Силовые общепромышленные установки

Для механизмов данной группы типичен продолжи­тельный режим работы, поэтому их электроприводы, как правило, нереверсивные с редкими пусками. В отличие от механизмов непрерывного транспорта компрессоры и вентиляторы имеют небольшие пусковые статические мо­менты — до 20—25% от номинального. В зависимости от назначения, мощности и характера производства, где установлены механизмы этой группы, они могут требо­вать или небольшого, но постоянного подрегулирования производительности при отклонении параметров воздуха (газа) от заданных значений, или же регулирования производительности в широких пределах.

Производительность компрессоров, вентиляторов и воздуходувок, можно изменять тремя способами: изме­нением угловой скорости приводного двигателя, измене­нием сопротивления магистрали (трубопровода) с по­мощью задвижки, а также конструктивным изменением рабочих органов механизма в процессе регулирования (поворотные лопатки в вентиляторах и т.п.).

Для вентиляционных установок цеховых помещений и большинства поршневых компрессоров не требуется ре­гулирования угловой скорости приводных двигателей. Поэтому здесь применяют асинхронные двигатели с ко­роткозамкнутым ротором и синхронные двигатели. При мощности более 50—100 кВт привод с синхронным дви­гателем обычно оказывается экономически выгоднее, чем привод с асинхронным двигателем. Хотя синхронные двигатели сложнее по устройству и дороже, чем асин­хронные, применение их целесообразно для одновремен­ного улучшения cos ц> предприятия.

Поскольку поршневой компрессор при работе созда­ет на валу периодически изменяющийся момент сопро­тивления, это вызывает колебания ротора синхронного двигателя. Чтобы уменьшить Такие колебания и устра­нить возможность выпадания двигателя из синхронизма, для привода поршневых компрессоров применяют спе­циальные тихоходные синхронные двигатели (шп до 26,2—31,4 рад/с) с большой перегрузочной способностью, повышенным моментом инерции ротора и большими зна­чениями входного (синхронизирующего) момента.

При достаточной мощности питающей сети произво­дится прямой пуск асинхронных и синхронных двигате­лей. В тех случаях, когда сеть не позволяет осуществить прямой пуск, применяют различные способы ограничения пускового тока, например пуск двигателя через авто­трансформатор или реакторы.

Если необходимо регулирование скорости механизмов с вентиляторным характером нагрузки на валу, напри­мер вентиляторов и дымососов котельных, то применя­ют асинхронные двигатели с фазным ротором, а также приводы с асинхронными двигателями с короткозамкну­тым ротором и дросселями в цепи статора или с элект­ромагнитной муфтой скольжения, устанавливаемой меж­ду двигателем и механизмом.

При выборе мощности двигателя для компрессоров и вентиляторов, как и для всех механизмов с продолжи­тельным режимом работы и постоянной нагрузкой, тре­буемую мощность двигателя Р_дв находят по мощности на валу механизма с учетом потерь в промежуточных ме­ханических передачах.

Мощность двигателя поршневого компрессора Р_№,к, кВт, определяется по приближенной формуле

где Q — производительность (подача) компрессора, м³/с; А= (Л_и+-^а)/2—работа, Дж/м³, изотермического и адиабатического сжатия 1 м³ атмосферного воздуха давлением pi = l,01«10⁵ Па до требуемого давления р₂, Па; для давлений до 10-10^s Па значения А указаны ниже:

п₂, 10^Б Па............... 3 4 5 6 7 8 9 10

А, 10³ Дж/м³ . . . 132 164 190 213 230 245 260 272

rj_K — индикаторный КПД компрессора, учитывающий потери мощности при реальном процессе сжатия возду­ха и равный 0,6—0,8; rj_n — КПД механической передачи между компрессором и двигателем, его значения лежат в пределах 0,9—0,95; k₃ — коэффициент запаса, равный 1,05—1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету фак­торы.

Мощность двигателя вентилятора Рдв.в, кВт, можно вычислить по формуле

где Q — производительность вентилятора, м³/с; Н — на­пор (давление) газа, Па; rj_B — КПД вентилятора, рав­ный 0,5—0,85 —для осевых, 0,4—0,7 —для центробеж­ных вентиляторов; т]_п — КПД механической передачи; k₃ — коэффициент запаса, равный 1,1—1,2 при мощности больше 5 кВт, 1,5'--при мощности до 2 кВт и 2,0 — при мощности до 1 кВт.