1598005509-9ffcee67ad57178a1400b32b63d442c1 (Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты. Я.И. Шефтер, И.В. Рождественский, 1967u), страница 5

п. д. передачи. Обычно момент, развиваемый колесом на расчетном режиме, балыке момента, потребляемого компрессором, поэтому основной путь в улучшении характеристшс агрегата — преодолеть сопротивления в период разгона. Начальный момент в период пуска н разгона колеса увелпчнэагот применением поворотных лопастей и установкой пх в период пуска на больнгие углы.

Однако этот способ применяют только. в том случае, когда целесообразна использовать более сложную систему регулирования поворотными лопастями (напрнмер, в сочетании с разгрузкой компрессора). На период пуска и раагона ветроколесо можно разгружать, применяя автоматические муфты включения (центробежные, электромагнитные, с датчиком давления и т.

д.). С точки зрения энергетпчоскпх показаталей этот способ идентичен разгрузке компрессора нлн установке клапана холостого хода на насосе. В первом случае водоподъемное устройство начинает рабозать лишь с определенной скорости ватра, во втором — — до той же скорости насос пли компрессор работает вхолостую. Расчеты показывают, что снижение производительности будет примерно одинаковым. Для более эффективной работы агрегата важно установить наилучший режим, при котором должна включаться муфта. Однако, как показал опыт, муфты не всегда работают надежно, поотому нх стараются применять реже.

Для разгрузки компрессора на период пуска применяют: 1) автоматические устройства плунжерного типа, упранляемые центробежным регулнтором колеса, имеющего поворотные лопасти (агрегат типа «Вихрьи), или выносным регулятором; 2) устройства, связанные с ветровым регулятором (например, в агрегате иЛасточкаи); 3) электромагнитные клапаны илн соленоидные устройства, питаемые от генератора, соединенного с компрбссором, и т.д. Первый способ наиболее простой.

Он обеспечивает четкую однозначную завпсимосгь работы регулятора и автоматического устройства для разгрузки. Устройство работает надежно и обеспечивает устойчивую работу агрегата прн скоростях ветра 4— 4,2 м,гсек. Разгрузочное устройство настраивают так: плунжер должен перекрывать отверстие выпуска воздуха в атмосферу при скорости вращения колеса, превьппающей па 10.-20'!и скорость, прн которой полностью сжимается пускован пружина регулятора. Чтобы агрегат иог работать болыпее число часов в году и улуч- Гй Рне. 8, Схема разгрузочного устройства компрессора, унрввляемого ветровым регулятором: г — вегрекелесе; г — вемпреееер; хвост, е — груби бокового 'клики; и— кирпуе раигруиечпеге уегриаегвв; ив пружина; г — пиукжер; е — перо боко- веги плана; Š— иев певерегв.

ВГТРОНАСОСНЫЕ АГРЕГАТЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТРАНСИИССИЕЙ В ветронасосных агрегатах электрическая трансмиссия предназначена для передачи вращающего момента от ветроколеса к насосу н изменения скорости вращения до необходимои вели- чини. Трансмиссия состоит из генератора, электрического двигателя насоса, питающих проводов, устройства для регулирования напри;меняя, защиты генератора и двигателя от перегрева и токов короткого замыкания. шить коэффициент использования установленной мощности агрегата, выгоднее, если расчет- ( Всисиеииие ная скорость 1'р меньше скоро- Веесибеи сти начала РегУлиРованин )гк р, В прп которой вступает в депствпе механизм ограничения чи- жи — — з ела оборотов и мощности.

Поэтому для установок пастбищного типа производительность В реги«пи рассчитывают обычно при б июгиуиеиим )гр — — 7 масел, а Ргг р пРинимают уси реестре 8.— 9 м сегс. В Система РегУлиРованиЯ чи- ни иеие В ела оборотов небольших ветра- бетйй агрегатов должна быть падеж- б В итместерр ной, простой н удобной н экс- 7 плуатацни. Поэтому часто при- В меняют регулирование выводом кодеса иэ-под ветра.

Дчя колес малой и средней быстроходности диаметром до 5 из это обычно оправдано. Если для вывода колоса пз-под ветра применяют боковой план, го его можно использовать н качестве ветрового 'регулятора, управлягощего разгрузочным устройством (рис.

3). Недостаток такого регулятора в том, что его работа не находитсн в строгой зависимости от режима работы агрегата, он реагирует главным образом на скорость потока и в меньшей мере на скорость вращения ветроколеса. Это может при скоростнх ветра 5 — 8 мосек задержать переход агрегата на рабочий режим, особенно в том случае, если в реснвере давление будет равно расчетному. Асинхронный генератор с само- возбуждением от конденсаторов наиболее прост по конструкции, не имеет А контактов трения и машинного возбудителя. Для необслун<ннаемых ветронасосных агрегатов такой генератор является механически прочной машиной, за которой почти не требуется ухода.

