Prof. Univ. Dr. Ing. Violeta Ciucur Student: Pătrașcu Dragoș-Mihai INTRODUCERE Termoficarea este încălzirea centrală folosind ca agent termic apa… [306537]

UNIVERSITATEA MARITIMĂ DIN CONSTANȚA

Facultatea De Electromecanică Navală

PROIECT DE LICENȚĂ

Profesor coordonator:

Prof. Univ. Dr. Ing. Violeta Ciucur

Student: [anonimizat], sau aburul uzat din diferite procese tehnologice. Același agent termic este folosit și la producerea apei calde de consum.

[anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat]. Producerea centralizată a căldurii se poate face cu randamente mari și cu un mai bun control asupra poluării decât dacă această căldură ar fi produsă local. [anonimizat].

Prezentul proiect de diplomă este structurat în trei capitole: [anonimizat].

[anonimizat] o distanță de mai mulți kilometri de la producător către consumator. Transportul energiei termice se realizează prin intermediul conductelor izolate termic.

[anonimizat], datorită capacității sale de înmagazinare a căldurii. [anonimizat]. [anonimizat]. Apa răcită este transportată pe conductele de retur către generatoarele de căldură și se reia procesul de încălzire al apei. [anonimizat] a energiei termice sunt rețele închise.

În locul țevilor izolate sunt utilizate exclusiv conducte preizolate. [anonimizat]. S-a demonstrat că acest lucru a dus la o reducere a [anonimizat] o îmbunătățire a eficienței rețelelor de distribuție al căldurii.

Sistemul de termoficare interconectează diferite surse de energie termică cu consumatorii prin intermediul agentului termic sub formă de apă caldă (sau abur) pentru a încălzi spațiile de locuit și alimentare cu apă caldă menajeră.

Avantajele termoficării:

• Economicitatea la scară largă:

•[anonimizat].

•Arderea deșeurilor și a biomasei se pretează cel mai bine la aplicații de scară largă.

• Protecția mediului.

•Termocentrala are eficiență mai mare decât centralele termice individuale

•Permite refolosirea surplusului de energie în loc să fie evacuată

•Flexibilitatea în consumul de combustibili permite folosirea surselor regenerabile de energie

•Producerea de energie în cogenerare este singura modalitate de a produce electricitate cu o eficiență de peste 90 %

•La termocentralele de mare capacitate este posibilă epurarea gazelor de ardere.

• Siguranță: Nu există riscuri de explozie sau scurgeri de gaze la consumator

• Fiabilitate: redundață sporită datorită surselor de căldură multiple și interconectarea buclelor rețelei de distribuție

• Întreținere: Termocentrala poate fi monitorizată și întreținută continuu

• Durata de exploatare: Sistemele de termoficare bine întreținute pot funcționa cel puțin 50 de ani.

Cerințe generale pentru sistemul de termoficare:

• Încărcare termică de mare densitate: Deoarece rețelele de termoficare sunt costisitoare (300-1200€/ml), zona deservită trebuie să fie dens construită pentru a se reduce lungimea rețelei

• Viabilitate economică: Ca o regulă generală densitatea încărcării termice a sistemului de termoficare trebuie să fie mai mare de 2 MWh per metru de rețea pentru a avea viabilitate comercială.

• Amplasarea clădirilor: clădirile conectate la rețeaua de termoficare trebuie să fie amplasate în aproprierea rețelei existente pentru a reduce lungimea conductelor de racordare. Astfel se reduc costurile de instalare și operaționale

• Locația surselor de căldură: sursele de încălzire moderne sunt dotate cu instalații performante de epurare a gazelor de ardere. Astfel, sub rezerva condițiilor de planificare urbană, centralele termice pot fi amplasate în aproprierea sau în centrul zonelor urbane pentru reducerea lungimii rețelei de distribuție. Amplasarea termocentralelor trebuie stabilită în avans.

• Este foarte utilă trasarea unei hărți a cererii de căldură, și un plan de dezvoltare corespunzător pentru a identifica care zone se pretează pentru sistemul de termoficare intr-un oraș și zonele de construcții care sunt mai bine deservite de sisteme de încălzire individuale.

• Producerea de energie termică trebuie să fie amplasată în aproprierea consumatorilor (pentru economie) dar trebuie luate în considerare problemele puse de zgomotul de fond și de logistica transporturilor

• Rețelele subterane necesită spațiu care este deja ocupat parțial de alte infrastructuri: electricitate, telecomunicații, canalizare, apă curentă

• Posibilitatea stațiilor de pompare

• Traseele rețelei de transport ale combustibililor și cenușii trebuie să reducă orice risc față de populație.

• Permiterea accesului la drumuri și spații publice pentru construirea rețelelor și a termocentralelor

• Asigurarea conectării clădirilor municipale la rețeaua de termoficare în măsura posibilului.

Capitolul 1. CENTRALA TERMICĂ A RADET CONSTANȚA

REGIA AUTONOMA DE DISTRIBUȚIE A ENERGIEI TERMICE CONSTANȚA este principalul distribuitor de energie termică din municipiul Constanța, asigurând 70% din necesarul de energie termică urban. Unitatea a fost înființată în anul 1991 în urma reorganizării Unității Județene de Gospodărie Comunală. Este organizată ca regie autonomă, iar din punct de vedere administrativ se află în subordinea Consiliului Local Municipal Constanța care este și acționar unic al regiei.

Unitatea funcționează în baza licenței clasa I acordată de ANRSC prin ordinul nr.166 din data de 17.04.2012 pentru serviciul public de alimentare cu energie termică produsă centralizat în aria administrativ-teritorială a municipiului Constanța. Activitățile regiei sunt supuse reglementărilor Agenției Naționale de Reglementare a Serviciilor Publice de Gospodărie Comunală (ANRSC) și ale Consiliului Municipal Constanța.

Principalul obiect de activitate al RADET Constanța îl reprezintă producerea, transportul și distribuția energiei termice în municipiul Constanța, pe bază de licențe, conform legii. Complementar, desfășoară și alte activități pentru susținerea obiectului de activitate, în conformitate cu statutul propriu și cu legislația în vigoare (mentenanță instalații și echipamente, remediere avarii apărute în sistemul de distribuție, verificări metrologice, IT etc.).

RADET Constanța are în administrare serviciul public de alimentare cu energie termică a municipiului Constanța, furnizând agent termic pentru încălzire și apă caldă de consum către 180.000 de locuitori. Punctele termice și centralele termice distribuie energie termică către 70.000 de apartamente, 1.150 de consumatori casnici și 1.100 de agenți economici. În prezent, în cadrul RADET Constanța își desfășoară activitatea o medie de 470 de salariați din care peste 75% activează în zona de exploatare, reparații, întreținere și producție, dispecerat, intervenții.

Regia are o experiență de peste 30 de ani în producerea si distribuția energiei termice și se preocupă în permanență de modernizarea instalațiilor și de eficientizarea activităților, cu scopul de a ridica calitatea serviciilor și de a asigura confortul termic al clienților.

În scopul îmbunătățirii continue a activităților și proceselor desfășurate în cadrul organizației, pentru creșterea continuă a satisfacției clienților, precum și pentru protejarea mediului înconjurător, realizarea și demonstrarea performanțelor în domeniul sănătății și securității ocupaționale, a fost obținută certificarea sistemului de management integrat al calității, mediului și sănătății și securității ocupaționale în conformitate cu prevederile standardelor SR EN ISO 9001, SR EN ISO 14001 și SR OHSAS 18001.

Figura 1.1 – Centrala termică

RADET Constanța are misiunea de a fi cel mai eficient operator din domeniul serviciilor publice din municipiul Constanța a cărui obiectiv principal este de promovare a unui Serviciu Public eficient, responsabil, transparent, orientat spre clienți.

