Меню

Пусковая мощность насоса это

Пусковые токи двигателей скважинных насосов

Любой скважинный насос требует профессионального расчёта относительно сети питания. Это значит, что в расчётах должна быть учтена поправка на пусковые токи. Встречаются разные схемы таких расчётов (обычно всё зависит от мощности и конструкции самого насоса). Чаще всего пусковой ток соответствует рабочему значению, умноженному на коэффициент от 3 до 7. Намного реже встречается показатель увеличения в 9 раз.

Разобраться в этом вопросе не так уж сложно. Прежде всего, нужно понять, от каких критериев зависит пусковой показатель. Наибольшее влияние всегда оказывает тип двигателя. Чем устройство крупнее и чем выше его мощность, тем сильнее момент роторной инерции. То есть, для того, чтобы раскрутить более мощный ротор, понадобится больше энергии. В качестве примера можно привести двигатель на половину и на два киловатта. В первом случае рабочий показатель умножают на 3, во втором – на 4. Второй критерий – действующая нагрузка. Чем свободнее вращается ротор, тем меньше будет значение пусковых токов. Это значение стремительно увеличится, как только в систему трубопроводов попадёт мощный водяной столб.

Система множителей

Это примерная зависимость для двигателей устанавливаемых после бурения скважины на одну и три фазы с разной мощностью и периодом разгона 1/10 с.

Мощность (Вт) Однофазный двигатель, рабочий ток (А) Однофазный двигатель, пусковой множитель Трёхфазный двигатель, рабочий ток (А) Трёхфазный двигатель, пусковой множитель
370 3,95 3,4 1,4 3,7
550 5,8 3,5 2,2 3,5
750 7,45 3,6 2,3 4,7
1100 7,3 4,3 3,4 4,6
1500 10,2 3,9 4,2 5
2200 14 4,4 5,5 4,7

Исходя из данных таблицы, сначала может показаться странным, что количество потребления электричества не соответствует мощности. На самом деле, компании, которые занимаются производством двигателей, обычно указывают ту мощность, которая характеризует вал насоса. На эту мощность, в первую очередь, влияет КПД, а её значение меньше, чем мощность потребляемого электричества. При этом берётся то значение силы тока, которое характеризует работу с полной нагрузкой.

Обычно насос можно включать только определённое количество раз за 60 мин. Это связано с тем, что на обмотке при включении выделяется большое количество тепловой энергии. Если проигнорировать это правило, произойдёт перегрев. Когда перегрев станет критическим, изоляция потеряет свои свойства, между витками произойдёт замыкание и насос станет полностью нерабочим.

Противодействие пусковому току

Конечно, проще всего выполнить запуск при непосредственном подключении к электросети. Однако пусковые токи ставят серьёзные ограничения в работе. Это большой недостаток, с которым вполне возможно бороться.

  1. Можно использовать устройство, которое обеспечивает плавный пуск – это самый простой и эффективный способ. Единственный его минус – высокая стоимость преобразователей. Существуют даже модели насосов, в которые уже встроен этот механизм. Принцип его работы заключается в том, что напряжение нарастает постепенно. Таким образом ротор раскручивается, а нагрузка на электросеть практически не изменяется.
  2. Установка трансформатора, в котором используется несколько обмоток. Подразумевается поэтапное включение (для стандартных насосов хватает одной-двух секций, ограничивающих токи). После того, как насос начинает работать быстрее, они поочерёдно выходят из цепи. Первое уменьшение напряжения выполняется максимум на половину от общего.
  3. Если применяется трёхфазный двигатель, мощность которого превышает 300 Вт, допускается использование схемы пуска «звезда-треугольник». При запуске подключается «звезда», уменьшающая пусковые токи в 3 р., а после того, как устройство разогналось, включается «треугольник».
Читайте также:  Как определяется мощность процессора компьютера

Источник



Пусковые токи двигателей скважинных насосов

Пусковой ток скважинного насоса

Расчет системы питания любого погружного насоса должен включать в себя поправку на его пусковой ток. По разной документации, встречающейся в сети, пусковой ток принимают равным рабочему току насоса, увеличенному в 3-7 раз . Встречается упоминание даже 9-кратного множителя.

Давайте разберемся, от чего зависит величина пускового тока. В первую очередь, конечно — от модели двигателя. Чем больше и мощнее двигатель, тем более сильный инерционный момент его ротора , тем больше энергии нужно для его раскрутки. Поэтому расчетный множитель тока при пуске растет с 3 при полукиловатных двигателях до 4 для двигателей мощностью два киловатта.

