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    水泵的起動特性

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    通常,中小型泵機組的起動,不存在什么問題,大型泵機組的起動,會引起很大的沖擊電流,影響電網的正常運行。另外,大型機組慣性和阻力矩大,有時會使起動造成困難。在很多大型泵站中,為了提高電網功率因數,使用同步電機,如果起動阻力矩過大,則不能牽入同步。

     一般離心泵的軸功率,關死點最小,隨流量的增加而增加。軸流泵正好相反,混流泵介于二者之間。

    根據統計資料,各種泵關死點軸功率PQ=0和泵額定軸功率的關系如下:

    離心泵  PQ=0 =(30%~90%)P    (關閥起動)

    混流泵  PQ=0 =(100%~130%)P  (開或關閥起動)

    軸流泵  PQ=0 =(140%~200%)P  (開閥起動)

    一、水泵機組轉矩平衡方程

    泵機組在起動過程中,各種轉矩之間應滿足下列方程

        M+M加速=(M機組+M水阻)+M加速

     

    式中  M ----- 電動機轉矩

          M-----機組總阻力矩

          M機組-----在起動過程中,由于各種機械摩陰(如軸承、填料等)形成的阻力矩;

          M水阻-----在起動過程中,由于各種水力摩陰形成的阻力矩;

          M加速-----在起動過程中,機組的加速轉矩。

          M加速的表達式如下:

    圖片1.png

    式中 J-----機組的轉動慣量;

         DG2-----機組的飛輪轉矩;

         -----在起動過程中,轉速對時間的變化率

    當轉速達到額定轉速時,=0,M加速=0,所以M=M,機組投入穩定運行狀態。對于同步電動機,當轉速達到同步轉速的95%時,還必須使M>M,方能牽人同步。

    一、阻力矩的確定方法

    機械摩阻力矩雙分為靜阻力矩和動阻力矩。靜阻力矩是在起動瞬間克服靜機械摩擦的力矩,一量起動后,此靜阻力矩迅速降低而變為動阻力矩。

    (一)靜阻力矩

         靜阻力矩受填料松緊,軸承潤滑等影響,難以精確計算,一般為(0.05~0.03)MN(MN為機組的額定轉矩)。在一般情況下,可按下式計算

    1、對于立式軸流泵

    M靜阻=fGR

    式中G-----機組轉動部分重量;

    R-----電動機轉子半徑;

    F-----軸承、填料等處的靜摩擦系數,一般為F=0.1~0.2

    2、對于臥式離心泵、根據斯捷潘諾夫的資料

    當n=3600r/min 時M靜阻 =1.25%MN

    當n=1800r/min 時M靜阻 =5%MN

    當n=1200r/min 時M靜阻 =11.25%MN

    利用以上數據,得到計算M靜阻 的公式為

    M靜阻 =KMn                 K=1.6×105

    式中nN-----額定轉速(r/min).

     

    (二)動阻力矩

    動阻力矩包括軸承,填料的摩擦以及電動機的風損、熱損和風扇損耗等。動阻力矩和轉速關系不大,主要和機械效率有關。水泵軸承、填料的動阻力矩很小,通常為(0.01~0.02)Mn。所以,一般情況下可只考慮電動機的動阻力矩。電動機的動阻力矩按下式計算

    圖片2.png

    式中M電(N)-----電動機額定轉矩;

    -----電動機額定效率。

    因為動阻力矩基本上和轉速無關,所以,機械阻力矩和轉速的關系曲線上所示。

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