3.3 Возможность пуска асинхронного двигателя при снижении напряжения питающей сети
Для преодоления наибольших моментов сопротивления рабочего механизма максимальный момент двигателя СК должен удовлетворят требованию
Ммакс.. ≥ Мсопр. наиб. (3.17)
где Мсопр. наиб - наибольший момент сопротивления СК, принимаемый
Мсопр. наиб= 2·МСК (3.18)
Момент сопротивления СК определяется по формуле
(3.19)
Для успешного пуска асинхронного двигателя должно выполняться условие
Мпуск. > Мсопр., (3.20)
где Мсопр. – момент сопротивления рабочего механизма при пуске.
Для СК следует принять Мсопр.= 1,8· МСК. Вращающий момент, развиваемый асинхронным двигателем пропорционален квадрату напряжения сети.
,
(3.21)
где М и М’ – моменты, развиваемые двигателем при номинальном и пониженном напряжении;
kU – коэффициент, учитывающий снижение напряжения в сети (таблица 2).
Для того чтобы оценить возможность пуска двигателя при снижении напряжения в сети необходимо в формулу (3.21) подставить вместо М значение пускового момента двигателя Мпуск. по паспортным данным и найти М’, которое будет соответствовать значению фактического пускового момента при пониженном напряжении. Пуск возможен, если соблюдается условие (3.20) при подстановке значения М’ вместо Мпуск.
Результаты расчета необходимо занести в таблицу 6 и сделать вывод о возможности пуска АД.
Таблица 6 - Результаты расчета по п. 3.3
Момент ЭД |
Ммакс., Н·м |
Мпуск., Н·м |
М’пуск., Н·м |
|
|
|
|
Момент сопротивления СК |
Мсопр. наиб., Н·м |
Мсопр., Н·м |
|
|
|
||
4 Требования к оформлению отчета
Отчет должен содержать:
- титульный лист, оформленный в соответствии с образцом (приложение 5);
- задание;
- исходные данные;
- расчеты с расшифровками формул, указанием единиц измерений;
- таблицы 3,4, 5, 6;
- механическую характеристику АД СК;
- выводы по п. 3.3.
Список литературы
1 Блантер С.Г., Суд И.И. Электрооборудование нефтяной промышленности. – М: Недра, 1979. – с. 312.
2 Ишмурзин А.А. Нефтегазопромысловое оборудование: учебник. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2008 – 565 с.
3 Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: Учебник для вузов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2005. – 528 с.
4 Меньшов Б.Г., Ершов М.С.. Яризов А.Д. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. – М.: Недра, 2000. – 487 с.
5 Меньшов Б.Г., Суд И.И. Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1984 -416 с.
6 Методические указания к домашним заданиям №3, №4 по дисциплине «Электротехника и электрооборудование» для студентов специальностей ГР, ГГ, МП. – Уфа: УГНТУ, 1995.
7 Технический каталог. Владимирский электромоторный завод. 2006, 2008.
8 Шабанов В.А. Проектирование электротехнических комплексов нефтегазовой отрасли: уч. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. - 69 с.
9 Шабанов В.А. Электротехнические расчеты при курсовом проектировании по электрификации нефтяной и газовой промышленности. – Уфа: Изд-во УНИ, 1988. - 87 с.
10 Шабанов В.А., Хоробров В.Р. Методические указания к курсовому проектированию по электрификации предприятий нефтяной и газовой отрасли: учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УНИ, 1989. – 56с.
11 Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. - М.: Недра, 2003. -510 с.