Sectorul de termoficare trece printr-o perioadă de schimbări semnificative, inclusiv din punct de vedere al relației cu beneficiarii serviciilor. Măsura performanțelor Serviciului Public cât și individual al fiecărui angajat este dată din ce în ce mai mult de rezultatele obținute și de aprecierea din partea beneficiarilor.

A lucra în Sectorul Serviciilor Publice în general, comportă obligații speciale deoarece zilnic luăm decizii care influențează întreaga comunitate. Beneficiarii serviciilor de alimentare cu energie termică au dreptul să se aștepte din partea RADET Constanța și a angajaților săi să opereze eficient, onest si imparțial. Ei trebuie să aibă încredere în integritatea procesului de luare a deciziilor care îi influențează.

Regia dorește să mențină și să dezvolte o relație bazată pe încredere cu părțile interesate, respectiv cu acele categorii de persoane, grupuri sau instituții a căror contribuție este solicitată pentru a realiza misiunea regiei sau au un interes în urmărirea realizării acestei misiuni. Părțile interesate sunt persoanele care fac investiții legate de activitatea regiei, în primul rând, acționarii – respectiv autoritățile locale, clienții, furnizorii și partenerii de afaceri în sens larg, noțiunea de părți interesate se referă la toate persoanele sau grupurile, precum și la organizațiile sau instituțiile care le reprezintă, ale căror interese sunt influențate de efectele directe sau indirecte ale activității regiei.

Conduita contrară eticii compromite, în desfășurarea activităților de afaceri, relația bazată pe încredere dintre regie și colaboratori.

Conduita contrară eticii cultivă o atitudine ostilă față de companie a colaboratorilor, cu efect asupra eficienței companiei dar și asupra prestigiului ei.

Buna reputație este o resursă materială esențială. Buna reputație în exterior favorizează loialitatea clienților, atragerea celor mai bune resurse umane, liniștea furnizorilor precum și încrederea creditorilor. In interiorul regiei, aceasta contribuie la luarea deciziilor și la implementarea acestora fără divergențe și, de asemenea, contribuie la organizarea activității fără controale birocratice și utilizarea excesivă a autorității. Având în vedere că prezentul cod clarifică îndatoririle specifice ale regiei cu privire la loialitate, acesta poate fi considerat termen de comparație în baza căruia se poate judeca reputația regiei.

1.2. Codul de etica al RADET Constanța

Prezentul cod de conduită etică stabilește normele de conduită etică și profesională și formulează principiile care trebuie respectate în vederea creșterii încrederii colaboratorilor/consumatorilor în serviciile regiei.

Normele de conduită etică și profesională cuprinse în prezentul cod sunt obligatorii pentru toți angajații regiei și presupun îndeplinirea următoarelor obiective:

a) profesionalism în activitatea desfășurată

b) calitatea muncii depuse

Obiectivele prezentului cod urmăresc să asigure creșterea calității serviciului public, eliminarea birocrației și a unor potențiale fapte de corupție din cadrul regiei, prin:

a) reglementarea normelor de conduită profesională necesară realizării unor raporturi sociale și profesionale corespunzătoare creării și menținerii la nivel înalt a prestigiului regiei și al salariaților acestei societăți,

b) informarea publicului cu privire la conduita profesională la care este îndreptățit să se aștepte din partea salariaților regiei în executarea atribuțiunilor de serviciu

c) crearea unui climat de încredere și respect reciproc între părțile interesate (acționari, clienți, furnizori, parteneri de afaceri) și salariații regiei.

Principiile care guvernează conduita profesională a angajaților regiei sunt următoarele:

a) Supremația Constituției și a legii – principiu conform căruia angajații regiei au îndatorirea de a respecta Constituția și legile țării.

b) Prioritatea interesului regiei- principiu conform căruia angajații regiei au obligația de a considera interesul regiei mai presus decât interesul personal, în exercitarea atribuțiilor funcției.

c) Asigurarea egalității de tratament a cetățenilor Angajații regiei au obligația de a aplica același regim juridic oricărui cetățean în situații identice sau similare.

d) Seriozitate si profesionalism în îndeplinirea sarcinilor de serviciu Sarcinile de serviciu trebuie îndeplinite în termenii stabiliți în fisa postului, in proceduri și regulamente, în mod conștient de către angajați și cu responsabilitate, competență, eficiență, corectitudine și conștiinciozitate.

e) Imparțialitate si nediscriminare. In deciziile care influențează relațiile cu partenerii (clienți, acționari, managementul resurselor umane sau organizarea activității, selectarea și gestionarea furnizorilor, relațiile cu comunitatea și instituțiile care o reprezintă), angajații regiei trebuie să evite orice formă de discriminare bazată pe vârstă, sex, sănătate, rasă, naționalitate, opinii politice sau confesiune a acestora și să aibă o atitudine obiectivă, neutră față de orice interes politic, economic, religios sau de altă natură.

f) Integritatea morală. Angajaților regiei le este interzis să solicite sau să accepte, direct ori indirect, pentru el sau pentru altul, vreun avantaj ori beneficiu moral sau material.

g) Libertatea gândirii si exprimării . Este principiul conform căruia angajații regiei pot să-și exprime și să-și fundamenteze opiniile, cu respectarea ordinii de drept și a bunelor moravuri.

h) Onestitate, cinste și corectitudine. În contextul activităților lor profesionale, angajații regiei trebuie să respecte, cu maximă seriozitate, atât legislația în vigoare, cât și codul etic și regulamentele interne. Urmărirea intereselor regiei nu va fi sub nici o formă utilizată drept justificare a unui comportament necinstit. În îndeplinirea atribuțiilor de serviciu angajații regiei trebuie să fie de bună credință și să acționeze pentru îndeplinirea conformă a acestora.

i) Conduită adecvată în cazul unui posibil conflict de interese. Pe parcursul desfășurării oricărei activități trebuie evitate acele situații în care părțile implicate în tranzacție se află sau par să se afle în conflict de interese. Aceasta include nu numai situația în care angajații urmăresc un interes care diferă de scopul pe care și l-a propus regia sau de interesele partenerilor, ci și situații în care aceștia obțin un avantaj personal din fructificarea oportunităților de afaceri ale regiei, precum și situațiile în care reprezentanții clienților, furnizorilor sau instituțiilor publice acționează în contrast cu îndatoririle de loialitate corespunzătoare funcțiilor acestora în relațiile lor cu regia.

j) Confidențialitatea. Angajații regiei trebuie să garanteze confidențialitatea informațiilor care se află în posesia lor, și de a se abține de a accesa date confidențiale, exceptând situațiile în care s-a acordat o autorizare expresă și în conformitate cu legislația în vigoare. Suplimentar, se interzice angajaților regiei să folosească informații confidențiale în scopuri care nu au legătură cu exercitarea activităților profesionale ale acestora.

k) Relațiile cu acționarii. Acționarii, atât cei actuali cât și cei viitori, nu reprezintă doar o sursă de finanțare, aceștia fiind și posesori de opinii și referințe morale. Pentru a putea lua decizii cu privire la investiții și la societate, aceștia trebuie să primească toate informațiile relevante disponibile. Regia creează condițiile pentru o largă și bună informare în vederea participării acționarilor la luarea deciziilor care afectează interesele acestora. Trebuie de asemenea promovat principiul egalității informațiilor, suplimentar principiului apărării intereselor regiei și ale tuturor acționarilor în fața actelor concertate ale unor coaliții ale acționarilor menite să ducă la realizarea intereselor lor individuale.

l) Valorificarea investiției acționarilor. Regia trebuie să depună eforturi pentru a se asigura că activitățile sale economice/financiare protejează, pe de o parte, dar și sporesc, pe de altă parte, valoarea sa, cu scopul de a produce un randament corespunzător riscului asumat de acționarii care investesc în regie.

