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风机水泵轴功率与配置电机功率简介

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  • 发布时间:2017/5/13 22:57:26
  • 作者:ly_yinhe

电机功率、效率计算简介

  电机额定功率即电动机的轴输出功率,也是负载计算时所采用的数据。当一台三相交流电机的输入额定电压为380V,输入额定电流为le时:
  电机额定功率:Pe=1.732*380*Ie*额定功率因数*电动机效率;
  电动机额定电流:Ie=Pe/(1.732*380*额定功率因数*电动机效率);
  电动机的输入功率:P1=Pe/电动机效率。P1在负载计算中作用不大,一般不再进行换算。
  例如一台小型电机的铭牌数据:额定功率250W,额定电压380V,额定电流0.85A,功率因数0.68。
  如果不算效率时,额定电流=250/(1.732*380*0.68)=0.56A,跟0.85A不符;
  如果算效率,额定电流=0.85=250/(1.732*380*0.68*效率);
  由上式计算效率为:电动机效率=250/(1.732*380*0.68*0.85)=0.66。

水泵所需功率与电动机额定功率的计算

  假设水泵的扬程为H(m),流量为Q(L/s),那么很容易推算其实际需要的有效功率P3为:
P3=H*Q*g(g=9.8,常数)(W)
  因为水泵本身也存在效率,因此需要提供给水泵的实际功率:
P2=P3/水泵效率
  P2算出来往往跟电机的额定功率不会正好相等,因此就选择一个大于P2(接近于)的电机功率Pe。
  比如P3=10KW,水泵效率为0.7,电机效率为0.9,那么P2=P3/0.7=14.3kw,可选择Pe=15KW的配套电机,电机的实际输入功率P1=15/0.9=16.7kw。
  泵轴功率是原动机(拖动电机)传给泵的功率,在实际工作时其工况点会变化,另电机输出功率因功率因数关系也会有变化。因此,原动机传给泵的功率应有一定余量,经验作法是电机配备功率大于泵轴功率。轴功率余量见下表,并根据国家标准Y系列电机功率规格选配。
轴功率余量
轴功率余量
  根据API 610标准电动机的额定功率,至少应等于下面给出的额定条件下泵功率的百分数。 
API 610规定的安全余量
API 610规定的安全余量
  在选取电机时,还应根据ISO 5199加上—安全余量。 

ISO 5199规定的安全余量
ISO 5199规定的安全余量

风机所需功率与电动机额定功率的计算

  用风机输送气体时,气体从风机获得能量,而风机本身则消耗能量,风机的功率分为有效功率、轴功率和配用功率。
  风机每单位时间内传递给气体的能量称为通风机的有效功率,即:
N=H*Q
  式中:
  N——通风机的有效功率(W);
  Q——通风机所输送的风量(m³/s);
  H——通风机所产生的全风压(Pa)。
  实际上,由于通风机运转时,气体在通风机中流动有能量损失,因此输入通风机的功率要比N大些,即:
Nsh=N/η
  式中:
  Nsh——通风机的轴功率(W),轴功率就是电动机传到风机轴上的功率;
  η——通风机的效率,后向式叶片风机的效率一般为0.8~0.9,前向式叶片风机的效率一般为0.6~0.65。
  配用电机时,因为风机在运转时可能会出现超负荷的情况,为了安全,一般风机的配用功率要比轴功率大。配用功率是指带动风机运转的配套电机功率。用符号Nmo表示,则有:
Nmo=k*Nsh/ηm
  式中:
  K——电机容量的储备系数,可按照下表储备系数K选用;
电机容量的储备系数k
电机容量的储备系数k

  ηm—机械传动效率,与机械传动方式有关,可按照下表传动效率选取。 
机械传动效率ηm
机械传动效率ηm