Приложение 1
Рисунок П.1 – Диаграмма А.Н. Адонина для выбора оборудования ШНУ при использовании базовых моделей СК
Приложение 2
Таблица П.1 - Стандартные значения длины хода полированного штока и значения коэффициентов К1
СК |
Длина хода штока, м |
Коэффициент К1 |
||||
СК2-0,6-250 |
0,3 |
0,45 |
0,6 |
- |
- |
1,2 |
СК3-0,75-400 |
0,3 |
0,45 |
0,6 |
0,75 |
- |
2,1 |
СК3-1,2-630 |
0,6 |
0,75 |
0,9 |
1,05 |
1,2 |
2,1 |
СК3-1,2-700 |
0,6 |
0,75 |
0,9 |
1,05 |
1,2 |
2,1 |
СК4-2,1-1600 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,1 |
СК4-3,0-2500 |
1,3 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
2,1 |
СК5-3,0-2500 |
1,3 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
6,0 |
СК6-2,1-2500 |
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
6,0 |
СК8-3,5-4000 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
9,6 |
СК8-3,5-5000 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
9,6 |
СК10-3,0-5600 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
9,6 |
СК12-2,5-4000 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
13,2 |
СК12-2,5-6000 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
13,2 |
СК12-3,5-8000 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
13,2 |
СК15-6,0-12500 |
3,0 |
3,5 |
4,5 |
5,2 |
6,0 |
13,2 |
СК20-4,5-12500 |
3,0 |
3,5 |
4,5 |
5,2 |
6,0 |
13,2 |
Приложение 3
Таблица П.3.1 - Технические данные асинхронных двигателей серии RА
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальный ток при 380 В, А |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
RA132M4 |
7,5 |
15,6 |
1455 |
88,0 |
0,83 |
2,8 |
3,2 |
7,0 |
RA132MB4 |
9 |
17,4 |
1425 |
89,0 |
0,87 |
2,8 |
3,2 |
7,4 |
RA160M4 |
11 |
23 |
1460 |
88,5 |
0,84 |
1,8 |
2,8 |
6,5 |
RA160L4 |
15 |
29 |
1460 |
90,0 |
0,87 |
1,9 |
2,9 |
7,0 |
RA180M4 |
18,5 |
35 |
1460 |
90,5 |
0,89 |
1,9 |
2,9 |
7,0 |
RA180L4 |
22 |
56 |
1460 |
91,5 |
0.89 |
2,4 |
3,0 |
7,0 |
RA200L4 |
30 |
58 |
1465 |
91,5 |
0,86 |
2,3 |
3,2 |
7,0 |
RA225S4 |
37 |
70 |
1465 |
92,0 |
0,87 |
2,2 |
3,5 |
7,5 |
RA225M4 |
45 |
86 |
1465 |
92,5 |
0,87 |
2,2 |
3,2 |
7,0 |
Таблица П.3.2 - Технические данные асинхронных двигателей серии 4А
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
Номинальное напряжение, В |
4А80B4 |
1,5 |
1415 |
77 |
0,83 |
2 |
2,2 |
5 |
380 |
4А100S4 |
3 |
1435 |
82 |
0,83 |
2 |
2,4 |
6 |
380 |
4А112S4 |
5,5 |
1445 |
85,5 |
0,85 |
2 |
2,2 |
7 |
380 |
4А132S4 |
7,5 |
1455 |
87,5 |
0,86 |
2,2 |
3,0 |
7,5 |
380 |
4А132М4 |
11,0 |
1460 |
87,5 |
0,87 |
2,2 |
3,0 |
7,5 |
380 |
4АР160S4 |
15 |
1465 |
87,5 |
0,87 |
2,0 |
2,2 |
7,5 |
380 |
4АР160М4 |
18,5 |
1465 |
88,5 |
0,87 |
2,0 |
2,2 |
7,5 |
380 |
4АР180S4 |
