Механический нагнетатель: устройство компрессора на двигатель автомобиля и принцип работы
Как уже было сказано выше, механические компрессоры приводятся в действие от коленчатого вала. В большинстве случаев для этого употребляется приводной ремень. Что касается компрессора, в его базе лежит ротор, который создает давление воздуха.
При всем этом компрессор должен крутиться резвее коленвала ДВС. Для этого ведущая шестерня делается большей по размеру, чем шестерни компрессора. Компрессор крутится с частотой около 50 тыс. об/мин., поднимая давление PSI с 6 до 9 до дюймов на квадратный дюйм. С учетом того, что атмосферное давление составляет около 14.7 фунтов на квадратный дюйм, компрессор наращивает подачу воздуха практически в половину.
За остывание отвечает интеркулер, который бывает воздушным и жидкостным. Интеркулеры представляют собой радиатор, куда попадает жаркий сжатый воздух после выхода из компрессора для остывания.
Виды механических компрессоров
Механические компрессоры, которые инсталлируются на двигатель внутреннего сгорания:
Главные отличия состоят в том, как реализована подача воздуха. Компрессор роторный и двухвинтовой имеют в собственном устройстве различные типы кулачковых валов. Центробежный нагнетатель оборудован крыльчаткой, которая затягивает воздух внутрь. Также отметим, что зависимо от размеров и типа нагнетателя впрямую зависит его эффективность.
- К примеру, роторные компрессоры обычно имеют огромные размеры и ставятся сверху на движок. В базе лежит большой ротор. При всем этом данное решение отличается наименьшей эффективностью, чем аналоги, потому что вес автомобиля очень возрастает и создается прерывающийся поток воздуха со «всплесками», а не неизменный и размеренный.
- Двухвинтовой компрессор работает по принципу проталкивания воздуха через пару наименьших по размеру роторов, схожих на червячную передачу. В итоге работы воздух попадает в полости меж лопастями роторов. Потом воздух сжимается снутри корпуса роторов.
Эффективность такового решения выше, но цена нагнетателя боле высочайшая, конструкция труднее и наименее ремонтопригодна. Также двухвинтовой компрессор гулкий, нужно глушить соответствующий свист выходящего под давлением воздуха с помощью дополнительных решений.
- Если рассматривать центробежный компрессор, это решение отличается от аналогов наличием крыльчатки, которая похожа на ротор. Крыльчатка очень раскручивается, подавая воздух в корпус компрессора. При всем этом за крыльчаткой воздух движется с высочайшей скоростью, но еще находится под низким давлением.
Чтоб поднять давление, воздух проходит через диффузор. Обозначенный диффузор представляет собой лопатки, расположенные вокруг крыльчатки. В итоге поток воздуха после прохождения через диффузор начинает двигаться с малой скоростью, но уже под высочайшим давлением. Таковой компрессор самый действенный, легкий и маленькой по размерам. Их можно установить перед мотором, а не на движке сверху.
Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора
Компрессоры, как и другие сложные технические устройства, владеют массой различных черт, варьирующихся в огромных границах. Но можно выделить ряд величин, являющихся основными для устройства. Конкретно они определяют сферу внедрения компрессора, и на их базе проводится расчет и подбор компрессорного оборудования под определенную задачку. Остальные свойства являются второстепенными и почти всегда сами зависят от величины главных характеристик. Второстепенные свойства также влияют на конструкцию, работу и общую эффективность компрессора, но в существенно наименьшей степени.
Величина главных черт определяет условия эксплуатации компрессора, также те характеристики потока сжатого газа, которые могут быть достигнуты при помощи этого компрессора. Удобство состоит в том, что по набору маленького числа характеристик можно найти сферу внедрения компрессора, или напротив очертить круг подходящих для проставленной задачки устройств. Подбор может проводиться как по одной основной характеристике, так и по набору из нескольких, зависимо от требований, предъявляемых к компрессору.
