Автоматизація керування помповими агрегатами. Методи керування витратою поливних станцій Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація помпових станцій підкачування. Автоматизація свердловин на воду

Предмет:

Гідротехніка

Тип роботи:

Лекція

К-сть сторінок:

33

Мова:

Українська

Оцінка:

синхронного двигуна базується на взаємодії обертового магнітного поля, яке створюють обмотки статора при їх живленні трифазним струмом, і магнітного поля ротора, яке створює обмотка, розташована на роторі і яка живиться постійним струмом. Щоб виник однонаправлений електромагнітний момент, обидва поля повинні рухатись у просторі з однаковою кутовою швидкістю, а це можливо лише тоді, коли ротор розігнати до швидкості, близької до швидкості обертання магнітного поля статора (синхронна швидкість). Розгін ротора до швидкості, близької до синхронної, здійснюється за допомогою додаткової короткозамкненої обмотки, розташованої на роторі. Отже, пуск синхронного двигуна відбувається аналогічно пуску асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором і називається асинхронний пуск синхронного двигуна. Відбувається він так: обмотку ротора замикають на розрядний опір, щоб в ній не виникала висока напруга при пуску, потім подають живлення на обмотки статора і двигун розганяється аналогічно асинхронному; при швидкодії ротора, близькій до синхронної, давач швидкості подає сигнал на подачу постійного струму в обмотку ротора і в результаті взаємодії двох магнітних полів, що обертаються виникає синхронізуючий електромагнітний момент і ротор „втягується” в синхронізм, тобто магнітне поле ротора разом з ротором обертається однаково (синхронно) з магнітним полем статора. Після пуску розрядний опір відмикають.

Перевагою синхронних двигунів є те, що швидкість є сталою і не залежить від навантаження. При зміні навантаження змінюється кут між віссю результуючого поля двигуна і віссю магнітного поля полюсів ротора (кут Θ). Тому момент, який розвиває двигун

де – момент, який відповідає куту. При навантаженні більшому, ніж , момент стає від’ємним, двигун випадає з синхронізму і зупиняється.

Номінальний режим роботи двигуна відповідає куту , перевантажувальна здатність складає .

При асинхронному пуску синхронних двигунів пусковий момент значно менший номінального. Тому пуск помпових агрегатів здійснюють при закритій засувці на напірному трубопроводі.

Найбільше широко на меліоративних помпових станціях використовують відцентрові горизонтальні помпи, пуск яких здійснюється наступним чином: при зміні витрати або тиску в напірній мережі поступає сигнал на систему керування пуском двигуна, але пуск відбудеться лише тоді, коли поступлять сигнали від давача заливки, що помпа заповнена водою і від давача положення засувки, що вона закрита. За цих умов відбувається пуск. В кінці пуску тиск перед засувкою збільшується і давач тиску посилає сигнал на відкриття засувки.

Інколи з метою спрощення схеми пуск помпового агрегату здійснювати при відкритій засувці в напірному трубопроводі. У цьому випадку в напірному трубопроводі встановлюють зворотний клапан. Під дією гідростатичного тиску води при непрацюючій помпі і низьких обертах на початку пуску клапан закритий. Коли частота обертання досягає значення, при якому напір, створюваний помпою, перевищує тиск стовпа води в напірному трубопроводі, клапан відкривається. При досить високому гідростатичному тиску умови пуску помпового агрегату не відрізняються істотно від умов пуску на закриту засувку.

На меліоративних помпових станціях практикується також пуск помпових агрегатів при відсутності засувок і зворотних клапанів на напірному трубопроводі. Такий режим істотно відрізняється від попереднього, оскільки в початковий момент пуску геометрична висота піднімання мінімальна і поступово зростає в міру розгону двигуна і заповнення водою напірного трубопроводу. Через знижений противонапір в початковий момент витрата помпи значно перевищує номінальну і приводний двигун працює з перевантаженням. Час такої роботи залежить від гідромеханічної схеми напірного трубопроводу, його розмірів і не повинен перевищувати допустимого нагрівання двигуна. Тому поряд зі спрощенням схеми пуску ускладнюється схема автоматичного захисту двигуна від перегрівання. Тому що схему використовують при невеликих довжині і ємності напірної мережі.

У випадку відключення помпи, що працює на відкриту мережу з відкритою засувкою, передбачається установка автоматичних пристроїв зриву вакууму для запобігання зливу води через відключену помпу у нижній б'єф. Це особливо важливо у випадку роботи помпи на накопичувальний басейн. Для цієї мети застосовують клапана-хлопавки, швидкодіючі щити та сифонні водозливи з пристроями зриву вакууму.

Економічність роботи помпової станції визначається можливістю регулювання її продуктивності з метою збереження балансу між витратою станції і споживанням води при сталому тиску у напірній мережі. Цього можна досягнути, якщо регулювати продуктивність одного із помпових агрегатів

Продуктивність відцетрової помпи можна регулювати двома способами: ступенем відкриття засувки на напірному трубопроводі, тобто шляхом дроселювання і зміною частоти обертання приводного двигуна.

Регулювання дроселюванням енергетично невигідно, так як при цьому частина потужності двигуна витрачається на подолання гідравлічного опору засувки. Застосовують його лише при невеликих витратах і у вузькому діапазоні регулювання, коли збільшення споживаної потужності компенсується простотою регулювання. Автоматизація процесу регулювання в цьому випадку зводиться до автоматичного керування приводом електрифікованої засувки. У якості керованого параметра можуть бути рівень води у басейні (каналі), а також витрата.

Регулювання частотою обертання помпи є економічним, так як при цьому зберігається високий к.к.д. помпи і регулювання здійснюється при мінімальних втратах в двигуні

Як приводні двигуни використовують асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором і синхронні двигуни.

Частота обертання цих двигунів визначається за формулою

/2/

де f – частота струму; р – кількість пар полюсів; s – ковзання, яке залежить від навантаження на валу двигуна.

Із рівняння /2/ слідує, що швидкість асинхронного двигуна можна регулювати плавно зміною струму, і ступінчасто – зміною числа пар полюсів. На рис. 1