m) Valoarea resurselor umane. Angajații regiei reprezintă un factor indispensabil în succesul acesteia. Ținând cont de acest fapt, regia apără și promovează valoarea resurselor sale umane pentru a-și îmbunătăți și spori permanent patrimoniul, precum și forța competitivă reprezentată de abilitățile fiecărui angajat.

n) Exercitarea echitabilă a autorității. In procesul de stabilire și gestionare al relațiilor contractuale care implică crearea de relații ierarhice – în special cu angajații, regia se angajează să asigure exercitarea autorității într-o manieră corespunzătoare și corectă, fără nici un fel de abuz. Regia garantează în special că autoritatea nu se va manifesta prin exercitarea puterii în detrimentul demnității sau independenței unui angajat, și că deciziile luate cu privire la organizarea relațiilor de muncă vor asigura protejarea valorii reprezentată de angajați.

o) Integritatea individului. RADET Constanța garantează integritatea fizică și morală a angajaților săi prin punerea la dispoziție de condiții de muncă care să respecte demnitatea individului și de locuri de muncă corespunzătoare din punct de vedere al securității și sănătății în muncă. Prin urmare, nu sunt tolerate solicitările sau amenințările menite să determine o persoană să comită acte care sunt contrare legii sau codului etic, sau împotriva convingerilor sau preferințelor morale și personale ale acestora .

p) Transparența și caracterul complet al informațiilor. Angajații regiei vor furniza informații complete, transparente, inteligibile și corecte, astfel încât partenerii acesteia, în stabilirea relațiilor cu regia, să poată lua decizii independente și informate cu privire la interesele implicate, la alternativele și la orice consecințe semnificative ale acestora. La redactarea oricărui contract, regia va căuta să informeze cealaltă parte din contract, într-o manieră clară și inteligibilă, cu privire la acțiunile care vor fi realizate în cazul survenirii oricăruia dintre evenimentele care pot fi anticipate. Angajații regiei trebuie să știe că cea mai mare parte a activităților desfășurate de regie sunt publice și pot fi supuse monitorizării.

q) Conduita corespunzătoare și corectă în gestionarea și eventuala negociere a contractelor. Sunt de evitat situațiile în care orice persoană care acționează pentru sau în numele regiei, încearcă să profite de pe urma deficiențelor contractuale în relațiile existente, sau în orice alte evenimente neprevăzute, pentru a negocia un contract, cu unicul scop de a exploata o poziție de dependență sau slăbiciune în care cealaltă parte se poate găsi.

r) Calitatea serviciului. Activitățile regiei au ca scop satisfacerea și protecția clienților săi, acordându-se o atenție deosebită oricăror solicitări care ar putea îmbunătății calitatea serviciilor. Din acest motiv, regia își intensifică activitatea de investiții (dezvoltare) în vederea atingerii celor mai înalte standarde de calitate a serviciilor prestate.

s) Concurența loială. Regia intenționează să apere principiile concurenței loiale abținându-se de la încheierea de înțelegeri oculte, de la acțiuni de acaparare a pieței, sau care ar constitui abuz de poziție dominantă.

t) Responsabilitatea fată de comunitate. Regia este conștientă de influența, atât directă cât și indirectă, pe care o au activitățile sale asupra dezvoltării economice și sociale și a bunăstării generale a comunității precum și de importanța obținerii acceptului social în comunitățile în care operează. Ținând cont de acest fapt, regia trebuie să întreprindă activități de investiții într-o manieră responsabilă față de mediu, cu respectarea comunităților locale, în același timp cu susținerea inițiativelor culturale și sociale în vederea îmbunătățirii reputației sale și a acceptării de către societate în general.

Valori fundamentale

Angajamentul – presupune dorința fiecărui salariat din cadrul regiei de a progresa în stăpânirea funcției deținute și de a-și îmbunătății performanțele, pentru a asigura consumatorilor și partenerilor un serviciu public de calitate.

Lucrul în echipă conform căruia salariații fac parte dintr-o echipă și trebuie sprijinită toată echipa și toți să primească sprijin din partea conducerii regiei. Acest spirit de echipă trebuie simțit și exprimat în relațiile cu ceilalți colaboratori sau cetățeni, indiferent de originea lor culturală sau profesională.

Transparența internă și externă – pe plan intern, transparența înseamnă împărțirea sucesului, dar și a dificultăților. Aceasta permite rezolvarea rapidă a dificultăților, înainte să se agraveze și să provoace prejudicii echipei și partenerilor. Pe plan extern, transparența înseamnă dezvoltarea relațiilor cu partenerii, relații în care regia trebuie pusă sub dublă constrângere: a încrederii și a eticii.

Confidențialitatea – prestarea serviciilor publice de către regie impune luarea de măsuri posibile și rezonabile pentru asigurarea confidențialității datelor.

Demnitatea umană – fiecare persoană este unică și trebuie să i se respecte demnitatea. Fiecărei persoane îi este garantată dezvoltarea liberă și deplină a personalității. Toți oamenii sunt tratați cu demnitate cu privire la modul lor de viață, cultură, credință și valori personale.

Figura 1.2 – Scheme de distribuție a energiei termice în Constanța

Furnizarea agentului termic către consumatorii urbani se realizează prin două sisteme:

Sistemul de alimentare centralizată cu energie termică format din:

* 135 puncte termice urbane racordate la sistemul de alimentare centralizată cu energie termică, prin care se prepară agentul termic pentru încălzire și apă caldă de consum, cu o capacitate termică totală instalată de 649 MWt/h;

* rețele termice secundare de distribuție între puncte termice și consumatori în lungime de 885 km de conducte ce se compun din rețele termice pentru distribuție agent termic pentru încălzire (tur / retur) și rețele de distribuție apă caldă de consum (apă caldă / recirculare). Conductele sunt pozate în canale termice nevizitabile pe un traseu total de aprox. 222 km și au diametre nominale cuprinse între DN 15 și DN 250.

Sistemul de producere și distribuție a energiei termice prin centrale termice:

* 4 centrale termice de cvartal pe gaz natural, cu o capacitate termică totală instalată de 27,93 MWt/h: CT Energia, CT Palas, CT 37 și CT 47, ultimele două pot funcționa și ca punct termic racordat la sistemul centralizat;

* 39 centrale termice de bloc pe gaz natural, cu o capacitate termică totală instalată de 14,58 MWt/h, din care 17 centrale în ansamblul de locuințe pentru tineri în zona Baba Novac și 22 de centrale în zona blocurilor ANL

* rețele termice secundare de distribuție între centralele termice de cvartal și consumatori în lungime de 10 km de conducte ce compun rețele termice pentru distribuție agent termic pentru incalzire (tur / retur) și rețele de distribuție apă caldă de consum (apă caldă / recirculare). Conductele sunt pozate în canale termice nevizitabile pe un traseu total de aprox. 2,5 km și au diametre nominale cuprinse între DN 15 si DN 250. Necesarul termic actual pentru cele 135 puncte termice racordate la sistemul de termoficare este de 250 MWt/h în sezonul rece și de 40 Mwt/h în sezonul cald.

Funcțiile principale ale unei substații:

• Schimbătoarele de căldură (HE) mențin agentul termic din rețeaua primară separată de agentul termic din rețeaua secundară;

• Termostatele (SH) reglează temperatura agentului din rețeaua secundară în funcție de temperatura exterioară;

• Aparatele de control domestice mențin temperatura apei calde menajere constantă la cca 55 grade Celsius;

• Contorul de energie: calculează și memorează consumul de energie prin informațiile oferite de senzorii de temperatură și debit.

