Разработка электропривода штангового насоса НН2С-32-30-12

Нельзя представить себе ни одного современного производственного механизма, в любой области техники, который не приводился бы в действие автоматизированным электроприводом. В электроприводе основным элементом, непосредственно преобразующим электрическую энергию в механическую, является ЭД, который чаще всего управляется при помощи соответствующих преобразовательных и управляющих устройств с целью формирования статических и динамических характеристик электропривода, отвечающих требованиям производственного механизма. Речь идёт не только о сообщении машине вращательного или поступательного движения, но, главным образом, об обеспечении с помощью автоматизированного электропривода оптимального режима работы машин, при котором достигается наибольшая производительность при высокой точности.

Целью данного курсового проекта является разработка электропривода штангового насоса НН2С-32-30-12:

• обеспечение подачи насосов в соответствии с проектируемой, а также возможность регулирования объёма перекачки в требуемом диапазоне;
• сокращение удельных потерь электроэнергии
• уменьшение числа пусков ЭД;
• возможность учёта влияния свойств на потребную мощность;

Задание

Технические данные штангового насоса НН2С-32-30-12:

• Диаметр насоса 32 мм;
• Длина хода плунжера 3000 мм;
• Идеальная подача при 10- и двойных ходах в минутах, 35 м3/сут;
• Напор 1200 м;
• Габаритные размеры D=56 мм;
• Длина L=5000 мм.

1 Предварительный выбор электрического двигателя по техническим параметрам насоса

Чтобы определить мощность электродвигателя привода насоса необходимо знать подачу насоса, его производительность, а также некоторые другие необходимые для расчетов технические данные. При этом мощность электродвигателя должна соответствовать параметрам выбранного насоса, а его номинальная подача и напор – оптимальному дебиту скважины и полному напору, требуемому для подъёма жидкости.

По предложенному типу насоса и его техническим, эксплуатационным параметрам необходимо предварительно выбрать тип электрического двигателя (с учётом категории размещения и климатического исполнения).

Для выбора электродвигателя привода ШГН необходимо произвести расчёт мощности насоса по следующей формуле:

...

3 Расчет схемы замещения электродвигателя

Любой асинхронный двигатель можно представить в виде схемы замещения (Т- или Г-образной). Более удобной для практического применения является Г-образная схема замещения, представленная на рис. 1.

...

Полное сопротивление намагничивающего контура:

...

Значение активного сопротивления намагничивающего контура принимаем равным rм = 0.

...

Определяем индуктивное сопротивление намагничивающего контура:

...

4 Построение векторной диаграммы

Выбираем комплексную систему координат, где ось абсцисс – ось действительных чисел, ось ординат – мнимых. Построение векторной диаграммы начинается с того, что по оси действительных чисел откладывают вектор магнитной индукции Ф (в произвольном масштабе) (рис.2). Векторы Ė1= Ė2' отстают от вектора Ф на угол 90º. Угол сдвига фаз между Ė2' и İ2' определяется:

...

5 Расчет и построение естественной механической характеристики

Механической характеристикой называется зависимость электромагнитного момента асинхронного двигателя от скольжения М=f(s). Значение электромагнитного момента вычисляется:

...

10 Тепловой расчет обмоток статора двигателя

При выполнении теплового расчета необходимо учитывать следующее:

1) Потери в обмотках вычисляются при сопротивлениях, приведенных к максимальной допустимой температуре; для этого сопротивление, определенное при 20 0С, умножаем на коэффициент m/T в соответствии с выбранным классом нагревостойкости изоляции:

...

11 Технико-экономическое обоснование выбора электрического двигателя

Технический уровень спроектированной электрической машины специализированного назначения может быть оценен степенью осуществления в проекте основных характеристик, необходимых для данной установки. Например, в качестве требования такой установки может являться минимальная масса или минимальный динамический момент инерции. Для некоторых установок требуется минимальная высота или длина машины. В других случаях превалирующими являются требования к КПД или коэффициенту мощности, к пусковому моменту, максимальному моменту и т. п. В таких случаях критерием технического уровня или эффективности машин является удовлетворение одному или нескольким из указанных требований. Если эти требования противоречивы, то необходимо находить приемлемое решение, удовлетворяющее в определенной мере каждому из них.

...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте был спроектирован электропривод погружного штангового насоса НН2С-32-30-12. Для данного ЭП был произведён расчёт и выбор асинхронного электродвигателя мощностью 11 кВт.

...