Электродвигатели для насосов и насосного оборудования

Компактность конструкций, простота соединений с насосом, легкая автоматизация управления и относительно низкие эксплуатационные затраты предопределили массовое применение электродвигателей переменного тока в качестве привода для насосов систем водоснабжения и канализации.

К приводным электродвигателям насосных агрегатов помимо их большой мощности предъявляется ряд специфических требований. Одним из определяющих является необходимость пуска двигателей под нагрузкой. Конструкция электродвигателя должна также допускать довольно продолжительное вращение ротора в обратную сторону (с угонной скоростью, определяемой характеристикой насоса), вызываемое сливом воды из напорных трубопроводов после отключения электродвигателя от сети при плановой или аварийной остановке агрегата.

Весьма желательной для улучшения условий работы энергетических систем, где применяются мощные насосные станции, является возможность частых повторных пусков, что, в свою очередь, предъявляет повышенные требования к конструкциям обмотки статора и пусковой обмотки электродвигателя, нагревание которых определяет продолжительность требуемой паузы между пусками и допустимое число пусков за рассматриваемый период.

Энергоснабжение и электропривод рассматриваются в специальных курсах, поэтому в настоящем учебнике лишь кратко освещаются особенности приводных электродвигателей различных типов, в значительной мере определяющие конструкцию и размеры машинного здания насосной станции

Асинхронные электродвигатели. При работе этих двигателей частота вращения магнитного поля статора постоянна и зависит от частоты питающей сети (стандартная частота 50 Гц) и от числа пар полюсов, а частота вращения ротора отличается на величину скольжения, составляющую 0,012-0,06 скорости магнитного поля статора. Причиной исключительно широкого применения асинхронных электродвигателей является их простота и небольшая стоимость.

В зависимости от типа обмотки ротора различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым или с фазным ротором

Короткозамкнутые асинхронные электродвигатели являются наиболее подходящим электроприводом для небольших насосов они значительно дешевле электродвигателей всех других типов и, что очень существенно, обслуживание их гораздо проще Пуск этих электродвигателей — прямой асинхронный, при этом не требуется каких-либо дополнительных устройств, что дает возможность значительно упростить схему автоматического управления агрегатами

Однако при прямом включении короткозамкнутых асинхронных электродвигателей очень высока кратность пускового тока, который для двигателей мощностью 0,6 — 100 кВт при п = 750Н-3000 мин»‘ в 5-7 раз выше номинального тока такой кратковременный толчок пускового тока относительно безопасен для двигателя, но вызывает резкое снижение напряжения в сети, что может неблагоприятно сказаться на других потребителях энергии, присоединенных к той же распределительной сети. По этим причинам допустимая номинальная мощность асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, пускаемым прямым включением, зависит от мощности сети и в большинстве случаев ограничивается 100 кВт.

Асинхронные электродвигатели с фазным ротором имеют более сложную и дорогую конструкцию, так как обмотки ротора у них соединяются с наружным пусковым реостатом через три контактных кольца со скользящими по ним щетками

Перед пуском такого электродвигателя в цепь ротора с помощью реостата вводят дополнительное сопротивление, благодаря чему при включении электродвигателя уменьшается сила пускового тока по мере увеличения частоты вращения двигателя сопротивление постепенно уменьшается, а после того как электродвигатель достигнет частоты вращения, «близкой к нормальной, сопротивление пускового реостата целиком выводят, обмотки закорачивают и двигатель продолжает работать как короткозамкнутый

Для насосов с горизонтальным валом отечественной промышленностью в настоящее время выпускаются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором единой серии 4А мощностью 0,06-400 кВт при д>3000 мин-1 и высоте оси вращения 50-355 мм. Электродвигатели мощностью 0,06-0,37 кВт изготовляются на напряжение 220 и 380 В; 0,55-11 кВт- на 220, 380 и 660 В; 15-110 кВт- на 220/380 и 380/660 В; 132-400 кВт- на 380/660 В.

Для привода вертикальных насосов выпускаются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии ВАН мощностью 315-2500 кВт, напряжением 6 кВ и номинальной частотой вращения 375-1000 мин»1.

