Изменением частоты его вращения

Работа вентилятора на сеть при изменении частоты вращения ко­

леса происходит, как правило, при неизменном коэффициенте полез­

ного действия. Снижение мощности определяется по формуле (5):

графически — это параболическая кривая.

Такое регулирование вентилятора является идеальным с точки

зрения экономичности работы самого вентилятора, поскольку его

к. п. д. не изменяется. Что же касается экономичности всей венти­

ляционной установки, т. е. вентилятора с приводом, то это зависит

от способа изменения частоты вращения.

Плавного регулирования можно достигнуть несколькими отлич­

ными друг от друга способами.

Можно регулировать различными электроприводами: системой

«генератор — двигатель» (Леонарда); электроприводом с асинхрон­

ным двигателем, регулируемым посредством дросселя с подмагничи-

ванием; электроприводом с применением асинхронного двигателя

с жидкостным реостатом; электроприводом с двумя асинхронными

двигателями (Сандлера).

Эти электроприводы не получили пока применения в вентиля­

ционных установках вследствие большой стоимости и сложности из­

готовления. Достаточно указать, что большинство из них представ­

ляет собой сочетание нескольких машин: электропривод Леонарда

кроме электродвигателя вентилятора имеет еще две машины; элект­

ропривод с асинхронным двигателем, регулируемым посредством

дросселя с подмагничиванием, осложнен тем, что дроссель дол­

жен быть по мощности равен электродвигателю вентилятора; элек­

троприводСандлера требует установки кроме мотора вентилятора

еще асинхронного двигателя с поворотным статором нестандартного

исполнения и сервопривода с большим передаточным числом редук­

тора.

Более простым и дешевым является электропривод с применением

асинхронного двигателя с жидкостным реостатом, однако последний

требует особого наблюдения и неудобен в эксплуатации.

Следует заметить, что для вентиляторов большой величины и зна­

чительной мощности применение электропривода вполне рациональ­

но: например, для шахтных вентиляторов с колесом диаметром бо­

лее 3 м.

Наиболее распространен способ регулирования гидромуфтами и

индукторными муфтами скольжения.

Гидромуфта состоит из двух соосных роторов с лопатками: одно­

го, соединенного с валом электродвигателя, и второго—с валом вен­

тилятора. Большее или меньшее заполнение маслом пространства

между роторами дает большее или меньшее сцепление между ротора-

66 ми, вследствие чего, регулируя объем подаваемого масла, можно из­

менить частоту вращения ведомого вала при неизменной частоте вра­

щения ведущего.

Индукторная муфта скольжения является относительно менее

известным у нас регулирующим устройством Принцип действия ее

примерно такой же, как и гидромуфты. Состоит она из двух механи­

чески не связанных друг с другом частей: стального индуктора на

приводном валу (например, вентилятора) и стального якоря на

ведущем валу (электродвигателя). Индуктор несет на себе обмотку

возбуждения постоянного тока, которая питается от обычной осве­

тительной сети через выпрямитель. Увеличение или уменьшение тока,

осуществляемое с помощью плавно регулируемого автотрансформа­

тора, меняет величину магнитного поля между индуктором и яко­

рем, соответственно чему изменяется сила сцепления между ними и

происходит большее или меньшее отставание индуктора от якоря.

Энергетические показатели гидромуфты и индукторной муфты

скольжения совершенно одинаковы, если не считать относительно

небольшого дополнительного расхода электроэнергии на работу на­

соса, подающего масло в гидромуфту. Определить эти показатели

весьма несложно

Снижение мощности при уменьшении частоты вращения опреде­

ляется, как известно, зависимостью

1Г ='(—)• <1 7>

Преобразуя уравнение (5) для нашего случая, получим так назы­

ваемую идеальную кривую снижения мощности:

(JL) =(i) 3

.

