关于水泵、风机配用电机功率的计算

建筑与预算月刊第9期总第221期2014年关于水泵、风机配用电机功率的计算赵岐华(辽宁建筑职业学院，辽宁辽阳111000)摘要：指}jI目前水泵、风机配用电机功率计算公式中存在人为的增加安全系数的问题以及产生的电机型号、额定功率加大，投资增加，电机实际运行效率降低、电耗增加的不良后果；根据电机与拖动基础理论进行了分析，给出了正确选取水泵、风机配用电机功率的计算公式，即取消水泵、风机配用电机功率汁算公式中安全系数的附加，并对两者的计算结果进行了比较。关键词：功率；安全系数；效率；电耗；节能中图分类号：TU832．02文献标志码：B文章编号：1673—0402(2014)09—0044—03对于水泵、风机配用电机功率都是采用下式进行计算：Ⅳ：·：·1000r／li100li(式1)式中水泵、风机配用电机功率，Kw；p——水泵、风机的设计流量，IXl／s；水泵的扬程，m；p——风机全压，Pa；——水的容重，N／m；水泵、风机配用电机安全系数，值的大小是随着电动机功率大小的变化而变化的，值见表1；卵——水泵、风机的效率，根据试验确定，由水泵和风机的产品样本查得；卵——水泵、风机的传动效率。电机直联F1．0；联轴器直联传动77F0．95～O．98；三角皮带传动町l：0．90—0．95；因为Ⅳ：生：1000；~1000；7(式2)式中——水泵、风机轴功率，Kw；其余各项意义同前。把公式2带入公式1得到：厂Ⅳ=·=·M．77(式3)表1：电动机安全系数K值电动机功率(Kw)<0．50．5～1．01．0～2．02．0～5．0>5．0安全系数1．51．41-31．21．15收稿日期：2014-01—24作者简介：赵岐华(1963-)，男，副教授、高级工程师，主要从事暖通空调专业教学和节能研究工作。E—mail：651350817@qq．com式中Ⅳ。——水泵、风机配用电机输出功率，M=鲁；其余各项意义同前。上述计算公式，是在水泵、风机配用电机输出功率基础上附加一定的安全系数K值得到配用电机功率，据此来选择配用电机的型号，其结果是所选择电机的额定功率大于或等于计算得的配用电机功率Ⅳ、大于配用电机输出功率Ⅳl，即≯Ⅳ>Ⅳl(式4)根据电机与拖动基础理论，我们知道，对于风机、水泵及其配用电机是处于连续工作状态的，其负载的大小即配用电机输出功率是恒定或基本恒定的，属于长期恒定性负载状态的，选择这样的生产设备的配用电机的原则就是使稳定温升在电机绝缘允许的最高温升范围内，由于一般电动机都是按照常值负载连续工作设计的，电动机设计及其出厂的试验保证都是在额定容量下工作的，温升不会超过允许值，而电动机所带的负载功率小于或等于其额定功率，电机的发热问题自然就不会出现问题，不需要进行发热校核。所以电动机选择的方法就是使电动机的额定功率等于或略大于风机、水泵等生产机械设备所需要的设计功率，即水泵、风机配用电机输出功率Ⅳ。，即≯Ⅳl(式5)就可以满足要求。另外，电动机铭牌上所标注的额定功率是指电动机的工作环境温度为40℃，在额定电压、额定电流下连续工作情况下的电动机输出功率。当环境温度不是标准温度时，其功率可按表2进行修正。当环境温度低于30％，一般电动机的功率只增加8％，实际暖通专业涉及的电动机环境温度几乎都低于40~C，这本身2014年第9期总第221期就使电动机的实际输出功率大于其额定功率，这就等于变相增加了安全系数。但是必须注意，当高原地区(海拔高度大于1000m)空气稀薄，散热条件恶化，选择电动机的使用功率必须降低。按照公式1或公式3的计算结果是使电动机的额定功率大于风机、水泵等生产机械设备所需要的设计功率ⅣI，造成的不良后果是水泵、风机配用电机功率数值过大，将使配用电机的额定功率增加，电机型号人为加大，投资增加，即所谓的大马拉小车。另外，电机在额定电压运行时，最佳负载率(电机输出功率与电机额定功率之比)和功率因数cos和效率叼是相互关联的。功率因数高低，主要与负载(电机输出功率)大小有关。一般电机空载时，功率因数很低，通常小于0．2．。电机带负载后，要输出机械功率，因此，定子电流中的有功分量增大，功率因数逐渐提高。在额定负载运行时，电机的功率因数最高；电机运行时，效率高低与负载大小有关。一般电机空载运行时，效率为零。负载增加时，效率也增加。当负载为0．7～1倍额定负载时，效率最高。因此，电机在接近额定负载下运行时，效率最高，最节电，最为经济。所以，按照公式1或公式3的计算结果所选择的电机实际运行时，电机的实际输出功率小于额定功率较多，从图1(异步电动机工作曲线图)可以看出，电机的实际T作点B在额定工作点A的左侧，偏离较大，使电机的实际效率和功率因数与额定效率和额定功率因数差值较大，造成电能消耗增加。现通过一工程实例计算分析如下：某一通风系统工程计算的N=5K