Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dobór silnika do kompresora WAN AW

Nostus 30 Gru 2009 17:58 9527 17
  • #1 30 Gru 2009 17:58
    Nostus
    Poziom 12  

    Z danych podanych przez kolegę jacur w innym zamkniętym temacie próbowałem wyliczyć jak dobrać słabszy silnik do kompresora WAN AW... ale za Chińskiego boga się nie mogę doliczyć już...

    Najpierw dane katalogowe aktualnego fabrycznego silnika:

    Model silnika: Sg160 M4
    Liczba biegunów: 4
    Moc znamionowa: 11 kW
    Znamionowy prąd dla silnika przy 230 V w układzie Y : 36 A
    Znamionowy prąd dla silnika przy 400 V w układzie D :21 A
    Obroty znamionowe: 1460 obr/min
    Krotność momentu rozruchowego: 2,4
    Współczynnik mocy Cos fi : 0,85
    Sprawność: 90%
    Krotność prądu rozruchowego: 7,6
    Przeciążalność: 2,7

    Teraz tak... zakładam że silnik został fabrycznie dobrany do tego kompresora by przy w pełni otwartym dolocie silnik pracował z pełną swą mocą i przy "dobijaniu" ostatnich barów ciśnienia mógł się nieznacznie przeciążyć. Jeżeli się mylę - poprawcie.

    Ze w wzoru na moment obrotowy silnika asynchronicznego Moment obrotowy (Nm) = 9,55 x (moc nominalna / obroty znamionowe) czyli (11000 / 1460) wynosi ok 72 Nm... Mnożąc przez maksymalną wartość przeciążalności otrzymuję w wyniku teoretyczno-matematycznych rozważań tzw. krytyczną wartość momentu obrotowego wynoszącą ok 180 Nm. W praktyce wyjdzie tutaj prawdopodobnie mniejsza wartość ponieważ przyjąłem że przeciążony silnik zachowa swoje nominalne obroty ale wszyscy wiemy że na pewno one nieco spadną i nie będą identyczne ze znamionowymi...

    I teraz pojawia się moja wątpliwość - dla jakiego połączenia silnika i dla jakiego napięcia są liczone te wszystkie katalogowe wartości? Bo teoretycznie wydaje mi się że dla zasilania napięciem 3 x 400 V w silniku połączonym w trójkąt.

    Czy te katalogowe 36 amperów dla silnika pracującego przy 230 V na uzwojenie jest podane jako suma wszystkich prądów fazowych czyli 12 x 3 = 36 A czy też jest to prąd pobierany na fazę?

    Jeżeli te 36 A podane jest jako sumaryczny prąd znamionowy wszystkich 3 faz silnika to wg moich obliczeń sumaryczny prąd rozruchu sięgnie ok. 277,2 A co da na fazę ok 92 Amperów podczas rozruchu. Dziwne to troszkę bo jeżeli tak by przyjmować to sumaryczny prąd rozruchowy dla silnika połączonego w trójkąt wyniósłby161,7 A czyli tylko 53 Ampery na fazę... Z tych rozważań wynika że silnik w gwieździe nie powinien w ogóle drgnąć a w trójkącie ruszyć bez większego trudu.

    Teraz mam już dość wojowania z tym silnikiem.

    POJAWIŁA SIĘ WIĘC POTRZEBA DOBRANIA INNEGO SŁABSZEGO SILNIKA...

    Jedynym problemem jaki się aktualnie pojawia to niezbyt wydolna sieć zasilająca ograniczona zabezpieczeniem głównym przedlicznikowym budynku 25 A i zabezpieczeniem zalicznikowym C20. W tej konfiguracji kompresor daje się się uruchomić tylko w następujący sposób:

    Otwieramy zawór spustowy kolektora wylotowego na max.
    Praktycznie do zera zamykamy zawór na kolektorze ssącym (w obu miejscach założone 2 calowe zawory kulowe)




