Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— автоматизиров. система, позволяющая насосу работать с переменной угловой скоростью. Реагирование угловой скорости дает возможность привести режим работы насосной установки в соответствие с режимом водопотребления или водоотведения района обслуживания. Регулируемый электропривод насоса состоит из электродвигателя, устройства, изменяющего угловую скорость электродвигателя, и аппаратуры управления. Иногда в состав регулируемого электропривода насоса входят ременная или зубчатая передача, гидравлич. или электрич. муфта скольжения и т.п. При этом регулирование угловой скорости насоса может осуществляться при пост, угловой скорости электродвигателя за счет изменения передаточного отношения трансмиссии. В таких случаях Р.э.н. дополняется устройством, изменяющим передаточное отношение трансмиссии.

Механич. хар-ки регулируемого электропривода в отличие от хар-к нерегулируемого "мягкие", т.е. изменяют свое положение и форму в процессе регулирования угловой скорости. Если при этом вращающий момент электропривода становится больше момента сопротивления насоса, то насосный агрегат начинает работать с ускорением до тех пор, пока эти моменты не уравновесятся и не наступит установившийся режим работы агрегата. Если в процессе регулирования вращающий момент электродвигателя станет меньше момента сопротивления насоса, то агрегат начнет работать с замедлением впредь до наступления установившегося режима работы.

Регулируемые электроприводы насосов подразделяют на две оси. группы: пост, и перем. тока. В насрсных установках преимущественное распространение получили электродвигатели перем. тока. Р.э.н. перем. тока бывают трех осн. групп: частотные, с дополнит. сопротивлением в роторной цепи и с приводом на базе асинхронно-вентильного каскада.

Частотный Р.э.н. состоит из асинхронного короткозамкнутого электродвигателя и тиристорного преобразоватетеля, в к-ром пост, частота тока, питающего электрич. сети,,, преобразуется в перем. Пропорционально перем, частоте регулируется угловая скорость электродвигателя и сочлененного с ним насоса.

Частотным Р.э.н. оснащают преимущественно низковольтные (380—660 В) насосные агрегаты мощностью до 400— 1600 кВт. Частотные преобразователи подразделяют на два вида — со звеном пост. тока и с непос-редств. связью без звена пост. тока. Чаще используют первые. Частотные преобразователи выполняют на базе автономных инверторов тока и напряжения, а также автономных инвенторов напряжения с широт-ио-импульсной модуляцией, к-рые отличаются высокими энергетич. хар-ками.

Р.э.н. с дополнит, сопротив- v

лением в роторной цепи состоит

из асинхронного электродвигателя с фаз

ным ротором и реостата. Плавное

регулирование угловой скорости элект

родвигателя обеспечивается при использо

вании жидкостных реостатов. Наряду с

ними применяют блоки резисторов, изго-

товл. из металлич. сплавов, обладающих

высоким уд. электрич. сопротивлением

(константан, нейзильбер и т.п.). Блоки

резисторов включают в роторную цепь с

помощью контакторов, обеспечивая при

этом ступенчатое регулирование угловой

скорости электродвигателя и сочлененно

го с ним насоса. Введение в роторную цепь

дополнит, сопротивления влечет за собой

потери энергии скольжения, к-рые выде

ляются в виде тепла в реостатах. Мощность

потерь скольжения пропорциональна пот

ребляемой насосом мощности. Для более

экономичного регулирования угловой ско

рости в роторную цепь электродвигателя

вводят встречную эдс. Привод по схеме

асинхронно-вентильного каскада, в к-ром

осуществляется этот принцип

регулирования, состоит из электродвигателя с фазным ротором, преобразователя и вспомогат. устройств; пусковых резисторов, станции управления, согласующего трансформатора, сглаживающего дросселя. Преобразователь асинхронно-вентильного каскада служит для введения встречной эдс и рекуперации энергии скольжения обратно в питающую сеть. Он состоит из неуправляемого вентиля и управляемого инвертора.