Более воздействие на применимость компрессора оказывают последующие свойства:
Непременно, остальные свойства, такие как: габаритные размеры, вес, температура газа на выходе, шумность и т.д., также могут оказывать существенное воздействие на расчет и итоговый выбор компрессора, но основной выбор подходящего типа устройства строится конкретно на производительности и рабочем давлении. Например, если для определенной задачки требуется подавать воздух под огромным давлением, но с относительно маленьким расходом, то такое соотношение требуемых главных черт сразу отсеивает группу компрессоров низкого давления, таких как центробежные либо водокольцевые. Пробы достигнуть требуемого рабочего давления на установках таких типов окажутся либо неосуществимыми, либо же экономически нецелесообразными. В то же время компрессоры высочайшего давления по определению оказываются более подходящими под условия. Уточнение типа устройства может происходить уже по разным второстепенным чертам и результатам технико-экономического анализа. Поршневые компрессоры обойдутся дешевле в плане серьезных издержек, а винтообразные сумеют обеспечить огромную чистоту воздуха, но они все будут удовлетворять требованиям по главным чертам.
Обычно клиент не располагает, а почаще просто не может располагать, полными данными по тому, компрессор с какими параметрами ему нужен. В наличие только главные требования, которые должен удовлетворять компрессор: сколько и под каким давлением необходимо подавать газ, и как ограничена мощность, которую можно будет подвести к устройству. Другими словами рабочее давление, производительность и потребляемая мощность. Непременно, этот базисный набор требований может быть дополнен и уточнен такими пт, как коррозионная и хим стойкость деталей, шумность, равномерность подачи и т.д. На основании этих данных могут быть подобраны и сконструированы несколько компрессоров, и каждый окажется в состоянии выполнить намеченную цель. Отличия будут заключаться в деталях, по которым клиент сумеет избрать сбалансированный вариант, а аспектом оптимальности в таком случае может быть неважно какая из второстепенных черт, например, величина потребляемой электроэнергии (в случае компрессорного агрегата с электродвигателем) либо цена обслуживания агрегата.
Невзирая на то, что перечисленные выше свойства относятся к главным, существует еще ряд характеристик, которые часто также оказывают соизмеримое воздействие на выбор компрессора. Так хим и физический состав газа может оказывать решающее воздействие, так как от возможности компрессора перекачивать такую среду будет зависеть даже не его эффективность, а возможность работы как такая. Плюс к этому, замена материала деталей на химически стойкий либо износоустойчивый способна поднять цена все устройства в пару раз. В других случаях очень необходимыми возможно окажутся требования, предъявляемые к сжатому газу на выходе из компрессора, к его чистоте, равномерности подачи и температуре, а не только лишь к показателям расхода и давления. Например, в пищевой индустрии предъявляются завышенные требования к чистоте сред и веществ, потому принципно неприемлимо использовать масляную смазку винтов в винтообразном компрессоре, если есть возможность попадания смазочного материала в поток газа, при всем этом значения других черт не будут иметь никакого воздействия на окончательное решение по применимости. Отличие таких существенных, но все таки второстепенных черт от главных состоит в том, что степень их воздействия неодинакова от варианта к случаю, в то время как рабочее давление, производительность и мощность важны всегда.
Особенности электропривода и выбор мощности двигателей компрессоров и вентиляторов
Для устройств данной группы типичен длительный режим работы, потому их электроприводы, обычно, нереверсивные, с редчайшими запусками. В отличие от устройств непрерывного транспорта компрессоры и вентиляторы имеют маленькие пусковые статические моменты – до 20 – 25% от номинального. Зависимо от предназначения, мощности и нрава производства, где установлены механизмы этой группы, они могут добиваться либо маленького, но неизменного подрегулирования производительности при отклонении характеристик воздуха (газа) от данных значений, либо же регулирования производительности в широких границах.
