Влияние скорости центробежного нагнетателя на мощность электродвига-

Теля

При работе нагнетателя скорость исполнительного двигателя может изменяться под действием ряда причин.

К таким причинам относятся:

1. колебания напряжения судовой сети постоянного или переменного тока;

2. изменение электрических параметров самого двигателя, например, искусствен-

ное ослабление магнитного потока двигателей постоянного тока, приводящее к увеличе-

нию скорости электродвигателя, и др.

Такое ослабление применяют с целью повышения напора в нагнетательной маги-

страли систем забортной и пресной воды, которое в старых системах понижается из-за отложения на стенках трубопроводов ржавчины, грязи, остатков нефтепродуктов и масел, попадающих в системы.

Для нагнетателей любого типа справедливо соотношение

Р ≡ QH ( 2.12 ),

т.е. мощность электродвигателя нагнетателя прямо пропорциональна произведению пода-

чи и напора нагнетателя.

Используя соотношения ( 11.4 ) и ( 11.5 ), можно получить такое соотношение

Р₁/ Р₂ = ( ω₁³ / ω₂ ³ ) ( 2.13 ),

где Р₁ и ω₁ – начальные значения мощности нагнетателя и его скорости;

Р₂ и ω₂ - изменённые значения мощности нагнетателя и его скорости.

Отсюда следует вывод, крайне важный для практических механиков:

Любое изменение скорости нагнетателя вызывает резкое ( в кубической зави-

Симости ) изменение мощности приводного электродвигателя нагнетателя.

Поэтому надо крайне осторожно относиться к случаям, когда в силу производствен

ной необходимости ( см. п.2 выше ) приходится увеличивать скорость электродвигателя нагнетателя выше номинальной. Такое увеличение скорости автоматически приводит к перегрузке электродвигателя.

На судах на переменном токе в качестве приводных электродвигателей насосов ис-

пользуют нерегулируемые ( по скорости ) асинхронные электродвигатели с короткозамк-

нутым ротором.

Регулирование скорости используют только в электроприводах постоянного тока, когда для управления насосами применяют пускорегулировочные реостаты.

У этих реостатов регулирование скорости выше номинальной ( не более чем на + 5 % ) применяется для восстановления номинальной подачи насосов, которая по мере

эксплуатации судна постепенно уменьшается вследствие отложения на стенках трубо-

проводов ржавчины и остатков нефтепродуктов, приводящего к уменьшению площади поперечного сечения трубопроводов.

Пример

В силу производственной необходимости скорость электродвигателя насоса увели -чили на 10%. Рассчитайте новые значение мощности и тока

Решение

1. в соответствии с условием, новое значение скорости электродвигателя

ω ₂ = 1,1 ω ₁

2. из соотношения ( 11.11 ) новое значение мощности

Р₂ = Р₁ (ω ₂ ³ / ω ₁³ ) = Р₁ ( 1,1 ω ₁) ³ / ( ω ₁³ ) = Р₁ (1,1) ³ = 1,331 Р₁,

Т.е. при увеличении скорости электродвигателя на 10% его мощность увеличилась на 33,1.

3. мощность электродвигателя постоянного тока ( Вт )

Р = UI ≡ I, ( 2.14 )

где U – напряжение питающей сети, В; ( величина постоянная );

I – ток, потребляемый двигателем из сети, А..

Отсюда следует, что при постоянстве напряжения питающей сети ( U = const ) мощ

ность двигателя прямо пропорциональна току, потребляемому двигателем из сети.

Поскольку мощность двигателя возросла в 1,33 раза, это произошло за счет увели-

чения тока двигателя также в 1,33 раза.

Если до изменения скорости двигатель работал в номинальном режиме, т.е. с номи

нальным током, то после увеличения скорости в 1,1 раза ток увеличится до значения 1,331 I .

Аналогичное увеличение тока происходит при увеличении скорости трехфазного асинхронного двигателя, мощность которого ( Вт )

Р = UIcosφ ≡ I, ( 2.15 )

где U – линейное напряжение сети, В ( величина постоянная );

I – ток обмотки статора, А ( переменная величина );

сosφ – коэффициент мощности элекродвигателя ( практически постоянная величи-

на ).

Если не принять соответствующие меры, например, не ограничить время работы двигателя с такой перегрузкой, двигатель сгорит.