Нагрузка на двигатель в момент его запуска тоже играет далеко не последнюю роль — свободно вращающийся ротор в насосе обеспечит при пуске меньший ток, чем нагруженный многометровым столбом воды в водопроводной магистрали.

Таблица множителей для пусковых токов насосов Grundfos SP

В таблице дана зависимость рабочего In тока в амперах и множителя для пускового тока Ist/In от мощности P2 для однофазных и трехфазных двигателей Grundfos линейки SP. Действующее время разгона — 0.1 секунды.

P2 kWt In, A (1×230) Ist/In (1×230) In, A (3×400) Ist/In (3×400)
0.37 3.95 3.4 1.40 3.7
0.55 5.80 3.5 2.20 3.5
0.75 7.45 3.6 2.30 4.7
1.1 7.30 4.3 3.40 4.6
1.5 10.2 3.9 4.20 5.0
2.2 14.0 4.4 5.50 4,7

Пусть Вас не удивляет несоответствие потребляемого двигателем тока в таблице и мощности в киловаттах — производители двигателей для насосов дают в характеристиках мощность на валу двигателя, а она зависит от КПД и меньше потребляемой им электрической мощности. А сила тока приводится для двигателя при полной нагрузке.

Ограничение по количеству включений насоса в час связано с большим выделением тепла на обмотках двигателя пусковым током. При слишком частых включениях обмотки перегреются.

Слишком сильный перегрев обмоток приводит к потере изоляционных свойств лака, которым покрыты витки, межвитковому замыканию и выходу двигателя насоса из строя.

Побочные эффекты

При тяжелом режиме работы двигателя (большая высота напора, забит впускной фильтр, отложения в водопроводе, износ узлов насоса) величина и продолжительность пускового тока могут быть значительно больше расчетных.

Во время действия пускового тока увеличивается падение напряжения на кабеле питания насоса. Правила IES 3-64 допускают падение не более 4% от входящего напряжения.

Борьба с пусковым током

Прямой пуск от сети является самым простым и дешевым решением, но большой пусковой ток накладывает ограничения на его использование. Чтобы избавиться от этого недостатка, применяют другие способы:

Читайте также:  Мощность осадочного чехла это

1. Устройство плавного пуска — это наиболее эффективный метод уменьшения величины пускового тока. Один из его главных недостатков — большая стоимость преобразователя.

Для насосов Grundfos SQ и SQE нет ограничений по количеству запусков в час, потому что преобразователь частоты и устройство плавного пуска уже встроены в корпус двигателя.

Упрощенно работа УПП заключается в плавном наращивании напряжения на двигателе в течении 2-х секунд. За это время ротор успевает раскрутиться до необходимых оборотов, не увеличивая нагрузку на сеть.

Двигатель Grundfos в разрезе

2. Последовательное включение через трансформатор с несколькими обмотками. Для насосов обычно применяется 1 — 2 секции, которые ограничивают ток при включении, а по мере набора насосом оборотов по очереди выводятся из цепи. Первоначальное снижение напряжения происходит максимум до 50% от напряжения питания.

3. Для трехфазных двигателей насосов мощностью более 3 киловатт можно применить схему пуска с переключением со звезды на треугольник . В момент пуска двигатель включается по схеме «звезда», дающая снижение пускового тока в 3 раза, и лишь после разгона двигателя соединение переключается по схеме «треугольник».

Источник

Все о пусковых токах

Одной из ключевых технических характеристик бытовых электроприборов является мощность вырабатываемого электротока (т. н. выходная мощность). Чем она больше – тем больше пользователей одновременно может получать питание от такого агрегата. Поэтому при выборе оборудования резервного энергоснабжения необходимо подсчитать суммарную мощность всех электроприборов, которые вы планируете подключать при прекращении подачи тока в центральной сети. В идеале мощность ГУ должна соответствовать суммарной мощности предполагаемых пользователей + 20 % (стратегический запас на случай возможного увеличения нагрузки).

Грамотный расчет этого показателя – важное условие безотказной работы оборудования автономного энергообеспечения. Чем меньше двигатель функционирует в режиме перегрузки, тем больше он в итоге прослужит.

Итак, вроде все просто: сложить номинальную мощность подключаемых приборов и сделать 20-процентный запас. Зная эти цифры, можно отправляться в магазин и выбирать понравившуюся модель с соответствующими техническими характеристиками. Но, оказывается, эта формула не учитывает еще один важный момент – пусковые токи.