Производительность компрессоров, вентиляторов и воздуходувок можно изменять 3-мя методами: конфигурацией угловой скорости приводного мотора, конфигурацией сопротивления магистрали (трубопровода) при помощи задвижки, также конструктивным конфигурацией 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 движков. Потому тут используют асинхронные движки с короткозамкнутым ротором и синхронные движки. При мощности более 50 – 100 кВт привод с синхронным движком оказывается экономически прибыльнее, чем привод с асинхронным движком. Хотя синхронные движки труднее по устройству и дороже, чем асинхронные, применение их целесообразнее для одновременного улучшения предприятия.
Так как поршневой компрессор при работе создаёт на валу временами изменяющийся момент сопротивления, это вызывает колебания ротора синхронного мотора. Чтоб уменьшить такие колебания и убрать возможность выпадания мотора из синхронизма, для привода поршневых компрессоров используют особые тихоходные синхронные движки ( до 26,2–31,4 рад/с) с большой перегрузочной способностью, завышенным моментом инерции ротора и большенными значениями входного (синхронизирующего) момента.
При достаточной мощности питающей сети делается прямой запуск асинхронных и синхронных движков. В тех случаях, когда сеть не позволяет выполнить прямой запуск, используют разные методы ограничения пускового тока, к примеру запуск мотора через автотрансформатор либо реакторы.
Если нужно регулирование скорости устройств с вентиляторным нравом нагрузки на валу, к примеру вентиляторов и дымососов котельных, то используют асинхронные движки с фазным ротором, также приводы с асинхронными движками с короткозамкнутым ротором и дросселями в цепи статора либо с электрической муфтой скольжения, устанавливаемой меж движком и механизмом.
При выборе мощности мотора для компрессоров и вентиляторов, как и для всех устройств с длительным режимом работы и неизменной нагрузкой, требуемую мощность мотора находят по мощности на валу механизма с учётом утрат в промежных механических передачах.
Мощность мотора поршневого компрессора. кВт определяют по приближённой формуле(1)
(1)
где – производительность (подача) компрессора, ; – работа. изотермического и адиабатического сжатия 1 атмосферного воздуха давлением Па до требуемого давления. Па; для давлений до значения А указаны ниже:
– индикаторный КПД компрессора, учитывающий утраты мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8; – КПД механической передачи меж компрессором и движком, его значения лежат в границах 0,9 – 0,95; – коэффициент припаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчёту причины.
Мощность мотора вентилятора. кВт можно вычислить по формуле: (2)
где – производительность вентилятора, ; Н – напор (давление) газа, Па; – КПД вентилятора, равный 0,5 – 085 для осевых, 0,4 – 0,7 для центробежных вентиляторов; – КПД механической передачи; – коэффициент припаса, 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.
По формуле (2) определяется и мощность мотора центробежного компрессора.
Автоматизация работы вентиляторных и компресорных установок
Вентиляторные и компрессорные установки промышленных компаний в главном предназначаются для обслуживания определённых технологических процессов, потому их производительность находится в зависимости от употребления воздуха (газа) в процессе работы производственного участка и конфигураций наружных критерий, к примеру температуры, влажности воздуха, запылённости.
Эти установки довольно легко поддаются автоматизации путём внедрения специальной аппаратуры, которая даёт сигнал об изменении режима работы и производит соответственное переключение в схеме управления без роли обслуживающего персонала; задачка последнего сводится только к повторяющемуся контролю деяния аппаратов и профилактике.
Разглядим некие примеры построения схем управления электроприводами, которые позволяют обеспечивать автоматизацию вентиляторных и компрессорных установок.
Потребляемая мощность компрессоров bitzer
Коэффицие́нт мо́щности — безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электронного тока исходя из убеждений наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности указывает, как двигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига.
Можно показать, что если источник синусоидального тока (к примеру, розетка
220 В, 50 Гц) нагрузить на нагрузку, в какой ток опережает либо отстаёт по фазе на некий угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется завышенная мощность. На практике это значит, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; излишек передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть достаточно значимым.
