Изменение характеристика сети и нагнетателя

Согласно уравнению Эйлера, теоретическое давление, развиваемое радиальным нагнетателем, зависит от угла входа воздуха на лопатки рабочего колеса. При отсутствии направляющего аппарата нет закручивания потока, и угол входа рабочей жидкости на лопатки равен нулю, в этом случае нагнетатель развивает максимальное давление. Если перед всасывающим отверстием вентилятора поставить направляющий аппарат, который состоит из ряда секторов, синхронно поворачивающихся на раме относительно своих осей автоматически или вручную, то при повороте лопаток на разные углы изменяется его характеристика. По мере закрытия лопаток и увеличения угла входа воздуха характеристика вентилятора становится круто падающей вниз, при этом также изменяется и характеристика потребляемой мощности (рисунок 11.14). Этот способ экономичнее дросселирования, так как потребляемая мощность снижается значительно быстрее.

Изменение числа оборотов рабочего колеса

Наиболее универсальным является способ регулирования расхода перемещаемой среды путем изменения числа оборотов рабочего колеса нагнетателя, которое может изменяться разными способами. Рабочее колесо радиальных насосов всегда находится на одном валу с электродвигателем, рабочее колесо вентилятора может иметь общий вал с электродвигателем или быть соединено с ним с использованием промежуточных устройств, таких как вариаторы, гидромуфты, индукторные муфты скольжения, клино-ременные передачи. В первом случае число оборотов рабочего колеса вентилятора соответствует числу оборотов электродвигателя и изменяется при изменении последнего. При использовании передаточных механизмов число оборотов электродвигателя остается неизменным, а число оборотов рабочего колеса вентилятора изменяется.

Наиболее распространенным типом электродвигателя, применяемого в комплекте с насосами и вентиляторами, является трехфазный асинхронный двигатель переменного тока. В нем имеется неподвижная часть — статор, в пазах которого помещены три катушки, создающие круговое вращающееся магнитное поле, и подвижная часть — ротор, в пазах которого находятся три замкнутые на себя или на внешнее сопротивление катушки. Вал ротора двигателя соединен с валом нагнетателя. Вначале ротор неподвижен. При этом вращающееся магнитное поле, созданное обмотками статора, пересекает провода катушек неподвижного ротора с угловой скоростью со и наводит на них э.д.с. Э.д.с. вызовут токи в катушках ротора, по закону Ленца эти токи стремятся своим магнитным полем ослабить вызвавшее их магнитное поле. Механическое взаимодействие токов ротора с вращающимся магнитным полем статора приведет к тому, что ротор начнется вращаться в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле, согласно правилу левой руки. При взаимно перпендикулярном расположении магнитного поля и провода с током направление действия силы определяют по правилу левой руки: если расположить левую руку так, что силовые линии будут входить в ладонь, вытянутые пальцы направить по току, то отогнутый большой палец покажет направление действующей силы.  Двигатель называется асинхронным, потому что ротор вращается не синхронно (асинхронно) с вращающимся полем; скорость вращения ротора  принципиально не может равняться угловой скорости вращающегося поля. При равенстве  вращающееся поле не пересекало бы обмоток ротора, в них отсутствовал бы ток, и ротор не испытывал бы вращающего момента. Таким образом, взаимное положение магнитных полей статора и ротора создает вращающий момент, который приводит в движение ротор. В асинхронном двигателе ротор представляет пакет сердечника с короткозамкнутой по торцу беличьей клеткой. Короткозамкнутые асинхронные электродвигатели наиболее просты как в конструкции, так и в обслуживании, что и обусловило их широкое применение. Подавляющее большинство асинхронных двигателей имеет конструкцию, обеспечивающую вращение ротора с фиксированной скоростью. Вместе с тем, довольно часто возникает необходимость изменять скорость вращения электродвигателя плавно и в широких пределах, иногда от единиц оборотов в минуту до скоростей, превосходящих номинальную.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