Как характеристики электросети влияют на работу насосных двигателей
|
В основе насоса лежит электрический двигатель, имеющий высокий коэффициент полезного действия (83-95%). Для них характерна достаточно простая конструкция, высокий уровень надежности и универсальность. От типа двигателя и режима его работы напрямую зависят итоговые параметры любого механизма, работающего от электрического тока. При отсутствии специфических требований (а их чаще всего нет), используют асинхронные двигатели, оснащенные короткозамкнутым ротором. Конструкция устройства включает в себя корпус с неподвижной частью или статором, который имеет обмотку и вращающуюся часть, то есть ротор. Вращение ротора обеспечивается путем образования вращающегося магнитного поля. Оно в свою очередь создается напряжением, которое подводится к обмотке статора. Путем контакта магнитного поля с обмоткой ротор начинает вращаться. Что касается самой обмотки, то в электрических двигателях – это металлический каркас с намотанной на него медной проволокой, обработанной изолирующим лаком. Электродвигатель – это сердце насоса, а электроэнергия – это его душа. Насос просто не сможет работать без нее. Все параметры электрической энергии должны быть приведены к расчетным. Если какой-то из них не соответствует стандартам, режим работы устройства меняется. Базовыми параметрами электроэнергии служат напряжение, частоты и форма. При этом каждая страна имеет свои стандарты для этих показателей. Напряжение является движущей силой, это та энергия, освобождающаяся в процессе движения заряда от пункта А до пункта Б. Руководствуясь ГОСТом, можно выделить, что в странах СНГ напряжение составляет 220 В (плюс/минус 10%). Частота – это параметр, показывающий, как часто меняется полярность напряжения за единицу времени. Стандарт – 50 Гц (плюс/минус 1%). Базовые характеристики для насоса – это напор, подача и объединяющая две характеристики рабочая точка. В свою очередь напор представляет собой создаваемое насосом давление жидкости, а подача – это количество перекачиваемой за конкретное время воды. Поскольку устройство преобразует энергию вращения, которую создает электродвигатель, в работу, которая совершается исполнительным органом, важно сделать расчетную скорость вращения стабильной. Еще одна из главных особенностей асинхронного двигателя – это скольжение. Данный параметр показывает разницу в скорости вращения магнитного поля, которое создается обмоткой ротора и статора. От величины нагрузки и напряжения зависит скольжение: чем выше нагрузка или ниже напряжение, тем больше скольжение. Существует формула, отражающая взаимосвязь скорости вращения ротора и напряжения сети: Таким образом, видно, что, если напряжение сети станет меньше номинального, скорость вращения также упадет, и в результате снизится и общая производительность агрегата. Следует обратить внимание, что такое заключение актуально для насосных моторов, которые работают в максимальной нагрузке. В случае если агрегат имеет «запас», то при снижении напряжения сети работа насоса почти не изменяется. Другое отрицательное проявление уменьшения напряжение – это нагрев обмоток. Если параметр опустится ниже стандартного значения на 1%, магнитный поток сократится на 3%. Зависимость отражена в следующей формуле: Исходя из этого, можно сделать вывод, что при сохранении мощности мотора и уменьшении напряжения, потребление тока повышается. Если значение последнего перескочит расчетные параметры, произойдет нагрев обмоток, а это увеличивает амортизацию и, соответственно, сокращает срок службы. Были случаи, когда случалась поломка двигателя. Если напряжение вышло за пределы номинальной границы, образуется «электрический пробой» изоляции катушки и, конечно же, сокращается срок эксплуатации мотора. Говоря иначе, двигатель «сгорает». На скорость вращения магнитного поля и ротора влияет частота электросети. Это отражается в формуле: Таким образом, если число пар полюсов будет всегда одним и тем же, любой скачок частоты окажет влияние на вращение мотора и его механическую мощность. Специфический типа насосов – шнековые или вибрационные. Они не имеют классического двигателя, а потому таких поломок, которые случились в результате увеличения или уменьшения напряжения, не бывает. Точнее, они происходят иначе. Если монтаж агрегата был произведен в скважине или колодце, и он работает в номинальных пределах при нормальном напряжении, то в случае резкого уменьшения последнего насос не сможет поднять воду, а вследствие этого некоторые агрегаты вообще выходят из строя. При резком же увеличении напряжения качающая мембрана двигается быстрее, в результате чего механизм просто разбивает себя. Аналогичная ситуация происходит и при уменьшении/увеличении частоты электросети. Качественный насос – это такой насос, который способен работать длительное время без поломок по принципу «включил и забыл». Конечно же, стоимость такого агрегата может встать в копеечку, а потому грамотным выходом из ситуации является обеспечение защиты устройства от скачков в электросети. Так, например, можно приобрести стабилизатор, который служит для контроля и регулировки напряжения. По мощности его следует выбирать с запасом 20-30%. Это необходимо потому, что в момент включения мотора потребляемая мощность резко возрастает. Еще одни защитные устройства – это блоки управления, которые открывают хорошие возможности для продления работы насоса. « Назад |
Электротехническая область стремительно развивается, поэтому паровые машины давно канули в лету, а электрические стали использоваться во многих сферах. Одним из таких популярных на сегодняшний день устройств является электрический насос. Сразу стоит уточнить, что данным понятием обозначается целостный механизм, состоящий из двигателя, редуктора или иного передаточного механизма, которое выполняет необходимые функции, и исполнительного органа (лопасть, крыльчатка, поршень).