Синусоидальное напряжение (красноватая леска) и ток (зелёная леска) имеют фазовый сдвиг φ = 45 о. т.о. Cos φ = 0,71 — нагрузка имеет и активную, и реактивную составляющие. Моментальная мощность (голубая леска) и активная мощность (голубая леска) рассчитаны из переменного напряжения и тока с коэффициентом мощности, равным 0,71. Размещение голубой косильной лески (графика моментальной мощности) под осью абсцисс указывает, что некая часть подводимой мощности всё же ворачивается в сеть в течение части цикла, отмеченного φ.
Коэффициент мощности математически можно интерпретировать как косинус угла меж векторами тока и напряжения. Потому в случае синусоидальных напряжения и тока величина коэффициента мощности совпадает с косинусом угла, на который отстают надлежащие фазы. Это можно представить в виде треугольника векторов.
S полная либо видимая мощность. потребляемая из сети (kVA)
Q реактивная либо неактивная мощность (kvar)
Т.о. Cos φ равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности. Активная мощность расходуется на совершение работы. Полная мощность — геометрическая сумма активной и реактивной мощностей (в случае синусоидальных тока и напряжения). В общем случае полную мощность можно найти как произведение действующих (среднеквадратических) значений тока и напряжения в цепи. Полная мощность равна корню квадратному из суммы квадратов активной и неактивной мощностей. В качестве единицы измерения полной мощности принято использовать вольт-ампер (В∙А) заместо ватта (Вт).
Cos φ к оэффициент мощности каждого потребителя электроэнергии нужно учесть при проектировании электросетей. Маленький коэффициент мощности ведёт к повышению толики утрат электроэнергии в электронной сети в общих потерях, что выражается в лишнем потреблении электроэнергии и понижении КПД электрического оборудования, питающегося от данной сети.
При одной и той же активной мощности нагрузки мощность, никчемно рассеиваемая на проводах, назад пропорциональна квадрату коэффициента мощности. Таким макаром, чем меньше коэффициент мощности, тем ниже качество употребления электроэнергии.
Непременно, холодильный компрессор, в состав которого заходит асинхронный трёхфазный двигатель переменного тока, является таким потребителем, и величина его коэффициента мощности значительно оказывает влияние на величину электропотребления всей холодильной установки.
Из теории электронных машин следует, что значение коэффициента мощности Cos φ является величиной переменной и находится в зависимости от величины нагрузки на электродвигатель. Т.е. чем поближе текущая нагрузка на валу асинхронного электродвигателя к большей расчётной, тем выше значение Cos φ, тем оно поближе к 1.
Перекачиваемый холодильным компрессором газообразный хладагент зависимо от требуемых от холодильной установки холодо- либо теплопроизводительности имеет разные рабочие температуры to и tc. а как следует и величины рабочих давлений po и p c. которые могут варьироваться в достаточно широком спектре (в границах области допустимого внедрения очевидно). Т.о. и нагрузка на мотор холодильного компрессора может быть очень различной чем выше значения t o и t c. тем нагрузка на мотор выше и, соответственно, чем ниже t o и t c. тем и нагрузка на мотор ниже. Неслучайно, фактически все производители компрессорного оборудования предугадывают оснащение нескольких моделей схожей объёмной производительности разными приводными электродвигателями, оптимизированными под различную нагрузку: высоко-. средне- и низкотемпературные модели. Это позволяет не только лишь улучшить цена компрессоров различного предназначения, да и сделать лучше характеристики их энергопотребления.
В программке подбора оборудования BITZER Software 6.3.2 при вычислении потребляемой мощности компрессоров значение Cos φ учитывается последующим образом: P = S Cos φ (см. векторный треугольник выше). В результатах расчёта определенного компрессора на определённом режиме работы в графе Потребл. мощность указывается теоретическое значение активной потребляемой мощности Р(кВт), а в графе Ток (400V) указывается реальное значение рабочего тока I (А), приобретенное с учётом реально потребляемой компрессором полной мощности S.
