Cele mai multe pompe sunt acționate prin intermediul motoarelor de inducție, aceasta înseamnă că motoarele contribuie la eficiența globală a sistemului de pompare.
Electric a dezvoltat în ultimii 150 de ani. În ciuda faptului că există o mare varietate de modele diferite de motoare (de exemplu, sincrone, asincrone sau DC), cel mai utilizat în industria de azi este motorul de inducție de curent alternativ, deoarece Este mult mai fiabil. De asemenea, de preferință, motorul de inducție, folosind un convertor de frecvență. Suficient de înaltă eficiență, combinate cu ușurința de fabricație, fiabilitate și preț scăzut este cel mai utilizate pe scară largă tipul de motor la nivel mondial face.
Figura 1: Motorul asincron cu rotor în colivie
Figura 1 prezintă un aranjament convențional al motorului de inducție cu trei înfășurări statorice care sunt dispuse în jurul miezului. înfășurarea Rotorul este format din aluminiu sau cupru tije, ale căror capete sunt inele scurtcircuitate. Inele sunt izolate de rotor. Ansamblul de lagăr este utilizat, în general, rulmenți cu bile cu unsoare, cu excepția motoarelor foarte mari. Ceață de ulei de ungere poate crește în mod semnificativ de viață a rulmenților. In toate motoarele asincrone, curent trifazat este utilizat, cu excepția celor mai mici procese industriale (sub 2 CP). Pentru a porni motoarele trifazate necesită alte mijloace, cum ar fi perii sau start condensator (utilizarea condensator în timpul pornirii).
problema eficienței motorului
Atunci când se utilizează un motor ca o pierdere de putere de antrenare a pompei și căderea de presiune, ca urmare a ineficienței pompei este de obicei mult mai mare decât pierderea de energie asociată cu ineficiența motorului, dar acestea nu sunt neglijabile. Optimizarea eficienței motorului pompei poate oferi costul ciclului de economii reale pe durata de viață a pompei / motorului. Factorii cheie care afectează eficiența motorului de inducție sunt:- încărcare relativă a motorului (motoare supradimensionate sub sarcină)
- viteza de rotație (numărul de poli)
- dimensiunea motorului (capacitate nominală)
- Clasa de motor: eficiență normală în comparație cu eficiența energetică în alinierea cu eficiență ridicată
Eficiența motorului la sarcini parțiale
Așa cum se arată în figura 2, eficiența motorului de inducție variază cu
în raport cu sarcina motorului, comparativ cu caracteristica nominală. Până la sarcină de 50%, în cea mai mare eficiență rămâne motoarele liniare și pentru unele motoare atinge un vârf la o marcă de 75%. Motoarele electrice pot fi acționate de la o sarcină doar mai puțin de 50% pentru o perioadă scurtă de timp și nu pot fi operate la sarcini sub 20% din valoarea nominală. Astfel, atunci când ajustate rotoarele sau pompe înapoi la curbele lor „presiune-debit“, este necesar să se evalueze impactul sarcinii relative pe motor.
Figura 2: Eficiența motorului 100 motoare puternice - curbe caracteristice convenționale în intervalul normal al sarcinii motorului
Figura 2 prezintă, de asemenea, efectul vitezei de rotație asupra eficienței maximă realizabilă. Motoarele cu 4 poli la nominal 1800 rpm / min se duce la cel mai înalt turn de control și 2 poli pentru 3600 rot nominal / min oferă o eficiență scăzută. Astfel, deși pompa cu o viteză nominală de 3600 rot / min, ar fi mai eficient (și să aibă preț scăzut de cumpărare) decât pompele cu viteza de rotație de 1800 rot / min, cele mai noi motoare electrice pot fi mai eficiente, plus aceste pompe tind să aibă NPSHR mai mici și aportul de energie, să nu mai vorbim de o viață mai lungă. De asemenea, trebuie remarcat faptul că puterea nominală a motorului afectează eficiența, motoare electrice mari sunt mai eficiente decât cele mici.
viteza de rotație a motorului de inducție I
Sincron inducție viteza de rotație a motorului se calculează cu următoarea formulă:
n = 120 * f / p
în cazul în care:
n = viteza de rotație în rotații / min
f = frecvența de alimentare (Hz)
p = numărul de poli (min = 2)
Pentru a controla viteza motorului fără utilizarea unor dispozitive mecanice externe trebuie să regleze tensiunea și frecvența curentului furnizat. Unele motoare pot fi construite cu mai multe înfășurări (numărul de poli), pentru a atinge două sau mai multe viteze diferite.
motoare asincrone se rotesc cu o viteză mai mică decât viteza de rotație a câmpului magnetic (1-3% la sarcină maximă). Diferența dintre viteza reală și sincron se numește alunecare. Pentru noi, mai multe motoare electrice eficiente energetic glisante tinde să scadă, spre deosebire de vechile motoare cu eficienta de obicei. Acest lucru înseamnă că, pentru o anumită sarcină, motoare electrice eficiente energetic de lucru un pic mai repede.