Изготовляются электродвигатели серии ВАН в вертикальном подвесном исполнении с подпятником и двумя направляющими подшипниками (один из которых расположен в верхней крестовине, другой — в нижней), с фланцевым концом вала для присоединения к насосу Вентиляция электродвигателя осуществляется по разомкнутому циклу напором воздуха, создаваемым вращающимся ротором и вентиляторами Холодный воздух поступает в машину снизу из фундаментной ямы через нижнюю крестовину и сверху через окна в верхней крестовине Нагретый воздух выбрасывается через отверстия в корпусе статора

Асинхронные электродвигатели основного исполнения имеют различные модификации, в частности: с повышенным пусковым моментом; с повышенными энергетическими показателями для насосных агрегатов с круглосуточной работой, при которой особое значение имеет повышение КПД; с фазным ротором, облегчающим условия пуска и т. п.

Отечественной промышленность J также выпускаются многоскоростные асинхронные электродвигатели, позволяющие изменением частоты вращения регулировать подачу и напор насоса, улучшая, тем самым, технико-экономические показатели насосной станции в целом. Так, например, двухскоростные электродвигатели серии ДВДА имеют интервал значений мощности от 500/315 до 1600/1000 кВт. Эти электродвигатели переводятся с одной частоты вращения на другое отключение одной обмотки статора с последующим включением другой.

Синхронные электродвигатели переменного тока применяются для привода мощных насосов, характеризуемых большой продолжительностью работы. Частота вращения синхронных электродвигателей связана постоянным отношением с частой сети переменного тока, в которую эта машина включена: ря=:3000 (где р — число пар полюсов; п — частота вращения)

Ротор синхронной машины отличается от ротора асинхронной наличием рабочей обмотки для создания постоянного магнитного поля, взаимодействующего с вращающимся магнитным полем статора Рабочая обмотка ротора запитывается постоянным током от возбудителя, которым может служить либо генератор постоянного тока, либо тиристорный возбудитель Генератор постоянного тока может располагаться отдельно от электродвигателя или крепиться на валу ротора

Во втором случае генератор выполняется с самовозбуждением тиристорный возбудитель всегда располагается отдельно от электродвигателя

Основные преимущества синхронного электродвигателя перед асинхронным следующие:

синхронный электродвигатель может работать с коэффициентом мощности (coscp), равным единице и даже опережающим, что улучшает коэффициент мощности сети и, следовательно,

при колебаниях напряжения в сети синхронный электродвигатель работает более устойчиво, допуская кратковременное снижение напряжения до 0,6 номинального.

Основным недостатком синхронных электродвигателей является то, что момент на их валу при пуске равен нулю, поэтому их необходимо раскручивать тем или иным способом до скорости, близкой к синхронной для этой цели большинство современных синхронных электродвигателей имеет в роторе дополнительную пусковую короткозамкнутую обмотку, аналогичную обмотке ротора асинхронного двигателя

Для насосов с горизонтальным валом используют синхронные двигатели общего применения серий СД2, СДН-2, СДНЗ-2 и СДЗ различных типоразмеров, имеющие большой диапазон мощности (132-4000 кВт) и частоты вращения (100-1500 мин-1) при напряжении 380-6000 В.

Для привода вертикальных насосов изготовляются две серии синхронных двигателей трехфазного тока частотой 50 Гц, мощностью 630-12 500 кВт, напряжением 6 и 10 кВ, с опережающим cos ф = 0,9, позволяющим получить от двигателя при работе его в номинальном режиме реактивную мощность в пределах до 40% номинальной. Первая серия двигателей ВСДН 15-17-го габаритов включает машины с параметрами: N=6304-3200 кВт, п = 375-=-750 мин-1. Вторая серия электродвигателей ВДС 18-20-го габаритов включает машины больших мощностей (N=4000-=-12 500 кВт) и меньших частот вращения (п = 2504-375 мин»1).