22 |
1460 |
90,0 |
0,87 |
2,0 |
2,2 |
7,5 |
380 |
4А180М4 |
30 |
1460 |
90,0 |
0,87 |
2,0 |
2,2 |
7,5 |
380 |
Продолжение приложения 3
Таблица П.3.3 - Технические данные асинхронных двигателей серии 5А
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальный ток при 380 В, А |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
5А80МА4 |
1,1 |
2,9 |
1410 |
73,0 |
0,79 |
2,0 |
2,3 |
4,8 |
5АМ112М4 |
5,5 |
11,7 |
1440 |
86,0 |
0,83 |
2,6 |
2,9 |
6,7 |
5АМХ132S4 |
7,5 |
15,3 |
1450 |
87,5 |
0,85 |
2,1 |
2,8 |
7,0 |
5АМХ132М4 |
11 |
22,1 |
1455 |
89,0 |
0,85 |
2,2 |
3,0 |
7,3 |
5AМХ160S4 |
15 |
29,6 |
1450 |
89,5 |
0,86 |
2,2 |
2,6 |
6,1 |
5AМХ160M4 |
18,5 |
36,3 |
1450 |
90,0 |
0,86 |
2,2 |
2,6 |
6,5 |
5АМХ180S4 |
22 |
44,0 |
1465 |
90,5 |
0,84 |
1,7 |
2,6 |
6,8 |
5АМХ180M4 |
30 |
57,3 |
1470 |
91,5 |
0,87 |
1,7 |
2,6 |
7,0 |
5А200М4 |
37 |
71,9 |
1470 |
92,0 |
0,85 |
2,4 |
2,5 |
6,7 |
Таблица П.3.4 - Технические данные асинхронных двигателей серии 6А
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальный ток при 380 В, А |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
6A132S4 |
5,5 |
10,3 |
1440 |
86,0 |
0,85 |
2,4 |
3,0 |
7,0 |
6A132SB2 |
7,5 |
14,4 |
1450 |
87,5 |
0,86 |
2,3 |
2,9 |
7,0 |
6АМ160M4 |
11 |
20,7 |
1450 |
89,0 |
0,86 |
2,2 |
3,0 |
7,3 |
6A160L4 |
15 |
28,1 |
1450 |
89,5 |
0,86 |
2,2 |
2,6 |
6,1 |
6A180M4 |
18,5 |
34,5 |
1450 |
90,0 |
0,86 |
2,2 |
2,6 |
6,5 |
6A180L4 |
22 |
41,8 |
1465 |
90,5 |
0,84 |
2,3 |
2,6 |
6,1 |
6АМ200L4 |
30 |
55,1 |
1455 |
91,4 |
0,86 |
2,5 |
2,6 |
6,8 |
Продолжение приложения 3
Таблица П.3.5 - Технические данные асинхронных двигателей серии АИР
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальный ток при 380 В, А |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
АИРМ132S4 |
7,5 |
15,4 |
1450 |
87,5 |
0,85 |
2,1 |
2,8 |
7,0 |
АИРМ132M4 |
11 |
22,1 |
1455 |
89,0 |
0,85 |
2,2 |
3,0 |
7,3 |
АИР180S4 |
22 |
44 |
1465 |
90,5 |
0,84 |
1,7 |
2,6 |
6,8 |
АИР180M4 |
30 |
57,5 |
1470 |
91,5 |
0,87 |
1,7 |
2,6 |
7,0 |
Продолжение приложения 3
Таблица П.3.6 - Технические данные асинхронных четырехскоростных двигателей серии АИР и 5А
Тип электродвигателя |
Номинальная мощность, Pном., кВт |
Номинальный ток при 380 В, А |
Номинальная частота вращения, nном., об/мин. |
КПД ηном, % |
Коэффициент мощности cosφном. |
Отношение пускового момента к номинальному
|
Отношение максимального момента к номинальному
|
Отношение пускового тока к номинальному |
АИР 180М12/8/6/4СН |
3,0 |
12,5 |
485 |
60,0 |
0,60 |
1,7 |
2,6 |
4,1 |
5,5 |
15,5 |
730 |
75,0 |
0,72 |
1,3 |
2,2 |
4,8 |
|
6,0 |
13,0 |
965 |
80,0 |
0,90 |
1,2 |
2,0 |
4,8 |
|
9,0 |
18,5 |
1465 |