Capitolul 2. POMPA ELECTRICĂ

2.1. Descrierea pompelor Movitec

Pompele din gama Movitec sunt adecvate pentru transportul și creșterea presiunii apei reci si fierbinți, fara a produce uzura componentelor în domeniul de utilizare folosit. Este posibil și transportul de lichide cu o viscozitate sau densitate diferita fata de a apei dar în acest caz se folosește un motor cu o altă putere. Orice altă utilizare a pompei care nu este conformă cu scopul pentru care a fost construită, firma constructoare KSB, nu își asumă nici o responsabilitate pentru defecțiuni sau daune care rezultă din utilizări neconforme. Pompa este produsă în conformitate cu standardele și directivele actuale. Scopul de utilizare, asa cum este specificat in EN 292-1, este cel pentru care a fost prevăzut produsul tehnic, în conformitate cu specificațiile producătorului. Utilizarea produsului este descrisă in manualul utilizatorului.

Tabel 2.1 – Caracteristicile domeniului de funcționare a pompelor din gama Movitec

Pompele folosite de către RADET în sistemul de termoficare sunt pompe verticale multietajate având racordurile de absorbție și refulare de același diametru și așezate de-a lungul aceleiași axe (în-linie). Manșoanele rulmentului rezistente la coroziune sunt lubrifiate de către lichidul pompat. Componentele interne aflate în contact cu lichidul sunt din inox crom-nichel 304, carcasa pompei și capacul superior din fontă pentru Movitec VE 4-3.

Aceste pompe multietajate verticale Movitec VE 4-3 sunt de tip centrifuge, cu aspirație și refulare ”în linie”, conectate direct la un motor electric. Nu sunt auto-amorsabile. Pompele din gama Movitec sunt concepute pentru a fi utilizate pentru ridicarea presiunii în clădiri de servicii, alimentarea cu apă în clădiri cu mai multe etaje, în instalații de spălare, în instalații de ridicare a presiunii pentru uz industrial. Curbele de performanță sunt proporționale cu sistemele de instalații industriale.

2.2. Exploatarea pompelor

Condiții de exploatare:

– Pentru lichide curate, neexplozive, fără conținut solid, filamentar sau materiale abrazive (cu adaptarea unor materiale de etanșare, la cerere).

– Temperatura lichidului: între -15 °C și +110 °C.

– Temperatura ambientală de funcționare: până la 60 °C.

– Presiunea maximă admisă în carcasa pompei: 25 bari

Aceste pompe multietajate verticale Movitec VE au motor cu inverter, cu ventilație exterioară și funcționează până la o temperatură exterioară de 60°C cu următoarele carcteristici:

– Alimentarea inverter-ului: trifazic 380÷480 V ± 10%, 50/60 Hz.

– Motor de inducție în 2 poli.

– Construcție IM B5.

– Clasă de izolație F.

– Protecție IP 55.

Caracteristici speciale la cerere:

– Etanșare mecanică specială.

– Garnituri O-ring FPM.

– Temperaturi mai ridicate sau mai scăzute pentru lichid sau ambient.

– Flanșe înșurubabile, din oțel crom-nichel pentru Movitec VE.

Avantajele pompei Movitec VE:

– Economisirea energiei

– Design compact

– Economisirea spațiului

– Utilizare flexibilă

– Funcționare silențioasă

– Programabilă pentru adaptarea la cerințele sistemului.

Caracteristici principale:

– Interval de control 1500 la 2900 rpm

– Protecție împotriva funcționării uscate

– Protecție împotriva căderii fazei

– Protecție de suprasarcină

– Silențiozitate: max 64 dB(A)

Figura 2.1 – Modalitate de utilizare

2.3. Regulametul (EU) Nr 547/2012

Valoarea de referință pentru cele mai eficiente pompe de apă este MEI ≥ 0,70. (MEI: Indicele de eficiență minimă) – Eficiența unei pompe cu un rotor bordurat este de obicei mai mică decât cea a unei pompe cu diametrul complet al rotorului. Bordurarea rotorului va adapta pompa pentru un punct de funcționare fix, ceea ce duce la un consum redus de energie. Indicele de eficiență minimă (MEI) este bazat pe diametrul complet al rotorului. Funcționarea acestei pompe de apă cu puncte de utilizare variabile poate fi mai eficientă și economică atunci când este controlată, de exemplu, prin utilizarea unui convertor de frecvență care adaptează utilizarea pompei la întregul sistem.

Figura 2.2 – Diagrama de acoperire n ≈ 2900 rpm

Figura 2.3 – Curbele caracteristice și performanța n ≈ 2900 rpm

Rezultatele testelor obținute cu apă rece curată, fără conținut de gaz. Este recomandată o marjă de siguranță de + 0.5 m pentru valoarea NPSH. Toleranțe în conformitate cu UNI EN ISO 9906:2012 valorile pentru înălțime și putere valabile pentru lichidele cu densitate ρ = 1,0 kg/dm3 și vâscozitate cinematică ν = max 20 mm2 /sec. Pst = Puterea cu referire la o singură treaptă.

Pompele din seriile Movitec VE au atașate regulator de frecvență Danfoss®. Seriile Movitec VE sunt disponibile cu motoare de 7.5 kW, direct conectate la seriile de pompe verticale, în linie multietajate Movitec. Pentru unități de peste 7.5 kW se oferă sisteme montate cu panou de control.

Figura 2.5 – Modele de pompe din gama Movitec

Figura 2.6 – Modelul de pompă Movitec VE folosit de RADET Constanța

Racordurile pompei trebuie să fie realizate netensionate (adica asupra racordului de admisie si evacuare nu acționeaza nici un fel de greutate). Este recomadat folosirea de compensoare de conducta (Figura 2.7). Pompa este echipată cu o carcasă ramforsată pentru modelul Movitec VE.

Figura 2.7 – Compensoare de conducta

Pașii de urmat in vederea instalării pompei:

1. Se plasează și instalează pompa pe o suprafață stabilă și plană, într-un loc uscat și ferit de îngheț;

2. Se asigură că la ventilatorul de răcire al motorului ajunge suficient aer;

3. Se instalează pompa cu contraflanșe. La pompele cu racorduri nestandardizate, contraflanșele se livrează separat;

4. Se montează o vană la racordul de alimentare și la cel de evacuare al pompei;

5. Dacă există posibilitatea ca, în timpul nefuncționării pompei, să se producă un reflux de lichid transportat, se recomandă instalarea unei vane de reținere;

6. Se asigură că admisia pompei nu este niciodată înfundată.

Figura 2.8 –Indicatoare de sens prezente pe pompă

Săgeata (A) de pe piciorul pompei indică direcția de curgere a lichidului. Săgeata (B) de pe consola superioară indică direcția de rotație a motorului. Dacă săgeata (A) nu se află pe partea opusă a bușonului de golire, înseamnă că piciorul pompei este montat greșit.

Dacă pompa funcționează cu o vană închisă, se montează un bypass. Capacitatea necesară a bypass-ului reprezintă cel puțin 10% din debitul optim. Pentru temperaturi de lucru mai ridicate este nevoie de un debit mai mare.

2.4. Montare unui motor pe pompă

Se recomandă folosirea unui motor KSB cu construcție specială. înaintea montării unui alt tip de motor standard IEC, trebuie sa consultați KSB-ul pentru a afla daca soluția este aplicabilă.