Он обладает еще одним положительным свойством: в нем при коротких аамыканиях ударный ток быстро затухает, не. вызывая переу греза и порчи обмоток. 11( При перегрузках же, вызванных, например, заклиниванием насоса, ге- Ь нератор быстро теряет возбуждение н даже размагничивается, что предохраняет его от выхода нч строя. Принципиальная электрическая схема ветронасосного агрегата с само- урииеснян схема нетрпнисоснпго агрегата с самоноабу;нда воэбуукдающимся асинхронным гене<ошимся асинхронным генера. ратором показана на рисунке 5.

Электором: трический двигатель У насоса 8 при< — петри«паиса и репу«упрям; соединен через компаундирующуш а — ии«иритпр, 3 — «абсиь питании. < — абп:, й р, ъиун у — конценсатоРы б. а самовозбУжДение «они«пи«упри ипибужнения; а — '«пм- генератора осуществлено конденсатопаунпируюп<ий «аиаенсауар; 7— «орауаяпиям«иунну асинхрпинмй рами возбуждения 5, поторые присоединены н зажимам генератора треугольником. Чтобы уменьшить чреамерное поньпвение напряжения в трансМиссии после того, как двигатель начал вращаться, и расширить диапазон ее устойчивой работы, необходимо автоматически отключать часть компаунднрующих конденсаторов. Недостатком асинхронных генераторов является необходимость установки статических «ош<енсаторов большой емкости. При переходе на повышенную частоту (150 — 400 а<1) потребная емкость конденсаторов может быть снижена в 3 — 8 раз, а устойчуивость работы генератора и пуск двигателя насоса будут улучшены.- Синхронный генератор с возбудителем не может быть рекомендован в качестве генератора ветрозлектронасосного агрегата малой мо<цноступ так как контакты трения и быстроизнашивающиеся щетки ухудшают работу н долговечность агрегата.

Для повышения надежности генератора необходимо применять в качестве возбудителя магпитоэлоктрический генератор трехфазного тока (с постоянными магнитами на роторе) с вращаю- щимися полупроводниковыми выпрямителями и бесконтактной системой регулирования напряжения.

Недостатком такого генератора является большая величина тока короткого замыкания, вследствие чего 'необходимо надежно защищать генератор и двигатель насоса. Однако, несмотря на недостаток, генератор мох<но с успехом использовать н электрической трансмиссии насосных установок средней и большой мощности. Маг<п|тозлектричесупуй генератор с постоянными магнитамн очень прост. В нем короткие замыкания, перегрузки, вызванные остановкой насоса, будут сопровождаться ослаблением основного. магнитного поля, что предохранит генератор от выхода пз строя. Недостатком такого генератора является необходимость введения устройств для того, чтобы обеспечить пуск асинхронных двигателей насосов.

В нетроагрегатах магнитозлектрические генераторы не рекомендуется использовать из-за большого момента сопротивления при трогании с места, который возникает под действием сил магнитного притяжения между полюсами неподвижного ротора и сталью статора. Синхронные генераторы с еамовозоужденпем от твердых . выпрямителей имеют минимум трущихся контактов, что повышает надежность работы ветроагрегатов с этими генераторами. Такие генераторы обеспечивают также хорошую устойчивость работы ветроагрегата в широком диапазоне скоростей вращения.

Прп атом ветроагрегат может иметь небольшой вес, и простую конструкциюю. При переходе на повышенную частоту (150 — 400 г<<) эффективность работы генератора и системы регулирования напряжения по выш а еу ся. Таким образом, можно рекомендовать для ветроэлектронасосных агрегатов малой мощности дна основных типа генератора: 1) синхронный с возбуждением от твердых выпрямителей и 2) асицхронный с самовозбун<деннем от статических конденсаторов. В обоих случаях рекомендуется использовать генератор поныл<енной частоты.

Центробен<ньуй насос явлнется основным элементом ветронасосного агрегата с алектрической трансмиссией. Правильный выбор ннсоса и его характеристик определяет величину диапазона скорости нращения ветроколеса, т, е. эффективность работы ветроагрегата. Выбраняый насос определяет также необходимую мощность генератора и ветродвигателя. Современные высокоэффективные центробежные насосы проектируют обычно для работы при постоянной скорости вращения, при которойнасос имеет максимальное значение к. и.

д. В случае отклонения от расчетной скорости вращения к, п. д. такого насоса значительно снижается. Для ветронасосных агрегатов диапазон допустимого снижения .скорости вращения определяется не только иаменением к. п. д. насоса и величиной загрузки ветроколеса, но прежде всего работой насоса без обрыва струи, т. е. тем режимом, при котором вода еще подается на заданную высоту. Величина этой минимальной скорости к,и может быть найдена из следующего уравнения: ~~мвв) ат ,где кн — нормальная скорость вращения насоса, об/лзик; Нт — высота подачи воды, м; 1хе=р — напор (лз), развиваемый насосом при закрытой задвижке напорной трубы насоса, т.