    Następnie uruchamiamy silnik kompresora w połączeniu w gwiazdę i czekamy aż się rozpędzi do max obrotów po czym zamykamy zawór w kolektorze wylotowym i minimalnie uchylamy zawór kolektorze ssącym. Kompresor nadal pracuje z silnikiem połączonym w gwiazdę. I w tym stanie jest w stanie w ciągu 5 minut dobić do 7,5 Bar całą butlę.. Jeżeli w tym połączeniu silnika otworzylibyśmy zawór w kolektorze ssącym na max to silnik zacznie zwalniać i stanie. To pierwszy problem - wiemy że silnik nie daje rady bo jego max moc wyniesie ok 6450 W dla połączenia w gwiazdę.. Drugim problemem jest to że PRACUJĄCEGO Z MAX OBROTAMI SILNIKA NIE DA SIĘ PRZEŁĄCZYĆ z GWIAZDY W TRÓJKĄT - W MOMENCIE ZAŁĄCZENIA SIĘ UKŁADU TRÓJKĄTA ZABEZPIECZENIE C20 REAGUJE. Układ jest na 100% dobrzy połączony - czas przełączenia między stycznikami wynosi ok 150 milisekund... Uruchamiałem już sam silnik bez obciążenia i bez trudu się przelączał. Teraz pytanie - CZY SILNIK 7,5 kW poradzi sobie z tym kompresorem i da się przełączyć w trójkąt bez wyrzucenia bezpieczników??

    Jeżeli tak to kolejne pytanie: Czy lepiej dać silnik o obrotach ok. 3000 obr/min i o połowę zmniejszyć koło pasowe na silniku by kompresor zachował jednakową prędkość obrotową czy też dać silnik o obrotach ok.1500 obr/min i zostawić przełożenie pasowe takie jakie jest?

    Obecne przełożenie przekładni pasowej wynosi 1,7 (46 cm średnicy ma koło pasowe agregatu i 27 cm średnicy ma koło pasowe silnika).

    Więc teraz pada pytanie - czy słabszy silnik wysoko obrotowy nie będzie miał lżej pracować z większym przelożeniem? Chcę zostawić koło pasowe agregatu takie jakie jest (46 cm średnicy) ale żeby zachować jednakową prędkość obrotową agregatu i stosując silnik o obrotach ok 3000 obr/min ale z kołem pasowym np. 10 lub 13 cm średnicy. Wtedy przełożenie przekładni pasowej wzrośnie do ok. 3,53 - 4,6... w tym wypadku obroty agregatu pozostaną niezmienione przy podniesieniu obrotów silnika - ALE CZY MOC 7,5 kW wystarczy by ruszyć to bydle? no i czy da się załączyć ten silnik bez trudu w trójkąt? Po prostu nie chce mi się już pilnować zegarków na butli i ręcznie sterować zaworami oraz włącznikiem by załączać kompresor... Cchce by to zrobiła automatyka - elektrozawory już są obmyślone ale nimi nie zasteruję dolotu w tym stanie

    Pomóżcie...

    1 17
  • #2 30 Gru 2009 21:35
    czesiu
    Poziom 33  

    Nostus napisał:

    Najpierw dane katalogowe aktualnego fabrycznego silnika:

    Model silnika: Sg160 M4
    Liczba biegunów: 4
    Moc znamionowa: 11 kW
    Znamionowy prąd dla silnika przy 230 V w układzie Y : 36 A
    Znamionowy prąd dla silnika przy 400 V w układzie D :21 A
    Coś mi się wydaje że powinno być:
    230V połączenie D prąd 36A
    400V połączenie Y prąd 21A

    21A to jest faktyczny prąd jaki może przepływać przez jedno konkretne uzwojenie i w połączeniu Y jest równy prądowi pobieranemu z jednej fazy.
    W połączeniu D prąd fazowy wynosi 36A, bo się rozpływa po połowie na dwa uzwojenia i w każdym z nich też wynosi 21A.

    Poza tym, na prąd ciągnięty z sieci ma wpływ przede wszystkim opór stawiany przez kompresor a nie znamionowe dane silnika. Chcesz obniżyć prąd to zmniejsz obciążenie - czyli zwiększ przekładnię aby zmniejszyć obroty kompresora.