81,0 |
0,91 |
1,2 |
2,1 |
6,0 |
|
5А200М12/8/6/4СН |
4,5 |
17,0 |
490 |
68,0 |
0,60 |
1,7 |
2,0 |
3,5 |
8,0 |
21,0 |
735 |
80,0 |
0,74 |
1,3 |
1,8 |
4,5 |
|
9,0 |
9,0 |
980 |
82,0 |
0,88 |
1,3 |
1,8 |
5,0 |
|
12,0 |
23,0 |
1470 |
85,0 |
0,92 |
1,1 |
1,8 |
5,1 |
|
5А200L12/8/6/4СН |
5,0 |
18,0 |
490 |
0,70 |
0,60 |
1,7 |
1,8 |
4,0 |
9,5 |
24,0 |
735 |
81,0 |
0,75 |
1,4 |
1,9 |
5,0 |
|
11 |
23,0 |
980 |
80,0 |
0,89 |
1,1 |
1,6 |
4.5 |
|
15 |
29,0 |
1470 |
84,0 |
0,92 |
1,1 |
1,7 |
5,0 |
|
5А225M12/8/6/4СН |
7,1 |
26 |
490 |
73,0 |
0,56 |
2,2 |
2,5 |
4,5 |
13,0 |
37 |
740 |
83,0 |
0,65 |
1,8 |
2,8 |
6,0 |
|
14,0 |
28 |
985 |
86,0 |
0,87 |
1,5 |
2,1 |
6,0 |
|
20,0 |
38 |
1485 |
88,0 |
0,90 |
1,4 |
2,7 |
7,3 |
|
5А250S12/8/6/4СН |
9,0 |
32,5 |
495 |
78,0 |
0,54 |
2,1 |
2,2 |
4,7 |
17,0 |
43,5 |
745 |
86,0 |
0,69 |
1,7 |
2,4 |
5,9 |
|
18,5 |
37,0 |
990 |
88,0 |
0,86 |
1,5 |
2,0 |
5,9 |
|
27,0 |
52,5 |
1490 |
88,0 |
0,89 |
1,4 |
2,5 |
7,0 |
Продолжение приложения 3
Структура условного обозначения электродвигателей
АИР |
- |
180 |
М |
12/8/6 |
СН |
У1 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
Обозначение серии: - АИР; - АИВ; - 4А; - 5А; - 6А; - АН; - ВА и др.
|
Признак модификации: - пристраиваемые; - в алюминиевой станине; - модернизированные; - с фазным ротором; - повышенного скольжения; - с самовентиляцией; - с принудительным охлаждением; - встраиваемые; - однофазные; - для транспорта; - с повышенным пусковым моментом. |
П Х М К С Н Ф
В ЕУ Э
Р |
Габарит (высота оси вращения, мм): 80, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 и др. |
Установочный размер по длине станины (S, М, L) или вариант длины сердечника (А, В, отсутствие буквы- означает только одну длину сердечника - первую)
|
Число полюсов: - 2, 4, 6, 8, 10, 12; - 2/4, - 8/6/4 и т. д. |
Признак отличия по назначению: - по нормам CENELEK; - с датчиком температурной защиты; - с датчиком температуры подшипника; - с датчиком и подогревателем; - повышенной точности по установочным размерам; - малошумные; - для лифтов; - для станков качалок; - для сушильных шкафов; - для АЭС. |
К
Б Б1
Б2
П
Н Л С СШ А |
Климатическое исполнение (У, Т, УХЛ, ХЛ) и категория размещения (1, 2, 3 ,4): - умеренный; - тропический; - умереннохолодный; - холодный; - на открытом воздухе; - под навесом при отсутствии прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков; - в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий; - в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями. |
У Т УХЛ ХЛ 1 2
3
4 |
Приложение 4
Таблица П.4.1 – Технические характеристики электродвигателей серии ПЭД
Технические данные |
ПЭД-7-103 |
ПЭД-10-103 |
ПЭД-14-103 |