Серийно выпускаемый вертикальный синхронный электродвигатель серии ВДС (8.3) имеет статор цилиндрической формы, активная сталь которого набрана пакетами из листовой стали и закреплена в станине стяжными шпильками. Ротор двигателя выполнен из литой стали. Полюсы прикреплены к ободу болтами. В верхней крестовине размещены подпятник, верхний направляющий подшипник и маслоохладитель. Эта крестовина является грузонесущей и воспринимает вес всех вращающихся частей агрегата и давление воды на рабочее колесо насоса. В нижней крестовине двигателя установлен нижний направляющий подшипник. Возбудитель двигателя (в данном случае генератор постоянного тока с самовозбуждением) вместе с контактными кольцами насажен на отдельный вал, который имеет фланцевое соединение с валом двигателя. В случае отдельно стоящих возбудителей на валу электродвигателя устанавливаются кольца, с помощью которых возбудитель соединяется с обмотками ротора. Двигатель имеет проточную вентиляцию. Двигатели этого типа мощностью свыше 4000 кВт выполняются с замкнутой системой вентиляции и охлаждением воздуха с помощью охладителей.

Обозначение электродвигателей этого типа включает данные об их габаритах. Так, например, марка двигателя, изображенного на 8.3, означает: вертикальный (В) двигатель (Д) синхронного типа (С) с диаметром расточки статора 325 см, длиной сердечника статора 44 см и числом полюсов 2р=16.

Напряжение приводного двигателя принимают в зависимости от его мощности и напряжения сети энергосистемы, к которой подключена насосная станция.

Если питание насосной станции осуществляется от энергосети напряжением 3,6 или 10 кВ и мощность электродвигателей превышает 250 кВт, то следует устанавливать двигатели на том же напряжении. В этом случае отпадает необходимость сооружения понизительной трансформа-горной подстанции и, следовательно, уменьшаются затраты по сооружению насосной станции. Напряжение электродвигателей мощностью 200-250 кВт определяется схемой электропитания и условиями перспективного увеличения их мощности. Электродвигатели мощностью до 200 кВт следует принимать низковольтными, напряжением 220, 380 и реже 500 В.

В зависимости от особенностей среды производственных помещений водопроводных и канализационных насосных станций в них устанавливают электродвигатели в том или ином конструктивном исполнении.

Электродвигатели, устанавливаемые в помещениях с нормальной средой, обычно принимают в защищенном исполнении. Электродвигатели, устанавливаемые на открытом воздухе, следует принимать в закрытом исполнении, для низких температур — во влагоморозостойком. При установке приводных электродвигателей в особо сырых местах их принимают в капле- или брызгозащищенном исполнении с влагостойкой изоляцией. Исполнение электродвигателей, устанавливаемых во взрывоопасных помещениях, должно приниматься в соответствии с Правилами устройств электроустановок (ПУЭ).

ООО «СЗЭМО «Электродвигатель» поставляет широкий спектр электродвигателей для насосного оборудования российского и зарубежного производства: герметичные, погружные, для водоснабжения, для жидкостей с посторонними включениями, для нефтепродуктов, для химической промышленности, насосы для поддержания пластового давления в скважине, нефтяные магистральные насосы, насосы для энергетической промышленности, насосы типа Д, КсВ, ПЭ, АВз, ЭЦВ.

Для правильного подбора электродвигателя для насосного оборудования просим сообщить нам полные характеристики насоса, включая: перекачиваемую среду, ее температуру, расход, напор, место установки, специфические особенности установки, варианты исполнения двигателя. В разделе «Контакты» нашего интернет ресурса Вы сможете оставить заявку на поставку электродвигателя для насосного оборудования и насосных станций. Мы постараемся в кратчайшее время подобрать необходимое Вам оборудование и подготовить технико-коммерческого предложения на поставку.

Автоматическая станция водоснабжения для частных домов: принцип работы и обзор популярных моделей

Компактные размеры позволяют устанавливать станцию в небольших помещениях

Если дом расположен там, где отсутствует централизованная подача воды потребителям, единственным её источником становится колодец или скважина. Чтобы не качать её вручную и не носить в дом ведрами, давно придумано водоподъемное оборудование. А организовать бесперебойную подачу воды и эффективное распределение по точкам водоразбора помогает автоматическая насосная станция водоснабжения.

