1. Тип двигателя
2. Характерная особенность
3. дизайн
4. Мощность двигателя
5. Механический размер
6. Форма исполнения
7. Степень защиты
8. Класс изоляции
9. Температура окружающей среды
10. Скорость вращения
11. Рабочий режим
12. Работа с частотным преобразователем
13. Электрические параметры

Термин насос обычно понимается как единое целое, состоящее из гидравлической части (корпуса, рабочего колеса) и привода. На практике чаще всего используются электродвигатели, хотя в некоторых случаях мы также можем встретить двигатели внутреннего сгорания (пожарные насосы, дренажные насосы).

Тип двигателя

Тип используемого электродвигателя в значительной степени зависит от типа насоса. В случае насосов без сальника используются встроенные двигатели. В этом случае насосная часть и привод не могут быть однозначно разделены (рис.). Такой двигатель не может функционировать как самостоятельный приводной агрегат, он является неотъемлемой частью насосной установки. Эта функция включена в нормативные акты Европейского Союза, касающиеся энергоэффективности насосов без сальника. Индекс энергоэффективности EEI определяется для всего агрегата, а не для гидравлической части и двигателя, как в случае с сальниковыми насосами. Из-за конструктивных ограничений и относительно низкого КПД эти двигатели используются для мощности приблизительно 2500 Вт. Характерной особенностью встроенных двигателей насосов без сальника является использование подшипников вала, смазываемых перекачиваемой жидкостью, и втулки корпуса, которая образует корпус ротора и отделяет перекачиваемую жидкость от обмоток статора. , В последние годы на рынке насосов без сальников появились высокоэффективные синхронные двигатели, изготовленные по технологии постоянных магнитов. Ротор двигателя изготовлен из постоянного магнита из материала, называемого неодимом. Преимущество этого решения заключается в значительном уменьшении потерь энергии, связанных с необходимостью создания магнитного поля ротора за счет электромагнитной индукции.

Сэкономленная таким образом энергия позволяет классифицировать насосы с этими двигателями, которые значительно ниже требуемых показателей энергоэффективности (EEI ≤ 0,23). Стоит отметить, что также стандартные двигатели с воздушным охлаждением имеют версию с ротором с постоянным магнитом. Их мощность достигает даже 7,5 кВт. КПД двигателя превышает требования, указанные для высшего энергетического класса - IE4.

Характерная особенность

Характерной особенностью двигателей с постоянными магнитами является необходимость использования электронного запуска. Следовательно, они в основном используются в регулируемых насосах, оснащенных встроенным преобразователем частоты.

В случае сальниковых насосов широко используются стандартные асинхронные двигатели с ротором с сепаратором. Эти двигатели могут использоваться как автономные приводные устройства и могут использоваться для многих типов насосов. Как и в случае с безщелочными насосами, требуемая энергоэффективность была определена в законодательстве Европейского Союза. Регламент 640/2009 ввел концепцию IE энергетического класса и требования, которым должны соответствовать двигатели, размещенные на европейском рынке. В настоящее время высший класс отмечен символом IE 4.

дизайн

Характерными конструктивными особенностями двигателя являются:

* вал с ротором, встроенным в подшипники качения,

* статор,

* вентилятор, обеспечивающий охлаждение поверхности двигателя,

* жилье.

Стоит взглянуть на выбранные параметры двигателя, важные для правильного взаимодействия с насосом.

Мощность двигателя

Номинальная мощность двигателя определяется символом P2 и указывает полезную мощность на валу двигателя. Входная мощность, полученная от сети электропитания, определяется символом P1. Отношение мощностей P2 к P1 - это КПД двигателя. При выборе двигателя для конкретного насоса следует соблюдать принцип, согласно которому номинальная мощность двигателя превышает требуемую мощность на валу насоса. Избыточная мощность двигателя в качестве запаса прочности определяется стандартом ISO 5199 и зависит от требуемой мощности на валу насоса в его рабочей точке. В случае выбора комплектного агрегата мощность двигателя определяется производителем. Стоит отметить, что в случае с безщелочными насосами на паспортной табличке указана только мощность P1.

Механический размер

Этот параметр определяется как числовое значение, определяемое осевой осью вала над установочной поверхностью двигателя и длиной конструкции статора (L, M, S), например 100L. Механический размер также связан с мощностью двигателя и другими важными размерами. Например, размер 100L соответствует мощности в зависимости от количества полюсов двигателя:

* 2-х полюсный - 3 кВт,

* 4-полюсный - 3 кВт или 2,2 кВт.

Форма исполнения

Форма исполнения определяет способ изготовления и сборки двигателя. В насосной практике используются три вида двигателей; опора для ног, фланцевое крепление с фланцевыми отверстиями (FF) и крепление фланца с помощью резьбовых отверстий во фланце (FT). Обозначения отдельных форм исполнения определены в стандарте МЭК 60034-7 I или II.