Motorul trebuie sa fie conform cu următoarele condiții:

– putere mărită la motor (pentru limitarea puterii instalate a motorului)

– lagăr întărit la capătul acționat (pentru a rezista la forța axială)

– lagăr fix la capătul acționat (pentru a minimiza jocul axial)

– arbore plan, fără key lock (pentru a îmbunătăți angrenarea cuplajului și echilibrul motorului)

– unsoare rezistentă la temperaturi înalte (pentru funcționarea pompei pana la 120 °C fără supraîncălzirea motorului prin transferul căldurii de la suportul motorului)

Figura 2.9 – Instalarea motorului pe pompele furnizate fără motor, cu etanșare mecanică standard

Etapele urmate la instalarea motorului pe pompele furnizate fără motor, cu etanșare mecanică standard (se urmărește figura 2.9):

A)1. Se curăță bine scaunul motorului (341), arborele (210), manșonul cuplajului (862) și arborele motor

2. Se fixează manșoanele de cuplare (862) pe arbore (210), folosind știftul de cuplare (560). Pentru asta se folosesc inbus-urile cu cap hexagonal (914.01) și piulița (920.01).

3. Se plasează motorul pe suportul (341).

4. Se strâng bolțurile inferioare ale manșoanelor de cuplare (862) în așa fel încât cuplajul să se strângă ușor în jurul arborelui motor.

5. Se ridică ansamblul pompei de pe cuplaj și se marchează arborele. Pentru aceasta se introduce un levier de roată sub cuplaj.

6. Se presează ansamblul de pompă complet în jos și se marchează arborele.

7. Se ridică ansamblul până la jumătatea distanței (jocului) (A).

8. Se strânge cuplajul la cuplul corect

9. Se montează protecțiile de cuplaj (681) la suportul motorului (341), folosind bolțurile hexagonale (901.01).

10. Se face racordul la alimentarea electrică a motorului.

B)1. Curățați bine suportul motorului (341), arborele (210), manșoanele de cuplare (862) și arborele motor.

2. Prindeți ușor manșoanele (862) cu știftul de cuplare (560) pe arborele (210). Pentru asta se folosesc inbuss-ul hexagonal (914.01) și piulița (920.01).

3. Plasați motorul pe suportul (341).

4. Slăbiți cele 3 șuruburi filetate (904) ale cartușului cu o rotație.

5. Împingeți ansamblul pompei hidraulice în poziția cea mai inferioară.

6. Strângeți bine bolțurile de cartuș (904) la arbore.

7. Strângeți bolțurile inferioare ale manșoanelor de cuplare (862) în așa fel încât clemele de cuplare să strângă ușor în jurul arborelui.

8. Ridicați ansamblul pompei de pe cuplaj și marcați arborele. Pentru asta se bagă un levier de roată sub cuplaj.

9. Presați pompa complet în jos și marcați arborele (210).

10. Ridicați ansamblul pana la jumătatea distanței. Vezi și pct. 7 de la paragraful (A) anterior.

11. Strângeți complet cuplajul la cuplul corect

12. Montați protecțiile de cuplaj (681) la suportul de motor (341), folosind bolțurile hexagonale (901.01)

13. Faceți legătura la alimentarea electrică a motorului.

2.5. Punerea în funcțiune

Figura 2.11 – Modurile de amplasare a pompei in sistem

Indiferent de modul de amplasare al pompei, montajul pompei se execută respectând următorii pași:

1. Desfaceți parțial bușonul de golire (A). La Movitec VE, Movitec VCF si Movitec LHS bușonul trebuie scos complet.

2. Scoateți bușonul de umplere (B) de la consola superioară.

3. Blocați intrarea bușonului de golire din exteriorul piciorului pompei.

4. Închideți vana de închidere de la ieșire.

5. Umpleți carcasa pompei pana la maxim cu lichidul de pompat, prin busonul de umplere.

6. Înșurubați bușonul de umplere în piciorul pompei.

7. Introduceți bușonul de umplere în consola superioară.

8. Verificați direcția de rotație a pompei.

9. Deschideți vana de închidere de pe ieșire

10. Închideți vana de închidere (A) de la aspirație și vana de închidere (B) de la evacuare.

11. Deschideți bușonul de umplere (C).

12. Deschideți treptat vana de închidere de la aspirație până când începe să curgă lichid prin bușonul de umplere (C).

13. Închideți bușonul de umplere.

14. Deschideți complet vana de închidere de la aspirație.

15. Verificați direcția de rotație a pompei.

16. Deschideți complet vana de închidere de la evacuare.

2.6. Funcționarea pompei

Pompa este controlată extern și din acest motiv nu necesită instrucțiuni de funcționare.

2.7. Întreținerea pompei

Sunt necesare operații regulate de întreținere pentru funcționarea corectă a pompei. Pentru întreținerea pompei se contactează furnizorul, de la care se poate obține, la cerere, un draft de contract de întreținere.

Motoarele standard de max. 7,5 kW sunt echipate cu lagăre încapsulate, fără întreținere, în timp ce motoarele cu niplu de ungere trebuie unse dupa 2000 de ore. Dacă pompa funcționează in condiții extreme, cum ar fi vibrații și temperaturi înalte, motoarele trebuie unse mai des. Lubrifiantul folosit și recomandat de prodcător este SKF LGHT 3 (ca.15 gram).

Întreținerea pompei pentru o perioadă extinsă de nefuncționare se face prin rotirea arborelui la fiecare 3 luni, pentru a proteja etanșările de fenomenul de gripare.

Proceduri pentru protejarea pompei de îngheț:

1. Se închid toate vanele pompei

2. Se golește fiecare pompă și/sau sistemul

3. Se scot toate bușoanele de la pompa

4. Se deschide busonul de inchidere si cel de umplere/aerisire, daca exista

La înlocuirea vanei de reținere Movitec VE se procedează astfel:

1. Se folosește un clește pentru a scoate vana de reținere

2. Se scoate O-ring-ul

3. Se montează un O-ring nou

4. Se montează noua vană de reținere

2.8. Defecțiuni

Tabel 2.1 – Defecțiuni

Capitolul 3. MOTORUL ELECTRIC DE ACȚIONARE A POMPEI

3.1. Prezentarea motoarelor electrice SIEMENS

Motoarele Siemens – cu carcasa din aluminiu sunt potrivite pentru o gamă largă de sarcini de acționare standard, în mediul industrial. Ca urmare a greutății lor scăzute, ele sunt predestinate pentru aplicații tip pompă, ventilator și compresor. Cu toate acestea, ele sunt, de asemenea potrivite pentru tehnologia de transport (conveioare) și de ridicare.

Figura 3.1 – Motoare de joasă tensiune Siemens

Motoarele electrice de curent alternativ trifazat din această serie sunt utilizate pentru acționări industriale. Acestea sunt concepute pentru domenii largi de utilizare în tehnica acționărilor, atât pentru alimentare de la rețea cât și în combinație cu convertizoare de frecvență.

Acestea se evidențiază printr-o densitate de putere ridicată, robustețe superioară, durata mare de viață si fiabilitate crescută.

Aceste mașini sunt concepute pentru uz industrial. Acestea respectă normele armonizate din seria IEC / EN 60034-1 (VDE 0530-1). Utilizarea în zone Ex este interzisă, atâta timp cât marcajul de pe placa cu caracteristici tehnice nu permite în mod explicit acest regim de funcționare.

Proiectarea si arhitectura motoarelor asigură o flexibilitate maximă, și costuri minime asociate montarii si instalarii. Utilizatorii beneficiază de șuruburi integrate, ochi de ridicare, tălpi de motor demontabile, care pot fi prinse cu șuruburi pe carcasă, rulmenți de presiune, cutii terminale care sunt ușor de accesat. Pe lângă toate acestea, encodere, frâne și ventilatoare actionațe independent de axul motorului, pot fi ușor adăugate.

În vederea evitării deteriorărilor motoarelor și echipamentelor de antrenat se vor respecta dispozițiile din instrucțiunile de manipulare și de întreținere. Pentru evitarea pericolelor trebuie să se respecte cu strictețe în special instrucțiunile de securitate.