Таким макаром, значение Cos φ можно вычислить по обычной формуле: Cosφ = P/S = P/(1,732 UI).
Обращаю внимание на то, что при расчётах в программке напряжение сети принимается U=400V. Но, если настоящая величина напряжения отличается от расчётной, то на величину реальных Р и Cos φ это не оказывает влияние, так как выполняется соотношение U I = const. Т.е. чем ниже напряжение в сети, тем выше рабочий ток.
Разглядим два примера расчёта 1-го и такого же наибольшего винтообразного малогабаритного компрессора БИТЦЕР CSH95103-320Y, работающим на R134a с ECO на 2-ух разных режимах:
Разумеется, что нагрузка на мотор этого компрессора на режиме 2 существенно более низкая, чем на режиме 1. Соответственно, значения коэффициента мощности у 1-го и такого же мотора, но работающего на различных нагрузках выходит различное.
Для увеличения свойства электропотребления используются разные методы корректировки коэффициента мощности, другими словами его увеличения до значения, близкого к единице.
Из приведённых выше примеров 1 и 2 наглядно видно, что даёт эта корректировка для холодильных установок, в особенности для компрессора чиллера ледового поля Величина реактивной мощности при таком режиме работы становится значимой. Величина полной мощности, учитывающей величину активной мощности, также потребление из сети и генерацию в сеть реактивной мощности, составляет S=P/Cos φ = 140kVA
Если в системе электропитания компрессора установить корректирующую систему, повышающую значение Cos φ до 0,95. то это дозволит понизить величину полной потребляемой мощности компрессора до 132,7kVA и, таким макаром, уменьшить рабочий ток с 201А до 156,6А.
Это реальный аргумент для заказчика большой холодильной машины, электропитание которой ограничено проектным заданием. Понятно, что применение системы корректировки коэффициента мощности было удачно использовано на объекте Хладотехника, Новосибирск. Винтообразные централи с воздушными маслоохладителями на комплексе конторы Инмарко. На этом комплексе достигнули существенного понижения полной потребляемой мощности за счёт корректировки Cos φ уже на шаге проектирования.
Корректировка реактивной составляющей полной мощности употребления устройства производится путём включения в цепь реактивного элемента, производящего оборотное действие. К примеру, для компенсации деяния электродвигателя переменного тока, владеющего высочайшей индуктивной реактивной составляющей полной мощности, параллельно цепи питания врубается конденсатор большой ёмкости.
В текущее время многие производственные электротехнические компании предлагают готовые собранные в щите корректирующие системы по полностью применимым ценам. См. к примеру, предложение Санкт-Петербургской компании ЭЛЕКТРОМИР на Установки компенсации реактивной мощности (АУКРМ)
Производительность компрессора и мощность двигателя
На рис.8.1 приведена принципная схема стационарной пневматической установки, оборудованной поршневым компрессором. Как и во всех установках, служащих для перемещения жидкостей (текучего), в составе пневматической установки выделяют два главных элемента: компрессор-гидромашину, в какой механическая энергия преобразуется в пневматическую, и внешнюю пневматическую сеть. систему каналов поглощающего 3 и нагнетательного 5 трубопроводов, при движении по которым воздух отчасти расходует полученную в компрессоре энергию, обеспечивая нужный ее припас у потребителя. Процесс преобразования энергий в компрессоре 4 сопровождается выделением тепла, отвод которого осуществляется охлаждающей системой 6. По выходе из компрессора подогретый воздух проходит через следующий 7 и конечный 10 охладители. Прохладная вода к охладителям подается циркуляционной насосной установкой 11 по системе трубопроводов 12, Подогретая вода по трубопроводу 13 поступает в градирню 14, после остывания в какой она опять возвращается в систему отвода тепла пневматической установки.