К. п. д. муфты определяется уравнением

п

Отсюда теоретическая кривая снижения мощности, потребляе­

мой вентилятором, при уменьшении его частоты вращения с помощью

гидромуфты или индукторной муфты скольжения будет:

(—\ =(JL\ • =(

JLV

[М0

 ) м

 { М0

 V* 1

" Uo J "

Гидромуфта и индукторная муфта скольжения являются относи­

тельно дорогостоящим оборудованием, и поэтому их применение

рационально главным образом для больших вентиляторов — № 12,5

и более. Вентиляторы таких размеров работают в большинстве слу­

чаев с частотой вращения колеса от 700 до 200 мин

- 1

. Вследствие это­

го соединять ведущую полумуфту напрямую с электродвигателем,

имеющим частоту вращения 1500 или даже 1000 мин

- 1

, нерациональ­

но, так как в этом случае начальному режиму вентилятора соответ-

3* 67 ствует работа муфты уже при сниженной, и довольно значительно,

частоте вращения ее индуктора, т. е. не при максимальном ее к п.д '

а при значительно более низком. Поэтому, как правило, гидромуфта

или индукторная муфта скольжения соединяется с электродвига­

телем через ременную передачу.

Довольно известным способом изменения скорости вращения ведо­

мого вала, но весьма мало распространенным в вентиляторных уста­

новках, является применение ременного вариатора скоростей.

Принцип действия этого устройства основан на изменении пере­

даточного отношения шкивов ременного привода; ведомый шкив со­

стоит из двух половин, одну из которых с помощью пружины

можно передвигать вдоль вала, изменяя расстояние между ними

(сближая или раздвигая). Соответственно этому ремень также за­

нимает различное положение между обеими частями шкива (при­

ближается к валу или отодвигается), радиус его обращения вокруг

оси вала изменяется, а вслед за ним меняется и передаточноеотно­

шение. Передвижение подвижной части шкива вдоль вала произво­

дится от руки или от привода, без остановки работы передачи.

Кривая снижения мощности является по существу идеальной, но

должна быть внесена поправка на к. п. д. вариатора. При переда­

ваемой мощности до 12—15 кВт ременной вариатор скоростей ограни­

чивается одним ведомым шкивом и поэтому представляет собой до­

статочно простое и недорогое

устройство. При больших мощ­

ностях вариатор должен уже

иметь несколько шкивов, вслед­

ствие чего его конструкция ус­

ложняется, и применение ремен­

ного вариатора скоростей для

вентиляторов, потребляющих

мощность не более 15 кВт, ме­

нее рационально

РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОДАЧИ

ВЕНТИЛЯТОРА

ВВЕДЕНИЕМ В СЕТЬ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ

Принцип регулирования по­

дачи вентилятора введением в

сеть дополнительногосопротив­

ления или, как принято назы­

вать, дросселированиемдоста­

точно хорошо известен.

При введении в сеть допол­

нительного сопротивления (рис.

46) кривая сети и дополнитель-

Рис. 46. Характеристика вентиля­

тора и сети

I — с дросселем, // — без дросселя ного сопротивления передвигается влево на графике Q — Pv

. Влево

перемещается и рабочая точка вентилятора, соответственно чему по­

нижается и создаваемая ими подача. Если до введения дополнитель­

ного сопротивления (дросселя) в сеть вентилятор имел подачу QA

При давлении PVA и потреблял мощность

3600-1000т1л

а после введения дросселя подача стала равной QB

 и давление PVB,

то потребляемая мощность, расходуемая на преодоление сопротив­

ления сети и дросселя:

Л

г QBP

VB QB PVE PVE Л Г PVB

l\l B= — * Ж1\ Б,

т. е. значительная часть потребляемой вентилятором мощности рас­

ходуется на преодоление сопротивления дросселя.

Вообще же снижение мощности при дросселированиипроисхо­

дит по кривой мощности от точки А до точки В; эту кривую часто

называют дроссельной кривой вентилятора.

Отсюда можно сделать вывод, что эффективность дросселиро­

вания зависит только от типа вентилятора