Motoarele corespund normelor IEC 34-1, ale EN 60034-1 și altor norme europene în vigoare. Este posibilă livrarea corespunzătoare anumitor prescripții speciale (ex. prescripții de clasificare, prescripții privind protecția împotriva exploziilor).

Eficiența este determinată prin prisma directivelor normei EN 60034-2-1. În cazul motoarelor cu o putere mai mică de 1kW se aplică o măsurătoare directă. Unitatea de măsură utilizată în cadrul acestui procedeu este clasificată ca făcând parte dintr-o clasă „joasă“. În cazul motoarelor cu o putere mai mare sau egală cu 1kW, se aplică procedeul de determinare a pierderilor de putere. Pierderile de putere adiționale sunt determinate din pierderile reziduale.

Unitatea de măsură utilizată în cadrul acestui procedeu este clasificată de asemenea ca făcând parte dintr-o clasă „joasă“. Plăcuța de identificare a electromotoarelor conține informații referitoare la eficiență și clasa de eficiență, conform EN 60034-30.

3.2. Construcția motorului electric

Figura 3.2 – Motorul Siemens 1LE1 folosit de RADET

Forma constructivă a motorului este menționată pe plăcuța de identitate a motorului. Utilizarea într-o formă constructivă modificată este permisă doar după obținerea acordului producătorului și, la nevoie, după ce s-a realizat modificarea sugerată de el. Utilizatorul trebuie să ia măsuri ca, în special în cazul modelelor constructive cu arbori orizontali, să se evite căderea corpurilor străine în carcasa canalelor de aerisire.

În cazul mașinilor din această serie constructivă este vorba despre motoare asincrone trifazate de joasă tensiune cu ventilație proprie, cu capăt cilindric al arborelui și canal de pană. Pot fi livrate în varianta de execuție simplă cu diverse clase de eficiență sau cu poli inversabili pentru turații multiple.

În cazul mașinilor sprijinite pe picioare (forma constructivă IM B3), picioarele sunt turnate sau înșurubate.

Mutarea picioarelor înșurubate la carcasa mașinii, de exemplu pentru modificarea poziției panoului de conexiuni, este posibilă și trebuie executată numai de partenerii autorizați pentru reconstrucții.

Figura 3.3 – Vedere în secține a motorului

Suprafețele de sprijin ale picioarelor trebuie aduse, prin prelucrare, în același plan și în paralel cu arborii mașinii, iar dacă este necesar trebuie așezate pe suporturi. Suprafețele vopsite deteriorate trebuie recondiționate profesional.

Rotoarele sunt echilibrate dinamic. Calitatea echilibrării corespunde treptei de amplitudine, a oscilației "A" la mașina integrală. Treapta de amplitudine a oscilației "B", opțională, este specificată pe placa cu caracteristici tehnice.

Esențiale pentru montarea și echilibrarea corectă sunt amplitudinile admisibile ale oscilației corespunzătoare domeniilor de evaluare conform ISO 10816. Dacă mașina cuplată nu ajunge la o amplitudine conform EN 10816 poate fi necesară o echilibrare dinamică integrală sau o modificare a postamentului.

Convenția cu privire la tipul penei de ghidare folosite la echilibrare este marcată frontal pe capătul arborelui și pe placa cu caracteristici tehnice.

Elementele antrenate pot fi montate și demontate numai cu un dispozitiv adecvat. Penele de ghidare sunt asigurate pe timpul transportului numai împotriva căderii. Trebuie respectate măsurile generale necesare pentru protecția la atingere a elementelor antrenate.

Dacă mașina este pusă în funcțiune fără elementul antrenat, pana de ghidare trebuie asigurată împotriva alunecării de pe arbore.

Pentru montarea elementelor antrenate (cuplaj, roată dințată, roată de curea etc.) utilizați filetul de la capătul arborelui și, pe cât posibil, înlocuiți elementele antrenate după caz. Folosiți un dispozitiv adecvat pentru demontare. La montare și demontare nu este permisă transmiterea prin capătul arborelui asupra lagărelor a unor șocuri (de exemplu prin lovire cu ciocanul sau alte asemenea) sau a unor forțe radiale sau axiale mai mari decât cele admisibile specificate.

3.3. Cutia cu conexiuni a motorului

Figura 3.4 – Cutia de conexini vedere laterală

În cadrul operațiunii de racordare a motorului se impune efectuarea cu atenție a legăturilor în cutia de conectare. Piulițele șuruburilor de racordare trebuie strânse fără a aplica forță. Racordurile motorului trebuie de asemenea strânse înainte de conectarea cablurilor de alimentare.

În cazul unei mașini cu un singur capăt de arbore sau cu două capete de arbore cu grosimi diferite, sensul de rotație al rotorului este acela pe care o persoană îl poate observa atunci când privește partea frontală a unui capăt al arborelui sau al capătului de arbore gros.

Figura 3.5 – Cutia de conexiuni vedere detaliata

Figura 3.6 – Cutia de conexiuni vedere interioara

3.4. Punerea în funcțiune

Este imperios necesar să se respecte recomandările de siguranță. Toate operațiunile trebuie efectuate atunci când motorul este scos de sub tensiune. Instalarea trebuie să fie efectuată de către un personal specializat în acest sens prin respectarea strictă a regulilor în vigoare. În etapa inițială trebuie să se facă o comparație între raporturile rețelelor (tensiune și frecvență) cu indicațiile de pe plăcuța de identificare a motorului. Măsurările cablului de racordare trebuie adaptate în funcție de curenții nominali ai motorului. Denumirea locurilor de racordare ale motorului corespunde normei EN 60034-8 (VDE 0530 partea 8).

Pentru alte execuții sunt livrate alte scheme de conectare care sunt lipite pe capacul cutiei de conectare, respectiv în cutia de conectare. Pentru racordarea dispozitivelor auxiliare și de protecție (de ex. încălzire în starea de repaus) motorul poate fi prevăzut cu o cutie de conectare suplimentară pentru care sunt valabile aceleași reguli ca și în cazul cutiei principale de conectare.

Motoarele trebuie puse în funcțiune numai cu o protecție pentru supratensiune care este setată în conformitate cu valorile nominale ( curent nominal multiplicat de 1,05) ale motorului. În caz contrar nu mai pot exista pretenții asupra garanției. Înainte de prima pornire se recomandă o verificare a rezistențelor izolației între bobină și masă și faze. După o depozitare mai lungă trebuie efectuată neapărat o măsurare a rezistenței izolației. Înainte de cuplarea mașinii trebuie să se verifice sensul de rotație al motorului pentru a evita eventualele avarieri ale mașinii de angrenare. În cazul în care cablurile de alimentare sunt conectate cu secvența fazelor L1, L2, L3 la U, V, W, sensul de rotație al motorului va fi către dreapta (privire către capătul arborelui, partea de operare). Dacă se inversează două racorduri, motorul se va roti înspre stânga (de ex. L1, L2, L3 la V, U, W). În cazul mașinilor cu un singur sens de rotație, acesta este marcat prin intermediul unei săgeți.

Pe lângă dispozitivul de protecție la suprasarcină dependent de curent montat la cabluri de racordare, se recomandă utilizarea unui senzor de temperatură încorporat în înfășurarea statorului pentru monitorizarea temperaturii și pentru protecția înfășurării contra supraîncălzirii.

Figura 3.7 – Motorul rotativ de impulsuri electromagnetice

Mașinile ale căror înfășurare este expusă riscului de formare a condensului din cauza condițiilor climatice, de exemplu mașinile aflate în repaus într-un mediu umed sau mașinile expuse unor variații mari de temperatură, pot fi echipate cu un sistem de încălzire în repaus. Opțional, mașinile pot fi prevăzute cu echipamente anexe suplimentare pe partea de ventilație (de exemplu frână, traductor de impulsuri).

