Проект электрификации телятника на 228 голов с разработкой электропривода водоснабжения
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
сут; N - число потребителей соответствующего вида,N=228гол.
Расчетный напор
Н= Нг + Нп + Нс, м.
37+2,38+10=49,380
где Нг - геодезический напор - высота подъема воды от нижнего до верхнего уровня, м; Нп- потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах, м; Нс - свободный напор, м.
Геодезический напор
Н г = Н - Н+ Н,м
где Н - глубина скважины, м; Н- высота водяного столба в скважине, м; Н - высота башни, м.
Потери напора по длине трубопровода
Нп =,м
где - скорость движения воды, = 1м/с; q - ускорение свободного падения, q = 9,81м/с2; - коэффициент сопротивления, зависящий от скорости движения воды и материала труб (для труб из чугуна = 0,02; из бетона = 0,022; из асбоцемента = 0,025); L- длина трубопровода, L = Н - Н + l ; l - расстояние от скважины к башне, м; d -диаметр трубопровода, - суммарные потери напора в местных сопротивлениях, м; Нс - свободный напор при одноэтажной застройке, у водоразборных колонок, при выходе воды из водопроводов, Нс = 10м.
= Н - Н + l
По расчетному напору и производительности, исходя из условий, выбирают насос
Н Н; Qh Q
Н - напор, создаваемый насосом, м; Нр - расчетный напор, м; Qh - производительность насоса, м3/ч; Q - максимальный часовой расход воды на ферме, м3/ч.
Выбираем насос:2ЭЦВ4-1,6-85
n=2880 об/мин.
Потребная мощность насоса
=,
где = 9810/м - удельный вес воды; - КПД передачи (для прямой передачи =1, - КПД насоса (для центробежных насосов = 0,4...0,8;).
5.2.2 Построение механической характеристики рабочей машины
Производственный механизм при движении исполнительного органа создает на приводном валу момент статической нагрузки Мр.м, значение которого связано с угловой скоростью приводного вала механизма ?р.м.. Зависимость Мр.м.=f(?р.м.) называют механической характеристикой производственного механизма.
В общем случае приведенный к валу двигателя момент определится
где - передаточное число кинематической цепи между валом двигателя и исполнительным органом рабочей машины (при i=1 приведенный момент сопротивления совпадает с текущим значением момента вращения рабочей машины); ?п - КПД передачи; Мр.м.о - начальный момент сопротивления механизма, не зависящий от скорости вращения, Н•м; ?р.м - скорость вращения приводного механизма, рад/с; ?н.р.м - номинальная скорость вращения приводного механизма; k - коэффициент, характеризующий изменение момента сопротивления при изменении скорости вращения.
5.3 Выбор двигателя для водяного насоса
где Ррасч - расчетная мощность для механизма, Вт; Sn- номинальное скольжение выбранного двигателя.
Выбор двигателя производим по условию ; . Выбираем двигатель серии 4А80В2У3 с параметрами:
.4 Расчет и построение механических характеристик АД с короткозамкнутым ротором
Асинхронные двигатели (АД) получили в промышленности и сельском хозяйстве весьма широкое применение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Асинхронный двигатель прост и надежен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; асинхронные двигатели дешевле и значительно легче двигателей постоянного тока.
Принцип работы АД следующий.
При подключении обмотки статора к электрической сети синусоидального переменного тока внутри АД возникает вращающееся магнитное поле. Угловая скорость поля, называемая синхронной скоростью вращения ротора, равна
где ? = 3,14; f- частота тока питающей сети, Гц; р - число пар полюсов обмотки статора.
Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора, создает в них электродвижущую силу (ЭДС). Под действием ЭДС, если проводники замкнуты, по ним потечет ток. Взаимодействие тока проводников ротора с вращающимся магнитным полем, образованным обмоткой статора, создает вращающий момент АД.
Наведение в обмотке ротора ЭДС и появление вращающего или тормозящего момента АД возможно только при наличии разности между угловыми скоростями вращения магнитного поля статора и ротора.
Это различие оценивают в относительных единицах и называют скольжением
Отсюда и название типа электродвигателя асинхронный, так как его момент создается только при несинхронном (асинхронном) вращении магнитного поля статора и ротора двигателя.
Рисунок 3. Схема замещения асинхронного двигателя
Анализ приводных свойств АД и построение его механических характеристик производят на основании схемы замещения АД рис.3, где приняты следующие обозначения: Uф - фазное напряжение; I1- фазный ток статора; I`2 - приведенный ток ротора; X1, Х`2 - первичное и вторичное приведенные реактивные сопротивления рассеяния; R0, X0 - активное и реактивное сопротивления контура намагничивания; R1,R`2 - первичное и вторичное приведенные активные сопротивления.
Определяем момент по каталожным данным (формула Клосса)
5.5 Переходные процессы в электроприводе
Режим перехода электропривода из одного установившегося состояния в другое, в процессе которого происходит изменение соответствующих видов энергии, называют переходным процессом или динамическим режимом электропривода.
Переходные процессы имеют место при пуске, торможения, реверсировании электропривода, при изменении нагрузки и условий