Атмосферный воздух перед поступлением в компрессор очищается от механических примесей, пройдя через воздухозаборное устройство I и очистную камеру (фильтр) 2. Сжатый воздух проходит чистку в масло-влагоотделителе 3. Для сглаживания пульсаций, возникающих при цикличной подаче сжатого воздуха компрессором, также для компенсации колебаний воздухопотребления служит воздухосборник 9.
Кроме показанных на схеме частей в состав пневматической установки входят: привод с системой автоматического управления и регулирования режима работы компрессора; пускорегулирующая, запорная и предохранительная арматура пневматической сети (задвижки, вентили, оборотные и предохранительные клапаны, компенсаторы температурных избиений длины трубопроводов и др.); контрольно-измерительная аппаратура; система смазки компрессоров и пр.
Пневматическую установку охарактеризовывают мощность компрессора, его производительность (подача) и давление сжатого воздуха. При одних и тех же массовой и весовой подачах объем и плотность перекачиваемого компрессором сжатого воздуха значительно зависят от его давления. Для того чтоб обеспечить однозначность большой производительности компрессора, ее принято определять в единицах объема воздуха при обычных атмосферных критериях ( p0=1 бар и T0= 238 К).
Если измерена подача Q2 на выходе из компрессора при давлении p2 и температуре Т2 сжатого воздуха, то его производительность в единицах объема обычного атмосферного воздуха будет определяться в согласовании с уравнением Клапейрона:
Объемную производительность компрессоров принято определять в м 3 /мин, а давление сжатого воздуха в барах (1 бар = 10 5 Па).
На пневматических установках горных компаний используют компрессоры большого и лопастного типов. Большие компрессоры обеспечивают более высочайший к.п.д. при относительно малых подачах пневматических установок (до 100-200 м 3 /мин). Лопастные компрессоры (турбокомпрессоры) более экономны на установках большой производительности, когда они обеспечивают существенное уменьшение капиталоемкости по сопоставлению с другими типами компрессоров при довольно высочайшем к.п.д.
Кроме поршневых, на карьерных пневматических установках используют также ротационные большие компрессоры. пластинчатые, винтообразные и водокольцевые. Последние в большинстве случаев употребляют в качестве вакуум-насосов.
Производительность компрессора, под которой понимается действительный подаваемый им объем воздуха, пересчитанный на условия всасывания, можно найти применительно к поршневому компрессору по размерам цилиндра одной ступени сжатия.
Производительность, отнесенная к условиям всасывания(при давлении и температуре воздуха во поглощающем патрубке) компрессора:
n- скорость вращения вала компрессора, об/мин.
Производительность обычная Vнар. отнесенная к обычным условиям (при давлении воздуха р0 =10333 кгс/м 2 и температуре Т=273 0 К. т.е. 0 0 С ), находятся на основании характеристического уравнения для обычного и реального критерий всасывания(при реальном условии – давление рвс. температуре Твс)
(кгсм) отнести к 1м 3 воздуха, то теоретическая мощность компрессора при его производительности Vмин (м 3 /мин) выразится формулой:
Индикаторная мощность компрессора, т.е. действительная мощность, развиваемая в цилиндре компрессора, равна:
— механический к.п.д., учитывающий механические сопротивления от поршня до вала компрессора включительно (утраты на трение, при движении поршня в цилиндре, трение в уплотнениях, подшипниках). 0,85. 0,95.
Мощность на валу мотора компрессора при отсутствии передачи меж валами компрессора и мотора определяется по формуле (8.1). а при наличии передачи в знаменатель нужно еще ввести ее к.п.д. ,
Значение индикаторного к.п.д. компрессора при расчетах по изотермическому сжатию
Если при определении N принималась теоретическая работа процесса с изотермическим сжатием, то общий к.п.д.