Înainte de închiderea cutiei de conectare trebuie verificat neapărat, faptul că:

– racordul este executat în conformitate cu planul de conectare;

– toate racordurile cutiei de conectare sunt strânse;

– toate valorile minime ale fantei de aerisire sunt respectate (mai mare de 8 mm până la 500 V, mai mare de 10 mm până la 750 V, mai mare de 14 mm până la 1000 V);

– interiorul cutiei de conectare să fie curată și să nu conțină corpuri străine;

– mufele neutilizate ale cablurilor sunt izolate, iar șuruburile de racordare cu garnitură sunt strânse fix;

– garnitura capacului cutiei de conectare este curată și lipită fix precum și că toate suprafețele garniturii sunt construite corespunzător în vederea garantării tipului de protecție.

Înainte de pornirea motorului trebuie să se verifice dacă sunt respectate toate prevederile de siguranță, că mașina este montată și calibrată corespunzător, că toate piesele de fixare precum și conductele de împământare sunt strânse fix, că dispozitivele auxiliare și suplimentare sunt racordate corespunzător precum și că arcurile de reglare ale unui eventual al doilea capăt al arborelui este asigurat împotriva culisării.

Motorul trebuie pornit fără sarcină în cazul în care acest lucru este posibil. În cazul în care acesta funcționează la parametrii normali, fără sunete anormale, motorul se conectează cu mașina de lucru. În cazul primei puneri în funcțiune se recomandă ținerea sub observație a curenților preluați, dacă motorul este cuplat cu mașina sa de lucru pentru a observa imediat eventualele suprasarcini precum și asimetrii ale tensiunii de rețea.

La pornire starterul trebuie să se afle întotdeauna în poziția de declanșare. În cazul motoarelor cu rotoare cu inele trebuie să se țină cont de buna funcționare ale periilor. Acestea nu trebuie să producă scântei. În cazul montării unor echipamente adiționale, cum ar fi transductor, sisteme de frânare, etc. se aplică instrucțiunile de utilizare și mentenanță ale producătorului.

3.5. Protecția motorului electric

Modalitatea de protecție a motoarelor este menționată pe plăcuța de capacitate. Dispozitivele suplimentare montate se pot deosebi de motor în ceea ce privește tipul de protecție. Se va avea în vedere acest lucru atunci când se montează motorul. Atunci când motoarele se montează în aer liber (tip de protectie IP44) se va avea în vedere ca acestea să fie protejate împotriva furtunilor care nu se pot evita (înghețarea canalelor de aerisire din cauza ploii directe, a zăpezii și a grindinii).

Mașinile sunt adecvate pentru exploatarea în zone tropicale. Valoarea orientativă a umidității relative a aerului este de 60% la o temperatură a a agentului de răcire (KT) de 40°C. Temperatura ambientală: -20°C până la +40°C Altitudinea de montare: < 1000 m.

Figura 3.8 – Sistemul de franare al motorului

Sistemul de contact prin frecare este supus unei observații constant. Este recomandat să se verifice rotoarele cu inele de 2 până la 3 ori direct după fiecare punere în funcțiune, aproximativ după fiecare 50 de ore de funcționare. Apoi se impune o întreținere constantă al cărei interval se orientează după fiecare raport de operare în parte. Pe suprafața rotorului cu inele se formează o peliculă, aceasta apare de obicei după o durată de funcționare de 100 până la 500 ore. În cazul în care se observă anumite nervaturi sau urme de arsuri pe suprafața rotoarelor cu inele, acestea trebuie imediat curățate sau strunjite dacă acest lucru se impune. Apariția micilor nervaturi nu presupune efectuarea unor operațiuni de întreținere. Presiunea periilor de cărbune trebuie verificată. Aceasta trebuie să se ridice la 18,5 până la 24 kPa. În cazul înlocuirii periilor trebuie utilizat întotdeauna același tip de perii. Noile perii trebuie polizate puțin. În cazul suporturilor periilor trebuie să se țină cont de faptul că impuritățile nu cauzează blocarea periilor din cărbune. Periile de cărbune sunt supuse unei uzuri naturale. Uzura poate fi între 3 până la 5 mm la fiecare 1.000 de ore de funcționare.

3.6. Regulamentul UE (CE) Nr. 640/2009

Din iunie 2011 a intrat în vigoare Regulamentul (CE) Nr. 640/2009 al Consiliului European cu privire la electromotoare. Acest Regulament reglementează cerințele de proiectare ecologică pentru motoarele electrice de joasă tensiune, trifazate, asincrone cu 2-, 4- și 6-poli magnetici având o putere nominală în intervalul dintre 0,75 kW și 375 kW.

Fiecare cerință de eco-proiectare se aplică în conformitate cu următorul calendar:

– începând cu 16 iunie 2011 nu este permis ca motoarele să aibă un randament mai mic decât nivelul IE2.

– începând cu 1 ianuarie 2015 motoarele cu o putere nominală 7,5—375 kW nu trebuie să aibă un randament mai mic de nivelul IE3, sau trebuie să aibă nivelul IE2 și trebuie să fie echipate cu un variator de viteză.

– începând cu 1 ianuarie 2017 toate motoarele cu o putere nominală de 0,75—375 kW trebuie să aibă un randament cel puțin egal cu nivelul IE3, sau nivelul IE2 și trebuie să fie echipate cu un variator de viteză.

Regulamentul permite deci utilizatorului să întrebuințeze fie un motor IE3 (cu turație fixă sau variabilă), sau un motor IE2 echipat cu un variator de viteză. Utilizatorul este direct răspunzător pentru respectarea cerințelor prevăzute în Regulamentul UE. Marcarea corespunzătoare a produsului cade în sarcina producătorului motorului.

Figura 3.9 – Cerințele de proiectare ecologică pentru motoarele electrice de joasă tensiune

Siguranță termică

Pentru monitorizarea temperaturii bobinei rotorului mediu se pot monta senzori de temperatură (termistoare, KTY, TS sau PT100). Acești senzori de temperatură pot fi conectați cu ajutorul unor cleme auxiliare aflate ori în cutia de conectare principală, ori în cutiile de conectare. Conectarea senzorilor se efectuează conform schemei de conectare atașate.

Este interzisă o verificare de trecere a zonei de acțiune a senzorului conductorului rece cu ajutorul unei lămpi de verificare, inductor electro-magnetic și altele, deoarece acest lucru ar duce la distrugerea imediată a senzorilor. În cazul în care sunt necesare mai multe măsurări ulterioare ale rezistenței la rece (la circa 20 °C) a razei de acțiune a senzorului, tensiunea măsurată nu trebuie să depășească un curent continuu de 2,5 V. Se recomandă măsurarea cu ajutorul unui prag Wheatstone cu o tensiune de alimentare a curentului continuu de 4,5 V. Rezistența la rece a razei de acțiune a senzorului nu trebuie să depășească 810 Ohm, o măsurare a rezistenței la cald nu este necesară.

În cazul motoarelor prevăzute cu o protecție termică a bobinei trebuie luate măsuri pentru ca, după acționarea protecției termice a bobinei urmată de răcirea motorului, să nu poată apare avarieri în cazul în care motorul se repornește din greșeală automat.

Figura 3.10 – Lamele laterale de racier

3.7. Operarea motorului electric

În cazul locurilor de operare unde trebuie să se ia în calcul și condensul și, deci, apa condensată, prezentă în interiorul motoarelor, trebuie să se elibereze la intervale regulate apa condensată în punctul cel mai de jos al motorului după care acest orificiu trebuie închis din nou.

