1.12 Розрахунок потужності і вибір типу електродвигуна насоса

Двигун (Н2) працює у короткочасному режимі 3хв., продуктивність повинна бути 210 м³, висота нагнітання 6,5м, при швидкості обертання близько n₁ = 1500об/хв. Перевантажувальна здатність двигуна повинна бути не менш 1,4.Розрахункова потужність обчислюється за формулою (1.16). Підставляючи відповідні значення у формулу, отримаємо

P_нас. = = 31 кВт.

З урахуванням короткочасного режиму попередньо вибираємо трифазний асинхронний двигун типу 4А180S4У3 з номінальними даними:

Р_ном = 22 кВт; n_ном. = 1480 об/хв; η_ном. = 0,9; cosφ_ном= 0,9; λ_м= 2,2.

Номінальний момент двигунаобчислюється за формулою(1.14) . Підставляючи відповідні значення у формулу, отримаємо

М_ном = 9,55 • 10³ • = 142 Н м.

По робочим характеристикам двигуна (рисунок 15.3[2]) визначаємо значення ККД η_н = 0,9 і коефіцієнта потужності cosφ_н = 0,91 відповідні навантаженні Р_н = 31 кВт. Навантажувальний момент двигуна обчислюється за формулою(1.14).Підставляючи відповідні навантажуванню значення у формулу, отримаємо

М_н = 9,55 • 10³ • = 175 Н м.

Перевантажувальна здатність двигуна при навантажувальному моменті обчислюється за формулою (1.15). Підставляючи відповідні значення у формулу (1.15), отримаємо

= = 1,78

Отже, перевантажувальна здатність задовольняє вимогам (1,78>1,4).

Сумарнi втрати потужності двигуна в номінальному режимі

= Р_ном ( ), кВт (1.20)

де Р_ном - номінальна потужність двигуна, кВт;

η_ном - номінальний ККД двигуна, кВт.

Підставляючи відповідні значення у формулу (1.20), отримаємо

= 22 ( ) = 2,44 кВт.

Сумарні втрати потужності двигуна в режимі роботи під навантаженням визначаються за формулою

= Р_н ( ), кВт (1.21)

деР_н-потужність на валу двигуна в період навантаження, кВт;

η_н-ККД двигуна в період навантаження, кВт.

Підставляючи відповідні значення у формулу (1.21) отримаємо

= 31 ( ) = 3,44 кВт.

Постійна часу нагріву двигуна, що працює в короткочасному режиміпротягомt_н = 3 хв з потужністюР_н = 31 кВт.

Т_н = , хв (1.22)

де t_н - час роботи двигуна, хв;

∑Р_н - сумарні втрати двигуна під навантаженням, кВт;

∑Р_ном - сумарні втрати двигуна в номінальному режимі, кВт.

Підставляючи відповідні значення у формулу (1.22), отримаємо

Т_н = = = = = 2,44хв.

Струм в обмотці статора двигуна при навантаженні Р_н = 31 кВт визначаємо за формулою

I_н= , А (1.23)

де Р_н - потужність на валу двигуна в період навантаження, кВт;

U₁ - номінальна напруга, В;

η_н - ККД двигуна при навантаженні Р_н = 31 кВт;

cosφ_н - коефіцієнт потужності двигуна при навантаженні Р_н = 31 кВт.

Підставляючи відповідні значення у формулу (1.23), отримаємо

I_н = = 57,6 А.

Допустиму тривалість роботи електродвигуна в режимі навантаженняиеличиною Р_н = 31 кВт визначаємо за формулою

t_доп. = , хв. (1.24)

де Т_н - постійна часу нагріву двигуна, хв;

І_н - навантажувальний струм двигуна, А;

І_ном - номінальний струм двигуна, А.

Підставляючи відповідні значення у формулу (1.24), отримаємо

t_доп. = = 7,6 хв.

Так як t_н.< t_доп., то попередньо вибраний двигун 4А180S4У3 можна використовувати в короткочасному режимі.