именуется изотермическим к.п.д. компрессора и представляет собой отношение теоретической мощности при изотермическом сжатии с мощности на валу компрессора
Рассчитать мощность двигателя для компрессора
При выборе мощности двигателя для компрессора, как и для всех устройств с длительным режимом работы и неизменной нагрузкой, требуемую мощность Рдв мотора находят по мощности на валу механизма с учётом утрат в промежном звене механической передачи.
Зависимо от предназначения, мощности и нрава производства, где установлены механизмы этой группы, они могут добиваться либо маленького, но неизменного подрегулирования производительности при отклонении характеристик воздуха от данных значений, либо же регулирования производительности в широких границах.
Мощность мотора компрессора определяется по формуле:
где: Q – производительность (подача) компрессора, м 3 /с; А=(АиАа)/2 –работа, Дж/м 3. изотермического и адиабатического сжатия 1 м 3 атмосферного воздуха давлением ρ1 = 1,01·10 5 Па до требуемого, давления ρ2, Па; для давлений до 10·10 5 Па значения А указаны ниже:
ηк – индикаторный КПД компрессора, учитывающий утраты мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8;
ηп – КПД механической передачи меж компрессором и движком, его значения лежат в границах 0,9 – 0,95;
k 3 – коэффициент припаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету причины.
Таким макаром, расчетная мощность мотора равна:
Из литературы [7] (табл. 11.6, с. 269) выбираем движок СТД – 1600 – 2УХЛ4, напряжением 10 кВ, с частотой вращения 3000 об/мин.
УХЛ4 – климатическое выполнение и категория места размещения.
Для компрессора типичен длительный режим работы, потому их электроприводы, обычно, нереверсивные с редчайшими запусками. Также компрессор имеет маленькие пусковые статические моменты – до 20-25% от номинального.
Выбор синхронного мотора обуславливается несколькими основными причинами:
Во-1-х, это жёсткая черта синхронных движков, другими словами при увеличении нагрузки на валу мотора обороты не меняются, что очень принципиально для производительности компрессора.
Во-2-х, при собственных габаритах синхронный движок имеет еще огромную мощность по сопоставлению с асинхронным движком.
В-3-х, синхронный двигатель имеют К.П.Д. на 2,5% больше (96,6%), чем у асинхронных движков и момент имеет прямо пропорциональную зависимость от напряжения.
Производительность компрессоров можно изменять 3-мя методами: конфигурацией угловой скорости приводного мотора, конфигурацией сопротивления магистрали (трубопровода) при помощи задвижки, также конструктивными переменами рабочих органов механизма в процессе регулирования.
В-четвёртых, у синхронных движков при номинальном токе cos φ = l. а при перевозбуждении движок может служить в качестве компенсатора реактивной мощности и увеличивать cosφ предприятия в целом.
Мощность асинхронного двигателя
В технической области науки выделяют три вида мощности:
Полную мощность можно представить в виде вектора, который имеет действительную и надуманную часть (стоит вспомнить раздел арифметики, связанный с всеохватывающими числами).
Действительная часть представляет собой активную мощность, которая затрачивается на выполнение полезной работы вроде вращения вала, также на выделение тепла.
Надуманная часть выражена реактивной мощностью, которая учавствует в разработке магнитного потока (обозначается буковкой Ф).
Конкретно магнитный поток лежит в базе механизма работы асинхронного агрегата, синхронного мотора, машины неизменного тока, также трансформатора.
Реактивная мощность употребляется для заряда конденсаторов, сотворения магнитного поля вокруг дросселей.
Активная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности:
Реактивная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности, сдвинутый по фазе на 90. По другому можно записать:
Значение полной мощности, если держать в голове, что ее можно представить в виде вектора, можно рассчитать по аксиоме Пифагора как корень суммы квадратов активной и реактивной мощности:
Если рассчитать формулу полной мощности в общем виде, то получится, что S это произведение тока на напряжение:
Коэффициент мощности cosφ это величина, численно равная отношению активной составляющей к полной мощности. Чтоб отыскать sinφ, зная cosφ, необходимо вычислить значение φ в градусах и отыскать его синус.
