Практическая работа.Центробежный насос

5Министерство науки и высшего образования РФ
ФГБОУ ВО
Уральский государственный горный университет
Дисциплина: «Автоматизированный электропривод»
ОТЧЁТ
по практической работе №3
«Выбор электродвигателя и передаточного устройства: Центробежный насос»
ВАРИАНТ № 5
Группа:
Студент:
Руководитель:
г. Екатеринбург
2023 г.
Содержание
1 Цель
2 Задачи
3 Расчет мощности двигателя
4 Выбор двигателя
5 Проверка выбранного электродвигателя
6 Вывод
Список литературы
Инв. № подп
Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
3
3
3
4
5
6
7
Ли Изм.
№ докум.
т
Студент Караванский
Руковод.
Осипов П. А.
Подп.
Дата
Лит
Пояснительная записка
Лист
Листов
2
6
УГГУ, кафедра ЭГП
1. Цель
Сформировать практические навыки при выборе электродвигателя и
передаточного устройства для центробежного насоса.
2. Задачи
- Произвести расчёт необходимой мощности двигателя для насосного
агрегата Д2500-62;
- Выбрать необходимый двигатель по техническим параметрам;
- Проверить выбранный двигатель на перегрузочную способность по
условиям пуска;
- Построить нагрузочную диаграмму двигателя.
3. Расчет мощности двигателя:
Мощность электродвигателя рассчитывается по техническим данным
насосного агрегата Д2500-62:
Диаметр рабочих колёс, D – 700 мм;
Подп. и дата
Подача, Q – 2400 м3/ч;
Напор, H – 60 м;
Частота вращения, n – 970 об/мин;
Коэффициент полезного действия, η – 0,85 о.е.;
Инв. № подп
Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Мощность насоса, Pнас – 500 кВт;
Мощность приводного электродвигателя выбирают на основе приведенной
ниже формулы, но с учетом возможного отклонения режима работы насоса от его
номинального (паспортного) режима. Чтобы не перегружать двигатель при любых
режимах, его мощность выбирают с запасом [1]:
𝑄
1400
∙
𝐻
∙
𝑔
∙
𝜌
∙ 160 ∙ 998 ∙ 9,8
𝑁 = 𝑘 3600
= 1,15 3600
= 823343,48 Вт
𝜂ном ∙ 𝜂𝑛
0,85 ∙ 1
где𝜌 – плотность перекачиваемой жидкости (вода), кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
Лист
Ли Изм.
т
№ докум.
Подп.
Дат
а
3
𝜔ном - номинальная скорость вращения рабочего колеса насосного агрегата,
рад/с;
𝜂ном - номинальный коэффициент полезного действия насосного агрегата, о.е.;
𝑄 - номинальная подача, м3/с;
𝐻 – номинальный напор, м;
k – коэффициент запаса мощности двигателя (1,1-1,15);
ηn – коэффициент полезного действия передачи (1);
4. Выбор двигателя
В соответствии с рассчитанной мощностью двигателя и скоростью
вращения, выбираем высоковольтный асинхронный электродвигатель с
короткозамкнутым ротором марки А4-450У-4МУЗ.
Таблица 1 – Характеристики двигателя А4-450У-4МУЗ
РНОМ,
n0,
U, В М𝑚𝑎𝑥 , % Cosном
MS
М𝑛𝑜𝑚
М ном
кВт
об/мин
Инв. № подп
Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
1000
1500
6000
1,9
95,5
0,89
1
IН, А
113
Iп
Jр,
Масса,
I ном кг/м2
кг
5,3
5000
100
5. Проверка выбранного электродвигателя
Время пуска насосного агрегата Д2500-62 [2]:
970
𝜔ном
60 ∙ 2 ∙ 𝜋
𝑡пуск = 𝐽𝛴
= (128 + 147,088)
= 13,088 𝑐
𝑀пуск − 𝑀сопр
6205,26 − 1079,25
где 𝐽𝛴 — момент инерции рабочего колеса насоса, кгм2
𝜔ном — частота вращения рабочего колеса насосного агрегата, с-1
𝑀пуск — пусковой момент двигателя, Нм;
𝑀сопр — момент сопротивления насосного агрегата при номинальной частоте
вращения и закрытой задвижке, Нм.
Лист
Ли Изм.
т
№ докум.
Подп.
Дат
а
4
Допущение: В связи с отсутствием данных о значении момента
инерции рабочего колеса насосного агрегата Д2500-62, расчёт данного
параметра производится приближенно исходя из конструктивных параметров,
рабочего колеса: диаметра, ширины и плотности стали.
𝐷 2
𝐷2
0,74
𝐽мех = 𝜌ст ∙ 𝜋 ∙ ( ) ∙ 𝑏 ∙
= 7800 ∙ 3,14 ∙
∙ 0,4 = 147,088 кгм2
2
4
16
где 𝜌ст — плотность стали, принимаем 7800 кг/м3;
b — ширина рабочего колеса, м.
Пусковой момент двигателя:
𝑀пуск =
𝑃
1000000 ∙ 60
=
= 9744,18 𝐻м
𝜔ном
970 ∙ 2𝜋
Для двигателя, работающего в продолжительном режиме работы S1,
требуется проверка на перегрузочную способность по условиям пуска [3]:
𝑀пуск ≥ 𝑘з ∙ 𝑀сопр
𝑘з ∙ 𝑀сопр = 1,15 ∙ 6976,3,1𝐻м
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
8022,76 > 69766(проверка выполняется)
Инв. № подп
Подп. и дата
Рисунок 1 - Нагрузочная диаграмма двигателя
Лист
Ли Изм.
т
№ докум.
Подп.
Дат
а
5
6. Вывод
Высоковольтный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
марки А4-450У-4МУЗ для привода насосного агрегата Д2500-62 был выбран
верно.
Список литературы
1. Садовников М. Е. Единые требования к оформлению текстовых и
графических документов на кафедре ЭГП: учебно-методическое пособие для
студентов очного и заочного обучения [Текст] / М. Е. Садовников, А. Л. Карякин,
Х. Б. Юнусов; Урал. гос. горный ун-т. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2018. – 31
с.
2. Ключев В. И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация
общепромышленных установок: учебник / В.И. Ключев, В.М. Терехов. -М.:
Энергия, 1980. -360 с.
3. Онищенко Г. Б. Электрический привод. Учебник для вузов – М.:
Инв. № подп
Подп. и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подп. и дата
РАСХН. 2003. - 320 с.
Лист
Ли Изм.
т
№ докум.
Подп.
Дат
а
6