Правильно подобранная, она обеспечивает стабильную работу всей системы, и обеспечивает постоянный напор, необходимый для комфортного пользования и нормального функционирования потребляющих воду бытовых приборов.

Что такое бытовая насосная станция

Станции водоснабжения автоматические представляют собой комплекс оборудования для откачивания воды из источника, её подачи в водопроводную сеть и поддержании в ней требуемого давления. Они очень востребованы в частных домовладениях, на дачных и приусадебных участках.

Из чего состоит

Основные элементы насосной станции показаны на этой картинке:

Насосная станция: основные элементы

Само устройство состоит из:

• Самовсасывающего поверхностного насоса с электромотором;
• Гидроаккумулятора (накопительного бака);
• Реле давления;
• Соединительного гибкого шланга;
• Блока управления.

Принцип работы

Расскажем подробнее о станции автоматического водоснабжения – как работает, что нужно учесть при её подключении и эксплуатации.

Упрощенно схема функционирования оборудования выглядит примерно так:

• Насос через всасывающий патрубок качает воду из источника;
• Вода подается в накопительный бак – гидроаккумулятор, состоящий из внешнего жесткого корпуса и внутренней резиновой емкости для воды;
• Объем жидкости, которую он может принять, ограничен не только вместительностью бака, но и уровнем давления в нем;
• Давление, при котором насос включается и отключается, устанавливается своими руками на специальном реле;

Реле давления и реле сухого хода повышают эффективность работы оборудования

• При неработающем насосе вода поступает в систему из гидроаккумулятора до тех пор, пока давление в нем не достигнет минимального установленного уровня;
• Как только это происходит, реле давления включает насос, и он качает воду в бак до достижения максимального давления.

Для справки. Реле давления, осуществляющее, по сути, автоматическое управление насосами в системах водоснабжения, настраивается ещё на заводе. По умолчанию минимальный напор принимается равным около 1,5 атмосфер, а максимальный – 3 атмосферы. Это оптимальные значения, при которых эксплуатация системы происходит без сбоев и в комфортном режиме. Но при желании настройки можно изменить.

Состояние внутренней емкости при минимальном и максимальном давлении

Объем гидроаккумулятора может быть разным. Его подбирают с учетом того, в каком режиме будет использоваться вода, и в зависимости от необходимого минимального её запаса.

Чем больше потребляемый объем, и чем чаще будут происходить включения кранов и приборов, тем больше должна быть и емкость бака. Это позволит уменьшить количество включений и выключений насоса в единицу времени, продлит срок его службы, и ремонт станций автоматического водоснабжения потребуется нескоро.

Гидроаккумуляторы разной емкости

Большой накопительный бак стоит выбрать и в том случае, если случаются частые перебои с подачей электроэнергии, без которой насос не работает. Запаса воды в нем при экономном использовании хватит надолго.

Обратите внимание. При небольшом расходе воды (например, при умывании или наборе воды в чайник) она подается из бака без включения насоса. Это не только экономит ресурс оборудования, но и избавляет вас от лишнего шума, которым грешат поверхностные насосы автоматического водоснабжения.

Насосы на такие станции устанавливаются разных типов.

Самые распространенные – центробежные и вихревые:

1. Первые более «выносливые», так как могут перекачивать воду с механическими включениями размером до 1 мм.
2. Устройства вихревого типа гораздо требовательнее к качеству перекачиваемой жидкости. Размеры содержащихся в ней твердых частиц не должны превышать 0,1 мм.

Основной недостаток поверхностных насосов – это небольшая глубина всасывания. Они могут подавать воду только из неглубоких скважин и колодцев. Однако эту проблему помогает решить выносной эжектор – специальное устройство, ускоряющее поток жидкости за счет разности давлений.

Обратите внимание! Поверхностные насосы могут работать только при плюсовой температуре. Поэтому устанавливать их нужно в защищенных от холода помещениях.