    0
  • Pomocny post
    #3 31 Gru 2009 09:17
    zbychu80
    Poziom 16  

    Zamontuj silnik 7.5kW i zwiększ przełożenie żeby uzyskać wydajność kompresora rzędu 60m3/h (zamiast seryjnych 80m3/h).

    0
  • #4 31 Gru 2009 09:21
    Nostus
    Poziom 12  

    No ok. rozumiem... co do tych prądów to na 110% się nie pomyliłem przy przepisywaniu z noty katalogowej więc nie wiem już jak to jest. Poniżej notka katalogowa.

    http://www.tamel.pl/katalogi/seriasg/trojfazowe_silniki_indukcyjne.pdf

    No dobrze ale teraz to już kompletnie zgłupiałem...

    Czyli jak mi doradzasz kolego?
    Jedynym moim warunkiem jest by obroty samego agregatu nie uległy zmianie. Aktualie koło pasowe agregatu ma 46 cm a koło pasowe silnika 27 cm średnicy. Z tego wyliczam że przełożenie wynosi 1 : 1,7

    Ja widzę takie rozwiązanie:

    - dać silnik 7,5 kW (lub nawet 5,5 kW) o prędkości obrotowej ok 2900 obrotów i zmniejszyć koło pasowe silnika np. do 11 - 13 cm średnicy. ( przełożenie 1 : 4,6 dla koła 11 cm lub 1 : 3,53 dla koła 13 cm). Wtedy chyba silnik powinien mieć lżej ruszyć tego kolosa i bez trudu dałby się przełączyć w trójkąt przy zachowaniu jednakowej prędkości obrotowej samego agregatu.

    Jeżeli koncepcja mojego rozumowania jest dobra to powiedz czy dla silnika 7,5 kW wystarczy zabezpieczenie C20 bo już większego dać nie mogę...

    0
  • Pomocny post
    #5 31 Gru 2009 09:25
    romoo
    Użytkownik obserwowany

    Zawsze możesz zastosować silnik 960obr/m 7.5kW to rozwiąże większość problemów.

    0
  • #6 31 Gru 2009 09:38
    Nostus
    Poziom 12  

    No tak ale wtedy przełożenie musiałoby być 1 : 1 a to nie miałby sensu bo by silnik nie ruszył chyba... Trzeba pamiętać że ten kompresor pompuje do 8 bar nawet...

    0
  • #7 31 Gru 2009 12:02
    zbychu80
    Poziom 16  

    Nostus napisał:
    Jedynym moim warunkiem jest by obroty samego agregatu nie uległy zmianie


    Jeżeli obroty kompresora mają się nie zmienić (wydajność pozostaje ta sama) i ciśnienie również, to nie możesz zamontować słabszego silnika bo go przeciążysz. Słabszy silnik można zamontować kosztem czegoś w przypadku kompresora trzeba zmniejszyć albo wydajność, albo ciśnienie.

    0
  • #8 31 Gru 2009 12:51
    Nostus
    Poziom 12  

    No to w takim razie postawmy na wydajność... Niech pompuje dłużej a dobrze..

    0
  • Pomocny post
    #9 31 Gru 2009 13:39
    zbychu80
    Poziom 16  

    Przy silniku 7.5kW obroty wału sprężarki powinny wynosić ok. 600rpm (60m3/h). W tym celu stosując silnik 1450rpm przełożenie powinno wynosić 2.4 (koła 46 i 19 pomijając poślizg - to nie apteka). Stosując silnik 960rpm i zostawiając oryginalne koło na silniku wydajność zmniejszy się do ok. 55.5m3/h.