Пусковые токи: определение понятия

Дело в том, что бытовые приборы с электрическими двигателями (стиральные машинки, глубинные насосы, кондиционеры и т.д.) во время пуска двигателя дают краткосрочную нагрузку, многократно превышающую номинал. Это явление и называется пусковыми токами.

Их сравнить с ездой на велосипеде: вначале приклаывается максимум усилий для раскрутки колес, а после набора скорости остается лишь ее поддерживать.

Так, пусковые токи 1-камерных холодильников составляют до 1 кВт, 2-камерных – до 1, 8 кВт, электронасосов – до 5-6 раз от номинала. Отметим, что последние модели насосов известных производителей снабжаются функцией плавного пуска, не допускающей более чем двукратного увеличения напряжения.

К числу электроприборов, дающих высокие пусковые токи, относятся также самые обычные лампы накаливания: в них есть нить из вольфрама, сопротивление которого при включении (в холодном состоянии) в несколько раз меньше, чем в ходе работы.

Читайте также:  Система регулирования мощности генераторов

Резкое увеличение величины электротока связано не столько с определенными усилиями, которые прилагаются в ходе раскрутки ротора до нужного количества оборотов, сколько с изменением показателей сопротивления проводника (с уменьшением силы сопротивления увеличивается сила электротока). В процессе нагрева сопротивление падает, а вместе с ним снижается способность проводника к пропусканию высоких токов.

Кроме вращающего момента и показателя сопротивления, на повышение напряжения при старте влияет также индуктивная мощность. Так, при включении лампочки накаливания сопротивление индуктивной катушки небольшое. На увеличение пусковой силы влияет мощность розжига разряда.

О важности правильного расчета пусковых токов для UPS-online и стабилизаторов.

Стабилизаторы могут функционировать в 2-х режимах: номинальном либо предельном. При номинальном режиме мощность прибора сохраняется, а с ухудшением качества электротока (значительных перепадах напряжения) происходит переход на предельный режим. При этом его мощность уменьшается в среднем на 30 %. При выходе показателей напряжения за предельные значения срабатывает автоматическая система защиты и стабилизатор отключается. В случае частого повторения такой ситуации срок эксплуатации даже самого качественного стабилизатора может оказаться весьма недолгим.

Что касается ИБП, то с ними все еще сложнее: при превышении предельно допустимых норм нагрузки предохранители зачастую не успевают срабатывать и оборудование просто выходит из строя. Связано это с большой скоростью пусковых токов, которые легко преодолевают защиту ИБП. Случаи таких поломок оборудования не относятся к числу гарантийных и стоят немалых денег.

Есть только один вид ИБП, выдерживающий пусковую нагрузку до 3-х раз превышающую номинал – линейно-интерактивные.

В ходе первого включения нового оборудования все подключенные пользователи начнут работать в одно время и нагрузка может оказаться чрезмерной. Возможно, вам придется следить за использованием техники с высокими пусковыми токами и чередовать включение таких бытовых приборов, как насос, холодильник, компрессор, стиральная машинка и т. д.

Подытоживая вышесказанное, отметим:

  • при расчете мощности ГУ, стабилизатора или ИБП следует учитывать не только номинал, но и величину пусковых токов ваших электрических приборов;
  • высокие пусковые токи дает оборудование, снабженное электрическим двигателем, имеющее в своей конструкции вольфраовую нить или индуктивную катушку;
  • чем больше отклонения от номинального напряжения в сети (- 150 В, +250 В), тем большим номиналом должен обладать агрегат резервного энергообеспечения (приблизительно + 30 % общей мощности подключенных потребителей).

Таблица номинальной мощности и мощности пусковых токов некоторых бытовых электроприборов:
Вид техники Номинальная мощность, кВт Время действия пусковых токов, сек. Коэффициент в начале работы
Стиральная машинка 2,5 1-3 3-5
Холодильник 2,5-3,5 4 3
Микроволновая печка 1,6 1 2
Пылесос 1,5 2 1,2-1,5
Кондиционер 2,5-3,0 1-3 3-5
Посудомоечная машина 2,2 1-3 3
Кухонный комбайн 1,5-2,0 2-4 7
Насосы погружные для колодцев, скважин 0,5-1,0 2 3-7
Циркуляционные насосы 0,08-0,1 1-7 2-4
Лампы накаливания 0,01 0,15 5-13

В данной таблице нет точных значений мощности электроприборов, представлены лишь приблизительные цифры, дающие возможность понять принцип выбора источника бесперебойного питания либо стабилизатора.

Источник