Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«Самарский государственный технический университет»
в г. Сызрани
Кафедра «Электромеханика и
промышленная автоматика»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Расчет характеристик центробежного насоса для двух способов регулирования производительности.
Вариант 2
Исполнитель: студент гр. ЭАБЗ-301(т)
______ Баракин В.С.
Руководитель КР: доцент
______ Шумилов Е.А.
_____________________________
(оценка работы)
_____________________________
(дата)
Г
Содержание.
1. Введение 3
2. Построение характеристик насоса для скоростей, отличных от номинальной и характеристики магистрали. 6
3. Расчет и выбор электродвигателя и преобразователя частоты. 8
4. Расчет и построение механической характеристики насоса. 10
5. Расчет потерь 13
6. Расчет потребляемой из сети мощности. 14
7. Заключение. 17
8. Список использованной литературы. 18
Введение
Современное промышленное и сельскохозяйственное производство, транспорт, коммунальное хозяйство, сферы жизнеобеспечения и быта связанны с использованием разнообразных технологических процессов, большинство из которых основано на применении рабочих машин и механизмов, разнообразие и число которых огромно. Там, где применяются технологические машины – используется электропривод. Практически все процессы, связанные с движением с использованием механической энергии, осуществляются электроприводам. Исключение составляют лишь некоторые транспортные и сельскохозяйственные машины (автомобили, тракторы и др.), но и в этой области перспективы использования электропривода стали вполне реальны.
Электропривод – главный потребитель электрической энергии. В развитых странах на долю электропривода приходится свыше 60% всей вырабатываемой электроэнергии.
Электроприводы различны по своим техническим характеристикам: по мощности, скорости вращения, конструктивному исполнению и другим. Мощность электроприводов прокатных станов, компрессоров газоперекачивающих станций и ряда других уникальных машин доходит до нескольких тысяч киловатт. Мощность электроприводов, используемых в различных приборах и устройствах автоматики, составляет несколько ватт. Диапазон мощности электроприводов очень широк. Также велик диапазон электроприводов по скорости вращения.
Большинство производственных рабочих машин и механизмов приводится в движение электрическими двигателями. Двигатель вместе с механическими устройствами (редукторы, трансмиссии, кривошипно-шатунные механизмы и др.), служащими для передачи движения рабочему органу машины, а также с устройствами управления и контроля образует электромеханическую систему, которая является энергетической, кинематической и кибернетической (в смысле управления) основой функционирования рабочих машин.
В более сложных технологических машинных комплексах (прокатные станы, экскаваторы, обрабатывающие центры и другие), где имеется несколько рабочих органов или технологически сопряженных рабочих машин, используется несколько электромеханических систем (электроприводов), которые в сочетании с электрическими системами распределения электроэнергии и общей системой управления образуют электромеханический комплекс.
Большие скорости обработки, высокая и стабильная точность выполнения технологических операций потребовали создания высокодинамичных электроприводов с автоматическим управлением. Стремление снизить материальные и энергетические затраты на выполнение технологических процессов обусловило необходимость технологической и энергетической оптимизации процессов; эта задача также легла на электропривод. На этапе технического развития машинного производства, достигнутого к концу XX века, электромеханические комплексы и системы стали определять технологические возможности и технический уровень рабочих машин, механизмов и технологических установок.
Создание современных электроприводов базируется на использовании новейших достижений силовой электротехники, механики, автоматики, микроэлектроники и компьютерной техники. Это быстро развивающиеся области науки, что определяет высокую динамичность развития электромеханических систем.
В последние годы с появлением доступных технических средств для регулирования скорости асинхронных двигателей для привода насосов в системах тепло- и водоснабжения стали применятся регулируемые электроприводы.
Электропривод насоса выполняет две функции: преобразует электрическую энергию в механическую, необходимую для подачи воды потребителю, и управляет работой установки таким образом, чтобы поддерживать требуемую величину напора и расхода воды.
Автоматизированный электропривод получил в последние десятилетия интенсивное ускоренное развитие. Это определяется, в первую очередь, общим прогрессом машиностроения, направленным на интенсификацию производственных процессов, их автоматизацию, повышение точностных характеристик и других технических требований, связанных с обеспечением стабильности качества производимой продукции.
Вторым обстоятельством, обусловившим развитие электропривода, явилось распространение его применения не только на промышленное производство, но и на другие сферы, определяющие жизнедеятельность человека: сельское хозяйство, транспорт, медицину, электробытовые установки и др.
Третья причина связана с наметившимся переходом от экстенсивного развития производства электрической энергии к более эффективному ее использованию. Повышение эффективности электромеханического использования электроэнергии всецело зависит от совершенствования электропривода.
Построение характеристик насоса для скоростей, отличных от номинальной и характеристики магистрали.
Исходные данные:
(η* 0,04%)
1. Графики зависимостей 
2. Номинальная скорость насоса nн, 2900 0б/мин
3. Плотность перекачиваемой жидкости p, 1000 кг/м3
4. Температура рабочей среды 20 С
5.Статический напор Н, 5м
Производительность и напор находятся по формулам:
, 
. (2.1)
Номинальные значения производительности 
и напора 
соответствуют значениям на характеристике насоса для номинальной скорости.
Рассчитаем характеристику насоса для различных скоростей по формулам 2.1, используя график зависимости 
. Результаты занесем в таблицу 2.1.
Таблица 2.1.
| Точка | |||||||
| Q,м3/ч | ||||||
| Н, м | 18,8 | 18,2 | 14,7 | ||||
| Q,м3/ч | ||||||
| Н, м | 17,82 | 15,228 | 14,742 | 13,77 | 11,907 | 8,91 | |
| Q,м3/ч | ||||||
| Н, м | 14,08 | 12,032 | 11,648 | 10,88 | 9,408 | 7,04 | |
| Q,м3/ч | ||||||
| Н, м | 10,78 | 9,212 | 8,918 | 8,33 | 7,203 | 5,39 |
Далее рассчитаем характеристику магистрали по двум точкам.
Известно, что:
(2.2)
Определим 
. Из формулы (2.2) имеем:
,
По заданию известен статический напор 
, а значения 
и 
можно взять для любой точки данной графической зависимости 
Таким образом, получим зависимость 
для магистрали.
Используя формулу эту зависимость рассчитаем несколько точек магистрали. Результаты занесем в таблицу 2.2.
Таблица 2.2.
| Q,м3/ч | ||||||
| Н, м | 5,60625 | 7,425 | 10,45625 | 14,7 | 20,15625 |
По точкам из таблиц 2.1 и 2.2 построим семейство характеристик насоса для скоростей от ωН до 0,7 ωН (шаг 0,1) и характеристику магистрали.