    0
  • #10 31 Gru 2009 20:33
    Nostus
    Poziom 12  

    Ok. Rozumiem

    Ale tak się teraz zastanawiam.. a jakby zmienić na aktualnym 11kW silniku koło na np. 19 lub nawet 15 cm średnicy? Mocy miałbym miał wtedy pod dostatkiem a wydajność by się zmniejszyła troszkę. Czy wtedy układ działałby z silnikiem połączonym w trójkąt na zabezpieczeniu C20? Aktualnie w momencie przełączenia się silnika z gwiazdy w trójkąt wywala zabezpieczenie C20. W układzie automatyki przełączającej nie ma błędu.. Ciekawi mnie dlaczego silnik w gwieździe może pracować baaaaaaardzo długo (mierzyłem prąd - ok 15 Amperów na fazę) a po przełączeniu się silnika z trójkąt natychmiast wyrzuca bezpiecznik ... Sprawdzałem bez obciążenia (zdjęte paski z koła pasowego) ten silnik i bez trudu się przełącza z gwiazdy w trójkąt i pracuje poprawnie.

    0
  • Pomocny post
    #11 01 Sty 2010 14:51
    czesiu
    Poziom 33  

    To może zostawić go do pracy w gwieździe skoro 15A < 21A to nic nie powinno mu się stać. Wyjdzie na to samo co zastosowanie mniejszego silnika zapiętego w trójkąt.

    0
  • #12 02 Sty 2010 13:18
    Nostus
    Poziom 12  

    czesiu napisał:
    To może zostawić go do pracy w gwieździe skoro 15A < 21A to nic nie powinno mu się stać. Wyjdzie na to samo co zastosowanie mniejszego silnika zapiętego w trójkąt.


    W sumie tak on na razie chodzi ale trzeba było w dolocie wstawić zawór kulowy miedzy filtrem a kolektorem (brak pneumatycznego przymykania dolotu). Jeżeli dolot otworzył bym na max to przy ok 3 - 3,5 Bar silnik staje "dęba" (przełożenie 1,7 - silnik zapięty w Gwiazdę) i zatrzymuje się. Jedyna rada by nabić ciśnienie to przykręcić dolot na minimum i wtedy kompresor dobije do 7,5 bar.

    Ale niestety tymi swoimi elektrozaworami nie zasteruję tak dolotu by móc go tylko troszkę przymknąć... A ręczne sterowanie zaworami jest uciążliwe... Jak myślisz kolego czesiu ? Czy jakby zmniejszyć koło pasowe na silniku (zwiększenie przełożenia)
    to czy sinik uciągnąłby ten kompresor? Oczywiście kosztem wydajności bo kręciłby się wolniej.

    2
  • #13 02 Sty 2010 17:05
    czesiu
    Poziom 33  

    Myślę że w Twoim przypadku problemem nie jest dopasowanie silnika do kompresora tylko kompresora do sieci zasilajacej. Szkoda ograniczać na stałe wydajność kompresora (tutaj wydłużać czas pompowania zbiornika) ze względu na zabezpieczenie.
    Masz możliwość sprawdzenia go u kogoś kto ma większe zabezpieczenie w instalacji? Może zwłoka 150ms to w tym przypadku za mało (spróbować przełączyć ręcznie styczniki?). Może niedociążony silnik pobiera całkiem niemałą moc bierną, której skompensowanie pozwoli zwiększyć moc przy tym samym zabezpieczeniu.

    0
  • #14 03 Sty 2010 11:24
    Nostus
    Poziom 12  

    czesiu napisał:
    Szkoda ograniczać na stałe wydajność kompresora (tutaj wydłużać czas pompowania zbiornika) ze względu na zabezpieczenie.


    W 100 % się z Tobą zgadzam... No ale co ja mogę?? Większych zabezpieczeń niż C20 już człowiekowi nie mogę założyć bo bym mu instalacje z dymem puścił ( przewód do gniazda na którym "wisi" kompresor ma tylko 4 x 2,5 mm2 - stara instalacja ale przejrzana dokładnie i sprawna) Tak więc by to mogło jakkolwiek pracować to trzeba najwyżej kompresor ograniczyć wydajnościowo by jakoś problem rozwiązać.