Степень защиты

Класс защиты корпуса определяет степень защиты двигателя от попадания твердых частиц и воды. Степень защиты выражается в виде двух букв IP и двух цифр. Первая цифра обозначает степень защиты от проникновения твердых частиц, вторая цифра обозначает степень защиты от проникновения воды. Например, IP44 означает:

* 4 - двигатель защищен от твердых предметов размером более 1 мм,

* 4 - двигатель защищен от брызг воды под любым углом.

Существует также новое обозначение, например, IPX4 D, которое соответствует IP44. Новое обозначение учитывает несколько иной способ проведения теста.

Класс изоляции

Класс изоляции определяет сопротивление обмоток двигателя к температуре. В насосной технике функционируют три класса B, F и H, которые определяют максимальное повышение температуры обмоток по отношению к температуре окружающей среды, определенной как 40 ° C.

Температура окружающей среды

Максимальная температура охлаждающего воздуха двигателя определяется в диапазоне от 40 до 60 ° C, в зависимости от типа двигателя и производителя. Превышение допустимой температуры может привести к перегреву и повреждению двигателя. Если двигатель необходимо эксплуатировать при более высокой температуре окружающей среды, необходимо обеспечить достаточный запас мощности (режим недогрузки) или использовать более мощный двигатель.

Скорость вращения

Скорость вращения асинхронных двигателей зависит от количества полюсов и частоты питающего тока. На частоте 50 Гц эти скорости выглядят следующим образом:

* 2-полюсный - 2900 об / мин,

* 4-полюсный - 1400 об / мин,

* 6-полюсный - 960 об / мин

Частота вращения двигателя напрямую влияет на производительность насоса. Производительность насоса (Q) прямо пропорциональна скорости вращения рабочего колеса насоса (n). Высота подъема (H) пропорциональна второй степени вращения (n), а мощность (P) - это третья степень скорости вращения насоса. Двигатели / насосы с более низкой скоростью вращения характеризуются более низким уровнем шума (звуковое давление), меньшим износом подшипников и уплотнений вала насоса, чем 2-полюсные двигатели. Однако они могут вызывать шум в установке в результате генерации более низких собственных частот.

Рабочий режим

Характерной особенностью двигателей является режим работы, который определяет время работы и остановки двигателя. В насосной практике мы встречаем два режима работы: непрерывный режим - S1 и прерывистый - S3. Двигатель, помеченный как S1, может работать непрерывно с номинальной нагрузкой, в то время как в режиме S3 требуется перерыв в работе, чтобы понизить температуру двигателя. Требуемое время работы и отдыха задается изготовителем двигателя с указанием времени полного цикла и рабочего времени (в процентах). Например, двигатель с обозначением S3: 12 мин, 25% может работать в течение 3 минут, после чего требуется 9-минутная остановка.

Работа с частотным преобразователем

Наличие частотных преобразователей делает их часто используемыми для управления скоростью двигателей / насосов. Если мы используем двигатели со встроенным преобразователем частоты, правильный выбор преобразователя и двигателя остается за производителем. Если, с другой стороны, мы выбираем преобразователь для отдельного двигателя, должны соблюдаться следующие правила.

* Преобразователь выбран для номинального тока двигателя.

* Двигатель должен иметь обмотки с усиленной изоляцией или изоляцией между фазовыми обмотками из-за скачков напряжения, которые могут повредить изоляцию статора. Используя дополнительный выходной фильтр dU / dT, мы можем ограничить возникновение пиков напряжения.

* Для двигателей с большей мощностью, например, для 2-полюсных двигателей с номинальной мощностью 45 кВт, один из подшипников двигателя должен быть установлен изолированным. Это уменьшит индукцию токов в роторе, протекающих через подшипник, что приведет к повреждению.

Подробные принципы сотрудничества между двигателем и инвертором публикуются изготовителями двигателей и насосов.

Электрические параметры

Обсуждая параметры и свойства двигателей, конечно же, нельзя забывать об электрических параметрах, таких как:

* напряжение питания,

* частота тока,

* способ подключения обмоток двигателя: треугольник / звезда,

* метод запуска двигателя: прямой, звезда / треугольник, устройство плавного пуска, преобразователь частоты, автотрансформатор,

* защита двигателя: термистор, термистор PTC.

Отдельной темой являются подшипники, тип и способ обслуживания которых они используют, оказывают значительное влияние на бесперебойную работу двигателя.

Длинный список параметров двигателя закрыт конкретными исполнениями, например, взрывозащищенными взрывозащищенными двигателями или вспомогательным нагревом, который защищает от конденсации в двигателе при работе на открытом воздухе.

Рышард Гавронек

Похожие

Комментарии