Это стандартный расчет мощности мотора по току и напряжению.
Мощность через расход воздуха
Мощность агрегата можно найти и по расходу воздуха. Правда, данный способ расчета доступен только тем автолюбителям, у каких установлен бортовик, позволяющий зафиксировать расход воздуха при 5,5 тыщи оборотов на третьей передаче.
Как рассчитать мощность компрессора
Чтоб получить ориентировочную мощность мотора, нужно приобретенный при вышеперечисленных критериях расход поделить на три. Формула смотрится так:
Данный расчет охарактеризовывает работу мотора в безупречных критериях, другими словами без учета утрат на коробку, посторониих потребителей и аэродинамическое сопротивление. Настоящая мощность ниже вычисленной на 10 либо даже 20%.
Соответственно, величина расхода воздуха определяется в лабораторных критериях на особом щите, на который устанавливают автомобиль.
Показания бортовых датчиков очень зависят от их загрязнения и от калибровки.
Потому расчет мощности мотора на базе данных о расходе воздуха является далековато не самым четким и действенным, но для получения ориентировочных данных он полностью подойдет.
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА КОМПРЕССОРА
При выборе мощности мотора для компрессора, как и для всех устройств с длительным режимом работы и неизменной нагрузкой, требуемую мощность Рдв мотора находят по мощности на валу механизма с учётом утрат в промежном звене механической передачи.
Зависимо от предназначения, мощности и нрава производства, где установлены механизмы этой группы, они могут добиваться либо маленького, но неизменного подрегулирования производительности при отклонении характеристик воздуха от данных значений, либо же регулирования производительности в широких границах.
Мощность мотора компрессора определяется по формуле:
где: Q – производительность (подача) компрессора, м 3 /с; А=(АиАа)/2 –работа, Дж/м 3. изотермического и адиабатического сжатия 1 м 3 атмосферного воздуха давлением ρ1 = 1,01·10 5 Па до требуемого, давления ρ2, Па; для давлений до 10·10 5 Па значения А указаны ниже:
ηк – индикаторный КПД компрессора, учитывающий утраты мощности при реальном процессе сжатия воздуха и равный 0,6 – 0,8;
ηп – КПД механической передачи меж компрессором и движком, его значения лежат в границах 0,9 – 0,95;
k 3 – коэффициент припаса, равный 1,05 – 1,15 и учитывающий не поддающиеся расчету причины.
Таким макаром, расчетная мощность мотора равна:
Из литературы [7] (табл. 11.6, с. 269) выбираем движок СТД – 1600 – 2УХЛ4, напряжением 10 кВ, с частотой вращения 3000 об/мин.
УХЛ4 – климатическое выполнение и категория места размещения.
Для компрессора типичен длительный режим работы, потому их электроприводы, обычно, нереверсивные с редчайшими запусками. Также компрессор имеет маленькие пусковые статические моменты – до 20-25% от номинального.
Выбор синхронного мотора обуславливается несколькими основными причинами:
Во-1-х, это жёсткая черта синхронных движков, другими словами при увеличении нагрузки на валу мотора обороты не меняются, что очень принципиально для производительности компрессора.
Во-2-х, при собственных габаритах синхронный движок имеет еще огромную мощность по сопоставлению с асинхронным движком.
В-3-х, синхронный движок имеют К.П.Д. на 2,5% больше (96,6%), чем у асинхронных движков и момент имеет прямо пропорциональную зависимость от напряжения.
Производительность компрессоров можно изменять 3-мя методами: конфигурацией угловой скорости приводного мотора, конфигурацией сопротивления магистрали (трубопровода) при помощи задвижки, также конструктивными переменами рабочих органов механизма в процессе регулирования.
В-четвёртых, у синхронных движков при номинальном токе cos φ = l. а при перевозбуждении двигатель может служить в качестве компенсатора реактивной мощности и увеличивать cosφ предприятия в целом.