    A co do sprawdzania tego kompresora - przez transportem do miejsca gdzie teraz się znajduje teraz miał silnik spięty mostkami w trójkąt i od razu na tym startował! Tam gdzie stał wcześniej to w takim połączeniu startował od kopa - tyle że tam przydział mocy był potężny. Po prostu muszę teraz wykombinować coś by to działało u klienta który to kupił a nie przemyślał sprawy do końca że mu sieć na wiele nie pozwoli...

    A tak gwoli ścisłości - widziałem niedawno kompresor który pompował także do 7,5 bar i także miał 3 cylindry ale silnik miał tylko 5,5 kW / 2900 obr/min i bardzo duże przełożenie przekładnie pasowej - na oko coś ok 6 do 8... Może by zrobić tak samo i tutaj?? Już zgłupiałem od tego kompresora - niedługo mi się po nocach będzie śnić...

    1
  • #15 16 Maj 2010 11:42
    Mariuszczs
    Poziom 19  

    Nostus moim skromnym zdaniem jeśli silnik chodzi w gwieździe na 400V to go tak zostawiasz. Nie możesz go przełączyć w trójkąt na 400V bo on ma tójkąt na 230V ( a 3x230V pod ręką pewnie nie masz :) ) . Co innego gdyby silnik był 680/400V to wtedy rozruch w gwieździe na 400V i praca w trójkącie na 400V .

    0
  • #16 05 Cze 2010 20:57
    Nostus
    Poziom 12  

    Zdobyłem silnik 5,5 kW do tego kompresora. Niestety na tabliczce znamionowej jest nabita praca tylko w trójkącie na 400V. Dajemy koło pasowe 110 mm by zwiększyć przełożenie bo silnik ten ma znamionowo 2900 obr. Silnik jest z odzysku firmy Baukneht - ma z 15 lat ale nigdy nie był montowany ani nie pracował - normalnie nówka tyle że przestał w garażu kilka latek. Sądząc po wale silnika ( 38 mm) ma on sporo momentu obrotowego. Chyba z tak dużym przełożeniem powinien dać się uruchomić? Będzie miał dość lekko startować. Zastanawiam się tylko czy próbować go najpierw rozpędzać w układzie gwiazda - trójkąt czy od razu walić nim na raz w trójkącie? Z własnego doświadczenia wiem że C20 nie utrzymują silnika 5,5 kW w napędzie pilarki tarczowej podczas rozruchu na raz w trójkąt.

    0
  • #17 27 Cze 2010 17:02
    Roman1313
    Poziom 11  

    cytuje za Wiki: "Przy połączeniu uzwojeń silnika w gwiazdę prąd rozruchowy silnika jest trzykrotnie mniejszy, ale również i moc jest trzykrotnie mniejsza. Po włączeniu napięcia zasilania i rozpędzeniu silnika do prędkości obrotowej bliskiej prędkości synchronicznej następuje ręczne przełączenie uzwojeń na konfigurację w trójkąt. Silnik rozpędza się wówczas do prędkości nominalnej i przechodzi z rozruchu do pracy nominalnej.

    Zaletą takiego rozwiązania jest obniżenie czasu działania prądów udarowych, które mogą prowadzić do nadmiernego nagrzewania i naprężeń mechanicznych w uzwojeniach, co może prowadzić do awarii silnika. Dodatkową zaletą jest względna prostota i taniość rozwiązania.

    Główną wadą jest obniżony moment startowy, co powoduje że rozruch taki stosuje się tylko do silników, które w momencie rozruchu nie są obciążone znamionowym momentem, np. przy napędzie wentylatorów lub przenośników taśmowych"

    0
  • #18 12 Lip 2010 19:39
    Nostus
    Poziom 12  

    Problem rozwiązany. Zamontowany silnik 5,5 kW 2950 0br/min z zwiększeniem przełozenia ( koło silnika 11 cm) Silnik startuje na zabezpieczeniu C20 i kręci bez problemu zarówno w gwieździe jak też w trójkącie. Nawet przy maxymalnie otwartym dolocie. Tylko do rozruchu trzeba otwierać wylot na max by się rozpędził lżej.

    0