Визначення необхідної потужності електродвигуна

Бурового насоса

Потужність привідного електродвигуна для усталеного руху визначається за формулою

10^-3 , кВт, (1.1)

де К - коефіцієнт, що враховує можливість тривалого перевантаження насоса, звичайно приймають К=1.015¸1.1;

Q_ср - середня продуктивність насоса, її величина задається графіком роботи насоса, ;

Н- найбільший тиск, який насос повинен розвивати на виході, або Па;

h- загальний коефіцієнт корисної дії технічної системи

h=h₀· h_г· h_м· h_п, (1.2)

де h₀- об’ємний ККД бурового насоса, який ураховує витрати потужності на прокачування під тиском частини розчину через ущільнення поршнів, штоків клапанів, звичайно приймають h₀=0,95– 0,99;

h_г – гідравлічний ККД бурового насоса, за допомогою котрого оцінюють витрати потужності в клапанах вхідного й вихідного колекторів у гідравлічній коробці, звичайно приймають h_{г =} 0,97–0,98;

h_м – механічний ККД насосного агрегату, який ураховує витрати енергії на тертя у кулькогвинтовому механізмі перетворення обертового руху повзуна, звичайно приймають h_м = 0,85–0,95;

h_п – ККД передачі між двигуном і насосом,. .

Після визначення необхідної потужності відповідно до додатка 4 обирають найближчий, більший за потужністю двигун заданої швидкості обертання.

Перевірка двигуна на перевантажувальну здатність

Та можливість запуску

Перевірку двигуна проводять за умови зниження напруги мережі на 10%. Оскільки момент асинхронного двигуна пропорційний квадрату напруги, то це зниження напруги приводить до зниження моменту на 19% (0,9²=0,81).

Для перевірки спочатку визначають номінальний момент двигуна

, (1.3)

де - номінальні потужність та кутова швидкість обертання двигуна, що обрано, . Якщо у довідникових даних на двигун не задана швидкість обертання , то її визначають через ковзання . Ковзання необхідно підставляти у частках, а не у відсотках, як зазвичай задається у довідниках.

Максимальний момент двигуна

, (1.4)

 

де - коефіцієнт кратності максимального й номінального моментів двигуна, що обрано, .

Для перевірки двигуна необхідно розрахувати також максимальний статичний момент (момент, коли статична потужність на валу більша за номінальну).

Для розрахунку використовують формули (1.1) та (1.3), підставляючи максимальну продуктивність насоса

, (1.5)

. (1.6)

Перевантажувальну здатність двигун задовольняє, якщо виконується умова

. (1.7)

Для перевірки двигуна на можливість запуску при максимальному статичному навантаженні й мінімальній напрузі визначають пусковий момент

, (1.8)

де - коефіцієнт кратності пускового й номінального моментів двигуна, що обрано, .

Умову пуску двигун задовольняє, коли

. (1.9)

Перевірку двигуна на температуру перегріву при його пуску здійснюють згідно з виразом

, (1.10)

де - щільність струму, для потужних двигунів ;

- коефіцієнт кратності пускового й номінального струмів двигуна,

; - час пуску привода.

Необхідний для розрахунку температури перегріву час пуску привода до номінальної швидкості обертання розраховують за формулою

, (1.11)

де - приведений динамічний момент інерції системи. Як відомо, найбільша частка цього моменту припадає на ротор двигуна, тому у розрахунках наближено приймають

, (1.12)

де - динамічний момент інерції ротора електродвигуна, він береться з довідникових даних на двигун.

Отриману за виразом (1.10) температуру перегріву порівнюють із припустимою температурою перегріву вказаного класу ізоляції (для класу ).

Якщо двигун не задовольняє перевірки (1.7), (1.9) або (1.10), необхідно взяти двигун більшої потужності або іншого типу й провести всі перевірки знову.