Условия выбора электродвигателей для судовых электроприводов

 

Таких условий четыре:

1. номинальное напряжение выбранного двигателя и напряжение судовой сети должны быть одинаковыми;

2. режимы работы выбранного электродвигателя и механизма должны быть одинаковыми;

3. номинальная (по справочнику) и расчётная (по расчёту) мощности двигателя должны быть одинаковыми;

4. номинальная (по справочнику) и расчётная (по расчёту) частоты вращения двигателя должны быть одинаковыми.

При нарушении 1– го усл овия двигатель сгорит (если напряжение сети больше напряжения двигателя) или будет развивать пониженный момент (если напряжение сети меньше напряжения двигателя).

При нарушении второго условия двигатель окажется либо перегруженным, либо недогруженным.

Например, если выбрать для брашпиля (режим S2, 30 мин) двигатель продолжительного режима, последний не успеет за 30 мин работы нагреться до максимально допустимой классом изоляции температуры, т.е. не будет полностью использован по мощности.

Если выбрать в качестве для электродвигателя охлаждающего насоса главного двигателя (режим S1) двигатель кратковременного режима (например, S2, 30 мин), он за короткое время перегреется и выйдет из строя.

При нарушении 3– го условия двигатель окажется либо перегруженным, либо недогруженным. Например, если выбирать двигатель, номинальная мощность которого меньше расчётной, он окажется перегруженным. Лучше выбрать двигатель с небольшим запасом по мощности.

Нарушение 4– го условия на практике неизбежно, т.к. трудно выбрать двигатель, номинальная скорость которого в точности совпадает с расчётной.

В этом случае считают выбор удовлетворительным, если номинальная скорость отличается от расчётной не более чем на ± 5%.

Неодинаковость скоростей электродвигателя и механизма ухудшает условия работы как электродвигателя, так и механизма, и может стать причиной аварии электропривода.

 

Приведем пример. У центробежного насоса его основные параметры – напор Н (м), подача Q (м / час) и мощность P (кВт) прямо пропорциональны соответственно первой, второй и третьей степени частоты вращения:

Н ≡ ω, Q ≡.ω , Р ≡.ω .

 

Отсюда следует, что если скорость электродвигателя больше номинальной скорости насоса, например, на 10%, т.е. ω' = 1,1 ω , то новые значения напора, подачи и мощности составят соответственно

Н' ≡ ω' = 1,1 Н ,

Q' ≡ (ω') = (1,1) Q = 1,21 Q ,

Р' ≡ (ω') = (1,1) Р = 1,331 Р ,

т.е. напор увеличится на 10%, подача – на 21%, а мощность насоса (равная мощности электродвигателя) –на 31%.

В результате увеличения напора возможен разрыв трубопровода или повреждение арматуры (клапанов), а увеличение мощности, развиваемой электродвигателем, приведет к перегрузке и последующему его отключению тепловими реле.

Наоборот, если скорость электродвигателя менше номинальной скорости насоса, например, на 10%, т.е. ω' = 0,9 ω , то новые значения напора, подачи и мощности составят соответственно

 

Н' ≡ ω' = 0,9 Н ,

Q' ≡ (ω') = (0,9) Q = 0,81 Q ,

Р' ≡ (ω') = (0,9) Р = 0,729 Р ≈ 0,73 Р ,

 

т.е. напор уменьшится на 10%, подача – на 19%, а мощность насоса

(равная мощности электродвигателя) – на 27%.

В результате уменьшения напора и подачи возможны нарушения в работе системы, которую обеспечивает насос. В то же время электродвигатель окажется недогруженным по мощности.