Специфика использования насосов в системах водоснабжения и водоотведения не требует регулирования угловой скорости в полном диапазоне. Благодаря тому, что насосы работают с противодавлением, обусловленным подъемом воды на высокие геодезич. отметки поверхности земли и верхние этажи зданий, достаточно регулировать угловую скорость насосов на 20—50% ниже миним. значений. Эта особенность позволяет использовать в приводе насосов сравнительно простые схемы асинхронно-вентильного каскада, обеспечивающие регулирование угловой скорости в узком диапазоне (до 50% номин. значения).

Особое место в ряду Р.э.н. перемен. тока занимает приводна базе вентильного электродвигателя. Вентильным электродвигателем наз. элек-тромеханич. система, состоящая из тиристорного преобразователя частоты, синхронного электродвигателя перем, тока и устройства, указывающего положение ротора электродвигателя в пространстве. Преобразователь выполняется с промежуточным звеном пост, тока и состоит из управляемых выпрямителя и инвертора. Для сглаживания пульсаций вьшрямл. напряжения в звено постоянного тока включаются сглаживающие дроссели. По принципу действия вентильные электродвигатели аналогичны двигателю пост, тока, у к-рого функции коллектора и щеточного аппарата выполняют тиристор-ный инвертор и устройство, указывающее положение ротора в пространстве. По этой причине вентильный электропривод иногда наз. бесколлекторным электродвигателем пост. тока. В то же время наличие в составе привода тиристорного частотного преобразователя позволяет отнести его к группе частотных электроприводов. Регулирование угловой скорости вентильного электродвигателя в Р.э.н. осуществляется изменением напряжения на выходе управляемого выпрямителя аналогично тому, как это делается в приводе пост, тока. Р.э.н, на базе вентильного электродвигателя используют в приводе мощных (800—12000 кВт) высоковольтных насосных агрегатов, особенно часто — в вертик. насосных агрегатах, где невозможно применение белее простых и дешевых регулируемых электроприводов, напр. по схеме асинхронно-вентильного каскада, из-за отсутствия электродвигателей с фазным ротором в вертик. исполнении.

Угловую скорость насосов при пост. угловой скорости электродвигателей регулируют с помощью спец. устройств: механич, вариаторов, гидравлич. и электромагнитных муфт скольжения разл. типов. Наиболее часто в насосных агрегатах применяются Р.э.н. с электромагнитными муфтами скольжения индукторного типа. Оки обычно используются в горизонт, насосных агрегатах мощностью до 200—250 кВт.

Наряду с электромагнитными муфтами скольжения в Р.э.н. нашли применение гидравлич. муфты скольжения (гидромуфты). Они используются в ряде насосных установок, в частности в электроприводе мощных (2000-8000 кВт) питат. насосов теплоэлектроцентралей

Р.э.н. оснащается один из двух-трех агрегатов насосной установки, при разнотипных насосах — наиболее мощные агрегаты. Режим работы насосной установки регулируют изменением угловой скорости регулируемых насосов в сочетании с изменением кол-ва работающих нерегулируемых агрегатов. Применение Р.э.н. в системе АСУ насосной установки улучшает режим ее работы, делает его энергетически и экономически более выгодным: потребление энергии снижается на 5—15%, а в отд. случаях на 20—25%; расход чистой воды снижается на 2—5% за счет снижения утечек и непроизводит. расходов воды; строит, объемы знаний насосных станций уменьшаются на 15— 20% вследствие увеличения единичной мощности насосных агрегатов и уменьшения их кол-ва.

Наличие Р.э.н. снижает аварийность в системах водоподачи и водоотведения благодаря уменьшению кол-ва включений и отключений насосного агрегата и более плавного характера изменений подачи воды и напоров в системе. Применение Р.э.н. в насосных установках благоприятно и с экологической точки зрения, так как способствует уменьшению поступления сточных вод в систему водоотведения за счет сокращения утечек и непроизводит, расходов воды. При правильно выбранных объектах внедрения применение Р.э.н. окупается в насосных установках систем водоподачи в 1—2 года, а в системах водо-оотведения в 3—4 года.