ПЭД-20-103 |
ПЭД-28-03 |
ПЭД-40-103 |
ПЭД-17-123 |
ПЭД-35-123 |
ПЭД-46-123 |
ПЭД-55-123 |
ПЭД-75-123 |
ПЭД-100-123 |
ПЭД-125-138 |
Номинальная мощность, кВт |
7 |
10 |
14 |
20 |
38 |
40 |
10 |
35 |
46 |
55 |
75 |
100 |
125 |
Линейное напряжение, В |
300 |
350 |
600 |
750 |
850 |
1000 |
520 |
465 |
600 |
800 |
915 |
1000 |
2000 |
Номинальное скольжение, % |
6 |
6 |
6 |
6,5 |
7 |
8,5 |
5 |
4,5 |
6 |
6 |
6,5 |
6,5 |
6 |
Кпд, % |
73 |
70 |
73 |
73 |
72 |
72 |
76 |
77 |
77 |
78 |
78 |
79 |
84 |
Коэффициент мощности |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,76 |
0,73 |
0,78 |
0,79 |
0,83 |
0,84 |
0,84 |
0,82 |
0,83 |
0,83 |
Мпуск./Мном. |
2,8 |
2,8 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
2,6 |
2,0 |
2,0 |
2,2 |
2,1 |
2,2 |
2,0 |
Структура условного обозначения ЭД серии ПЭД
ПЭД |
С |
22 |
103 |
Д |
В5 |
погружной электродвигатель |
Конструктивное исполнение – секционный; отсутствие буквы – несекционный. |
Мощность, кВт. |
диаметр корпуса двигателя, мм; |
шифр модернизации гидрозащиты с диафрагмой; отсутствие буквы - без диафрагмы. |
Климатическое исполнение В* по ГОСТ 15150-69. |
Таблица П.4.2 – Технические характеристики вентильных двигателей серии ВД
Тип электродвигателя |
Мощность, кВт |
Напряжение, В |
Iном. |
КПД, % |
сosφ |
ВД16-117В5 |
16 |
800 |
14,5 |
91 |
0,99 |
ВД24-117В5 |
24 |
1150 |
14,5 |
91 |
0,99 |
ВД32-117В5 |
32 |
1100 |
21 |
92 |
0,99 |
ВД40-117В5 |
40 |
1400 |
21 |
92 |
0,99 |
ВД48-117В5 |
48 |
1300 |
25,5 |
93 |
0,99 |
ВД56-117В5 |
56 |
1550 |
25 |
93 |
0,99 |
ВД64-117В5 |
64 |
1750 |
25 |
93 |
0,99 |
ВД125-117В5 |
125 |
2000 |
39 |
93,5 |
0,99 |
ВД12-103В5 |
12 |
624 |
14 |
90,5 |
0,99 |
ВД16-103В5 |
16 |
923 |
12 |
91,5 |
0,99 |
ВД22-103В5 |
22 |
1234 |
12,5 |
92 |
0,99 |
ВД28-103В5 |
28 |
1086 |
18,5 |
92 |
0,99 |
ВД32-103В5 |
32 |
1290 |
17 |
92 |
0,99 |
ВД40-103В5 |
40 |
1529 |
18,5 |
92 |
0,99 |
ВД45-103В5 |
45 |
1740 |
18,5 |
92 |
0,99 |
ВД55-103В5 |
55 |
1541 |
25 |
92 |
0,99 |
ВД65-103В5 |
65 |
1844 |
25 |
92 |
0,99 |
ВД75-103В5 |
75 |
1711 |
31 |
92,5 |
0,99 |
ВД90-103В5 |
90 |
1975 |
32 |
92,5 |
0,99 |
Структура условного обозначения ЭД серии ВД
ВД |
28 |
103 |
В5 |
Вентильный двигатель |
Мощность, кВт |
Диаметр, мм |
Климатическое исполнение |
Приложение 5
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Электротехника и электрооборудование предприятий»
Расчетно-графическая работа № 3 по дисциплине «Общая электротехника и электроника»
«Выбор электродвигателей для привода станков-качалок и погружных установок с электроцентробежными насосами»
Вариант № 1
Выполнил ст.гр. МП-07-01 А.А. Александров
Проверил доцент, канд. техн. наук И.И. Иванов
Уфа 2010
|