Figura 3. Eficiență la funcționare deplină și o parte de sarcină a motorului cu eficiență ridicată și joasă
Motoare electrice cu eficiență ridicată
Figura 3 ilustrează un exemplu de o posibilă creștere a eficienței în cazul în care randamentul motorului vechi cu convenționale înlocuit cu un nou, având o eficiență mai mare. Așa cum am menționat mai devreme, motoare de înaltă eficiență sunt operate cu mai puțin de alunecare, care oferă o anumită creștere a vitezei de rotație, și, prin urmare presiunea performanței pompei și a devenit ceva mai mult.
Cu toate acestea, utilizarea de motoare electrice cu eficiență ridicată în unele (cu o modificare a hranei pentru animale) procese nu ar fi justificată din cauza vitezei de rotație mai mare (pompă și presiune), până când curentul electric este încă slab încărcată (de lucru cu eficiență scăzută). pentru că puterea de intrare la arborele pompei este proporțională cu cubul vitezei, simpla înlocuire a vechi cu motor nou de înaltă eficiență nu conduce în mod necesar la o reducere a consumului de energie.
Pe de altă parte, în cazul în care un inning mare puțin și capul pentru pompa - este bine, înlocuirea vechi
motor electric cu o eficiență convențională la o nouă eficiență ridicată poate fi justificată.
Factorul de putere al motorului
O altă problemă care intră în joc cu caracteristicile motorului de inducție (care are un impact indirect asupra consumului de energie) se numește „factorul de putere“. unele
companiile de utilități solicită clienților să plătească taxe suplimentare pentru o valoare scăzută
factori de putere. Pierderea de rețea apare ca urmare a faptului că la o rată mai mică
puterea necesită o cantitate mai mare de curent, ceea ce duce la pierderi serioase de energie. Ca eficiență
Factorul de putere a motorului este redusă și cu o scădere a sarcinii pe ea în mod substanțial liniar la sarcină aproximativ 50%.
Determinarea Factor de putere:
Defazarea (întârziere) a undei sinusoidale de tensiune de curent alternativ de undă sinusoidală, care vybarabyvaet cantitate minimă de capacitate disponibilă.
Shift cauzate de curentul necesar motorului magnetizare
PF = Pi / KVA
în cazul în care:
KVA = VXIX (3) 0,5 / 1.000
Ecuația de jos arată modul în care factorul de putere afectează faza de putere de intrare
motor (kW). Rețineți că inferioară factorul de putere (mai mare de offset-curent de tensiune de fază VA), puterea de intrare mai puțin la o anumită intrare de curent și tensiune.
în cazul în care:
Pi = VxIxPF (3) 0,5 / 1.000
Pi = faza de intrare kW
V tensiune = rms (medie de 3 faze)
I = rms valoarea curentă în Amperi (luate din faza 3)
PF = factorul de putere ca fracție
- cumpara motoare electrice cu PF inițial ridicat
- Nu cumpara motoare electrice prea mari (factor de putere scade odată cu scăderea
- sarcina pe motor)
- Instalarea condensatoare de compensare, în paralel cu înfășurările motorului
- crește factorul de putere totală de încărcare până la 95% (max)
- conversie la unitatea de frecvență variabilă, cu
condensatori Pornirea motoarelor sunt una dintre modalitățile cele mai poppulyarnyh pentru a crește factorul de putere și au următoarea listă de avantaje:
- crește în PF
- menshenie curent reactiv de la cablurile electrice și elemente de acționare, prin generarea elektrodvigateleymenshee de căldură și pierderi de putere kW
- În ceea ce reduce sarcina motorului crește potențialul de economisire și PF
- scade sub 60% -70%. (economii potențiale de 10%)
- Reducerea taxelor de factorului de putere
- Creșterea performanței globale a sistemului
- Sistem inteligent de control al motorului
- VFD
O tensiune mai mare
Un alt mod de a crește eficiența este de a crește tensiunea de funcționare a motorului. Cu cât tensiunea, mai puțin curent și, prin urmare, să fie mai mică în pierdere netă. Cu toate acestea, de înaltă tensiune va crește prețul de acționare controlat de frecvență și de a face munca mai periculoase.
constatări
Astfel, atunci când încearcă să reducă consumul de energie prin sisteme nu uita de pompare
KDP cu motor și factorii enumerați mai sus, care afectează ea.