Так как станции автоматического водоснабжения и их ремонт обходятся недешево, эти нюансы нужно учитывать при покупке, при необходимости оснащая систему дополнительными фильтрами. Также стоит обратить внимание на наличие в комплекте оборудования обратного клапана – он есть не у всех моделей. Обратный клапан устанавливается на всасывающем трубопроводе перед насосом, чтобы вода при его отключении не вытекала из системы обратно в источник.

Если вы хотите узнать, какими характеристиками обладает та или иная станция автоматического водоснабжения – инструкция вам в помощь.

Обзор популярных моделей

О том, по каким параметрам следует подбирать насос для домашней водопроводной сети, вы сможете узнать из специальных материалов сайта, посвященных этому вопросу. Мы же в рамках этой статьи предлагаем вам познакомиться с основными производителями такого оборудования и их продукцией.

Среди представленных моделей можно найти как бюджетные, так и дорогие варианты. Цена изделий зависит не только от их мощности и производительности, но и от используемых в производстве материалов. А также от «раскрученности» бренда и денег, вложенных в рекламу.

Поэтому не стоит думать, что если у вас недорогая станция автоматического водоснабжения – неисправности будут возникать регулярно. Их появление чаще связано с несоблюдением условий эксплуатации.

Совет. Перед покупкой читайте не только рекламные листовки и описания производителей, но и реальные отзывы владельцев аналогичного оборудования.

Джилекс

Это один из самых известных отечественных производителей насосной техники с опытом работы более 20 лет. Его продукция надежна, долговечна и довольно неприхотлива.

Особой популярностью у домовладельцев пользуется станция автоматического водоснабжения Джилекс серии Джамбо Дом. Индекс «Дом» означает, что система полностью автоматическая. Для примера дадим описание и характеристики одной из наиболее покупаемых моделей: Джамбо 70/50 Н-50 Н ДОМ.

Система состоит из центробежного насоса со встроенным эжектором и контроллером управления, гидроаккумулятора емкостью 50 литров, датчика давления и соединительной арматуры. Бак и корпус насоса сделаны из нержавеющей стали. Дополнительные функции – защита от перегрева, плавный пуск, защита от сухого хода.

На фото – насосная станция Джилекс Джамбо 70/50 Н-50 Н ДОМ

Максимальный расход, л/мин	70
Максимальный напор, м	50
Максимальная глубина всасывания, м	9
Потребляемая мощность, Вт	1100
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35
Цена, руб.	18000-21000

Акватехника

Ещё один российский бренд, но с более демократичными ценами. Любая станция автоматического водоснабжения Акватехника обеспечит надежную и стабильную работу домашней системы водоснабжения.

Предлагаем познакомиться с представителями трех популярных серий – Стандарт, Лидер и Комби.

• Станция автоматического водоснабжения Standard 100-24 – самая мощная из всей линейки по напорным характеристикам. Корпус насоса выполнен из чугуна, объем гидробака – 24 литра.

Станция автоматического водоснабжения Стандарт 100 24 для дома и дачи

Максимальный расход, л/мин	51
Максимальный напор, м	50
Максимальная глубина всасывания, м	7
Потребляемая мощность, Вт	970
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +40
Цена, руб.	8400-9300

• Станция автоматического водоснабжения Leader 80-24 – экономичное оборудование, обеспечивающее при небольшой мощности хороший напор, достаточный для одновременного пользования 3-4 водоразборными точками.

Акватехника Лидер 80-24

Максимальный расход, л/мин	45
Максимальный напор, м	44
Максимальная глубина всасывания, м	8
Потребляемая мощность, Вт	800
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +40
Цена, руб.	9900-11000

• Станция автоматического водоснабжения Комби 100-24 оснащена выносным эжектором, благодаря чему обладает повышенной глубиной всасывания. Может использоваться для глубоких колодцев и скважин диаметром не менее 100 мм.

Акватехника Комби 100-24

Максимальный расход, л/мин	40
Максимальный напор, м	40
Максимальная глубина всасывания, м	20
Потребляемая мощность, Вт	970
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +40
Цена, руб.	9800-10500

Беламос

Вelamos – крупнейший российский производитель оборудования для организации водоснабжения, отопления и полива. Выпускает насосы различного назначения и насосные станции. С одной из них предлагаем познакомиться ближе.

