Ключевые факторы при выборе моторов для гидравлических насосов для повышения эффективности

В промышленности гидравлические системы играют решающую роль, и выбор двигателей для привода гидравлических насосов напрямую влияет на эффективность, стабильность и долговечность системы. Правильный размер двигателя предотвращает сценарии как с недостаточной мощностью («маленькая лошадь, тянущая тяжелую тележку»), так и с чрезмерной мощностью («большая лошадь, тянущая маленькую тележку»). В этой статье рассматриваются ключевые факторы при выборе двигателя гидравлического насоса, предлагаются практические методы расчета и справочные данные, которые помогут сделать оптимальный выбор.

Теоретическая мощность, необходимая для привода гидравлического насоса объемного действия, может быть рассчитана с помощью:

HP = (PSI × GPM) / (1714 × Эффективность)

Где:

• HP: Требуемая мощность
• PSI: Давление на выходе насоса (фунты на квадратный дюйм).
• GPM: расход насоса (галлонов в минуту).
• Эффективность: КПД насоса (обычно 0,85 или 85%)

Эта идеализированная формула требует практических корректировок:

Эффективность зависит от типа насоса и условий эксплуатации. Обратитесь к спецификациям производителя: более высокий КПД снижает требуемую мощность двигателя, а более низкий КПД увеличивает ее.

При давлении ниже 500 фунтов на квадратный дюйм механическое трение и потери жидкости становятся значительными. Используйте эмпирические формулы или реальные испытания для обеспечения точности в условиях низкого давления.

Гидравлическим насосам требуется значительный пусковой момент для преодоления статического трения. Для систем с большой нагрузкой выбирайте двигатели с более высоким пусковым моментом.

В таблице ниже показана необходимая мощность двигателя для объемных насосов при различных давлениях и расходах (при КПД 85 %):

• Данные ориентировочные – корректируйте с учетом реальных условий эксплуатации.
• Для значений, не указанных в списке, используйте расчет по формуле или линейную интерполяцию.
• Мощность 4500 фунтов на квадратный дюйм = сумма значений 2000 фунтов на квадратный дюйм и 2500 фунтов на квадратный дюйм при одном и том же расходе.
• Мощность 73 галлонов в минуту = сумма значений 3 галлонов в минуту и ​​70 галлонов в минуту при одинаковом давлении.
• Мощность 10 000 фунтов на квадратный дюйм = удвоенное значение 5 000 фунтов на квадратный дюйм при том же расходе

Практическое руководство по оценке:

• Требуется 1 л.с. на расход 1 галлон в минуту при давлении 1500 фунтов на квадратный дюйм.
• Масштабируемость: 3 галлона в минуту при 500 фунтов на квадратный дюйм, 2 галлона в минуту при 750 фунтов на квадратный дюйм или 0,5 галлона в минуту при 3000 фунтов на квадратный дюйм, для всех требуется 1 HP.

Даже при минимальном давлении двигатели потребляют энергию для преодоления трения подшипников и движения жидкости. Обычно это потребление холостого хода составляет 5 % от максимальной номинальной мощности, поэтому его следует учитывать при выборе двигателя, чтобы предотвратить неэффективную работу при низкой нагрузке.

Гидравлические системы испытывают динамические нагрузки, требующие перегрузочной способности двигателя:

• Стандартные трехфазные асинхронные двигатели (NEMA B) обычно имеют коэффициент эксплуатации 0,15 (перегрузочная способность 15%) для конструкций с открытым корпусом.
• Полностью закрытые двигатели с вентиляторным охлаждением (TEFC) и взрывозащищенные двигатели обычно имеют коэффициент эксплуатации 1,0.
• Рекомендуемые пределы: ток, указанный на паспортной табличке, ≤25 % для ≤10 % рабочего цикла.

Большинство двигателей переменного тока с частотой 60 Гц работают с частотой 50 Гц (и наоборот) с изменениями производительности:

Номинальные данные двигателя, указанные на паспортной табличке, рассчитаны на указанное напряжение:

• Низкое напряжение:Ток должен увеличиваться для поддержания мощности, что приводит к перегреву. Ниже 90 % номинального напряжения уменьшите нагрузку пропорционально снижению напряжения.
• Высокое напряжение:Увеличивает шум и пусковые/пробойные токи. Отрегулируйте защиту цепи соответствующим образом.

Негабаритные двигатели:Двигатель мощностью 20 л.с. для системы мощностью 10 л.с. тратит энергию во время работы на холостом ходу и снижает коэффициент мощности объекта.

Малогабаритные двигатели:Двигатель мощностью 20 л.с. в системе мощностью 25 л.с. может выдерживать кратковременные перегрузки, но во время пиков потребляет чрезмерный ток, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Стандартные девятипроводные трехфазные соединения двигателя для работы при высоком/низком напряжении:

Выбор оптимальных двигателей гидравлических насосов требует всестороннего анализа давления, расхода, эффективности, нагрузочных характеристик и электрических параметров. Правильный расчет повышает производительность системы, сводя к минимуму затраты на электроэнергию и эксплуатационные риски.