегата показан на рис.

Продолжительность работы агрегата

Продолжительность паузы

Длительность одного цикла

Частота включений двигателя

                                              (1)

Продифференцируем это уравнения по Qp – dz/dQp и найдем Qp при максимальной частоте вымочения, т.е. приравнять дифференциальное уравнение к нулю и решить его:

 

В результате решения найдем

                                                                   (2)

Относительная продолжительность включений ПВ (ε)

При расходе воды, равным 0,5 Qн и при ε(ПВ) z будет максимальной. С учетом формул (1) и (2)

Последнее выражение позволяет найти рабочий объем бака (котла)

Увеличение максимальной частоты включения ведет уменьшению рабочего объема. Нормальное (номинальное) допустимое число включений в час = 6. С целью увеличения срока службы электродвигателя желательно zmax уменьшить, а ПВ увеличивать. Когда Qp = Qн, режим работы двигателя становится продолжительным, а нагрев наибольшим. Поэтому двигатель насосной установки выбирают для продолжительного режима работы.

Полный объем котла определяется следующим образом:

1)  Обозначим объем котла V0, без воды давления в нем P0;

2)  Вода в котле находится на нижнем уровне, происходит включение электронасоса, объем воздушной подушки V1, давление воздуха P1;

3)  Вода в котле находится на верхнем уровне, электронасос отключается, объем воздуха V2, давление воздуха P2.

Регулированный (рабочий) объем котла

Считая, что температура воздуха в процессе работы остается постоянный, по закону Бойля-Мариотта можно записать:

Из отношений Р0 · V0 = P1 · V1 и Р0 · V0 = P2 · V2 находим V1 и V2

     и    

 откуда полный объем

Обычно давление Р0 = 1, а отношение Р12 = 0,65…0,75 для небольших установок и 0,8…0,85 для крупных. Потом объем котла можно уменьшить, создав предварительно давление в нем. Давление Р1 выбирают таким, чтобы обеспечить подачу воды к самому удаленному потребителю, а уже давление Р2 определяется из соотношения Р12 = 0,65…0,85.

Таким образом, используя предыдущую формулу zmax, уточняем ее:

3.  Регулировочные подачи электронасосных установок.

Регулировочные подачи электронасосных установок осуществляют следующими понятиями или способами:

a.  Включением и отключением одного двигателя или части двигателей (когда в установке имеется несколько машин)

b.  Дросселированием задвижкой

c.  Изменением частоты вращения двигателя.

Мощность насоса в Т.А. Ра = Qа · На

Мощность насоса в Т.Б. Рб = Рв +4 Рбв

Нас как электриков интересует третий способ (хотя первые два тоже применяют). Регулирование подачи изменением частоты вращения механизмов с вентиляционной характеристикой один из наиболее рациональных способов. Выгодность такого регулирования видна из рисунка. Из сопоставления характеристик насоса, полученных при измерении частоты вращения, (1, 2, 3, 4) и магистрали 5 видно, что третьей характеристикой мы уже захватываем характеристику магистрали. Это значит, что изменяя частоту вращения двигателя от половины, точнее 0,4, до номинальной подача насоса изменяется от нуля до номинальной.

Частоту вращения ω. двигателя можно регулировать изменением подводимого к двигателю напряжения, переключением числа пар полюсов, уменьшением сопротивления в роторной цепи, частоты тока питающей сети. Если не менять частоту вращения двигателя, можно менять частоту вращения насоса при помощи электромагнитной муфты и клиноременной передачи с вариатером.

Регулирование угловой скорости вращения ω асинхронного короткозамкнутого двигателя переключением числа пар полюсов р основано на зависимости:

Для получения трех или четырех ступеней скорости на статоре укладывают две независимые обмотки. Однако технико-экономические показатели двух обмоточных двигателей ухудшаются. Более экономичной считают схему переключения с параллельного треугольника на последовательную звезду. Эта схема дает наилучшее соотношение механической характеристике двигателя, т.к. большой скорости соответствует и большой момент. Мощность на высшей угловой скорости в