Станция автоматического водоснабжения Вelamos ХА 06 ALL с чугунным корпусом и асинхронным однофазным двигателем. Отличается низким уровнем шума при работе.

Насосная станция Беламос

Максимальный расход, л/мин	45
Максимальный напор, м	33
Максимальная глубина всасывания, м	8
Потребляемая мощность, Вт	600
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35
Цена, руб.	6300

GARDENA

Не самый популярный немецкий бренд, отличающийся, тем не менее, отличным качеством и надежностью. Станции бытового водоснабжения автоматические Gardena заслужили у наших потребителей довольно лестные отзывы, основанные на долгой бесперебойной работе и приемлемой стоимости оборудования.

Для справки. Доступная цена объясняется тем, что производственные площадки компании расположены в Китае.

Например, станция бытового водоснабжения автоматическая Gardena 3000/4 eco Classic оборудована фильтром предварительной очистки, обратным клапаном и манометром. Их наличие значительно упрощает монтаж станции, её эксплуатацию, а также продляет срок службы насоса.

Станция бытового водоснабжения автоматическая 3000 4 classic от Gardena

Максимальный расход, л/мин	45
Максимальный напор, м	40
Максимальная глубина всасывания, м	8
Потребляемая мощность, Вт	650
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35
Цена, руб.	8500-9700

UNIPUMP

Под этой маркой выпускаются насосные станции на основе как центробежных, так и вихревых насосов.

• Станции автоматического водоснабжения Аuto JS оснащены центробежными насосами и гидроаккумуляторами объемом 5, 24 и 50 литров. Они предназначены для подачи чистой воды в систему домашнего водоснабжения и автоматического поддержания в ней необходимого давления.

Параметры	AUTO JS 60	AUTO JS 80	AUTO JS 100
Максимальный расход, л/мин	40	45	55
Максимальный напор, м	33	38	40
Максимальная глубина всасывания, м	8	8	8
Потребляемая мощность, Вт	450	600	750
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1	1	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35	От +1 до +35	От +1 до +35
Цена, руб	7800-11300

Для справки. Стоимость оборудования меняется в зависимости от объема гидроаккумулятора.

• Станции автоматического водоснабжения серии AUTO QB оснащены вихревыми насосами и гидроаккумуляторами объемом 5 или 24 литра.

Станция с вихревым насосом и 5-литровым баком

Параметры	AUTO QB 60	AUTO QB 70	AUTO QB 80
Максимальный расход, л/мин	30	40	45
Максимальный напор, м	33	45	50
Максимальная глубина всасывания, м	5	5	5
Потребляемая мощность, Вт	370	550	750
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1	1	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35	От +1 до +35	От +1 до +35
Цена, руб	6200-8200

Самый бюджетный вариант

Если вы ищете недорогое и экономичное оборудование для бесперебойного снабжения водой дачи или коттеджа, расположенного в районе с бесперебойным электроснабжением, вам подойдет насосная станция автоматического водоснабжения Вихрь АСВ-370/2Ч. Обладая очень небольшой мощностью и гидроаккумулятором объемом всего 2 литра, она обеспечит вас приличным напором и вполне достаточным расходом воды.

Насосная станция Вихрь с чугунным корпусом

Максимальный расход, л/мин	45
Максимальный напор, м	30
Максимальная глубина всасывания, м	9
Потребляемая мощность, Вт	370
Подсоединительный размер подключения, дюйм	1
Температура воды, 0С	От +1 до +35
Цена, руб.	4300

Заключение

На видео в этой статье показана работа насосной станции и объясняется принцип её функционирования.

При желании её можно собрать самостоятельно, используя уже имеющийся насос и подходящий по объему гидробак.

Наиболее распространенный объем накопительной емкости, которым обычно снабжается станция автоматического водоснабжения – 24 литра. Как правило, его хватает для среднего по площади дома, в котором постоянно проживает 3-4 человека. Но перед покупкой будет нелишним проконсультироваться со специалистом, который выполнит все необходимые расчеты.