Sistem anti-condensare

Tensiunea de conectare este indicată pe plăcuța de identificare a motorului. Acest sistem poate fi conectat prin intermediul clemelor corespunzătoare aflate ori în cutia de conectare principală, ori în cutiile de conectare suplimentare. Conectarea se efectuează conform schemei de conectare atașate. Sistemul anti-condensare trebuie pornit abia după ce motorul a fost oprit. Acest sistem nu trebuie să fie activat în timp ce motorul funcționează.

Figura 3.11 – Dimensiunile motorului electric

3.8. Curățarea motorului electric

Pentru a nu prejudicia efectul aerului de răcire, toate piesele motorului trebuie curățate la un interval regulat. De cele mai multe ori este suficientă eliminarea prin suflare cu aer comprimat fără conținut de apă sau ulei. În special orificiile de aerisire precum și spațiile dintre nervaturi trebuie menținute curate. Praful de cărbune care s-a produs în interiorul motorului ca urmare a uzurii trebuie îndepărtat la intervale regulate. Se recomandă să se efectueze operațiuni de întreținere la electromotoare în cadrul inspecțiilor regulate.

3.9. Sistemul de răcire al motorului

În cazul mașinilor din această serie constructivă este vorba despre motoare electrice de curent alternativ trifazat asincrone, cu un circuit de răcire primar închis (intern) și un circuit de răcire cu aer secundar deschis (răcire a suprafeței). Răcirea suprafeței poate varia în funcție de varianta constructivă.

O răcire independentă de turație se poate obține printr-o roată de ventilator acționată separat (ventilație externă). Ventilația externă este independentă de starea de funcționare a mașinii. Trebuie să vă asigurați că mașina nu este exploatată cu ventilatorul extern scos din funcțiune.

Figura 3.12 – Sistemul de racire cu aer in interiorul motorului

Roata de ventilator pentru aerul de răcire din exterior este acționată de o componentă independentă și este mărginită de capota ventilatorului.

Unitatea pentru ventilarea forțată asigură degajarea căldurii reziduale ale motorului principal. Motorul unității pentru ventilarea forțată trebuie să fie pornit în cazul deservirii motorului principal. După oprirea motorului principal se impune pornirea unității pentru răcirea forțată în funcție de temperatură. A se ține cont de sensul de rotație în cazul motoarelor cu unități de ventilare forțată care depind de sensul de rotație. (Vezi săgeata care indică sensul de rotație). A se utiliza numai agregatele pentru ventilația forțată livrate de către producător. Unitatea pentru ventilarea forțată trebuie racordată conform schemei livrate în cutia de conectare.

Figura 3.13 – Unitatea de ventilație externă

3.10. Indicații generale privind siguranța

Componente rotitoare sau conducătoare de tensiune. Prin demontarea carcaselor necesare, în cazul utilizării necorespunzătoare a mașinilor, operării incorecte sau întreținerii insuficiente, există pericol de moarte, vătămări corporale grave sau pagube materiale. Lucrările de planificare de bază pentru instalație precum și toate lucrările pentru transport, montaj, instalare, punere în funcțiune, întreținere și reparație sunt executate de personal calificat, respectiv sunt verificate de personalul de specialitate responsabil. Instrucțiunile de utilizare și documentația mașinii sunt disponibile în permanență la toate lucrările. Specificațiile tehnice și indicațiile referitoare la condițiile de montare, racordare, mediu și exploatare sunt respectate cu consecvență. Normele de instalare și de tehnică a securității muncii specifice instalației sunt respectate. Sunt respectate condițiile de utilizare a echipamentului personal de protecție. Mașinile electrice includ piese periculoase, aflate sub tensiune și în mișcare de rotație, precum și suprafețe probabil fierbinți. Orice reparație la fantele protejate contra pătrunderii scânteilor trebuie efectuată numai în conformitate cu specificațiile constructive ale producătorului. La montarea motoarelor cu capătul liber al arborelui îndreptat în sus, trebuie împiedicată căderea corpurilor străine prin orificiile de aerisire printr-o soluție constructivă.

Figura 3.14 – Schema de montaj a motorului

3.11. Întreținerea motorului electric

Se face referire încă o dată la recomandările de siguranță, în special la cuplarea liberă, la asigurarea împotriva pornirilor ulterioare, la verificarea dacă toate piesele care sunt legate la o sursă de energie sunt scoase de sub tensiune.

În cazul în care motorul este deconectat de la rețeaua de alimentare cu energie electrică în vederea efectuării operațiunilor de întreținere, trebuie să se țină cont în special de faptul că și circuitele auxiliare disponibile eventual, de ex. sisteme de încălzire în stare de repaus, ventilatoare externe, sisteme de frânare, trebuie de asemenea deconectate de la rețea.

În cazul în care în cadrul operațiunilor de întreținere se impune demontarea motorului, atunci trebuie îndepărtat materialul de etanșeizare de pe roțile de calibrare; la montare se impune din nou etanșeizarea cu o substanță de etanșare corespunzătoare. Montați de asemenea șaibe de cupru pentru etanșare în oricare dintre situații.

O mentenanță atentă și regulată, revizii și inspecții tehnice sunt necesare pentru a putea identifica și remedia din timp potențiale defecțiuni, înainte ca acestea să ia amploare. Întrucât condițiile de deservire nu se pot defini cu exactitate, se indică numai termene generale, plecând de la premisa unei funcționări fără erori. Deservirea motorului trebuie adaptată întotdeauna la condițiile locale (murdărie, grad de solicitare, etc.).

3.12. Inspecțiile

Conform specificațiilor trebuie efectuată o primă inspecție la motor după aproximativ 500 de ore de funcționare, dar nu mai târziu de o jumătate de an.

Următoarele verificări vor fi făcute atunci când utilajul nu funcționează:

a) Verificarea fundamentului. Nu trebuie să apară nicio fisură sau alte avarii precum adâncituri sau altele de acest gen.

Următoarele verificări vor fi făcute cu motorul pornit:

a) Verificarea parametrilor electrici.

b) Verificarea temperaturii lagărului. Se va constata dacă temperatura lagărului permisă este depășită atunci când motorul funcționează.

c) Verificarea zgomotelor la funcționare. În timp ce motorul funcționează se verifică din punct de vedere acustic dacă mersul silențios al motorului s-a înrăutățit.

Dacă la verificare se constată abateri de la valorile indicate în instrucțiunile de operare și întreținere sau alte defecte și erori, atunci acestea vor fi înlăturate imediat.

Inspecția de bază

Conform specificațiilor trebuie efectuată o inspecție de bază la motor o dată pe an după cca. 10.000 de ore de funcționare.

Următoarele verificări vor fi făcute când utilajul nu funcționează:

a) Verificarea fundamentului. Nu trebuie să apară nicio fisură sau alte avarii precum adâncituri sau altele de acest gen.

b) Verificarea alinierii motorului. Valorile de aliniere ale motorului trebuie să fie situate în marjele de toleranță indicate.

c) Verificarea cablurilor și a materialelor izolatoare. La verificare se va constata dacă cablurile și materialele izolatoare folosite sunt în stare corespunzătoare. Acestea nu trebuie să prezinte decolorări sau chiar urme de incendiu și nu trebuie să fie rupte, fisurate sau să aibă un alt defect.

d) Verificarea rezistenței izolației. Trebuie controlată rezistența izolației bobinajului. Se vor respecta specificațiile din instrucțiunile de operare și întreținere.

e) În funcție de calitatea lubrifiantului și de amplasarea motorului poate fi necesară și schimbarea lubrifiantului rulmenților după 10.000 de ore de funcționare. În caz contrar trebuie avute în vedere termene ulterioare necesare pentru ungerea rulmenților deoarece acestea vor diferii de intervalele de inspecție.

Următoarele verificări vor fi făcute cu motorul pornit:

a) Verificarea parametrilor electrici.

b) Verificarea temperaturii lagărului. Se va constata dacă temperatura lagărului permisă este depășită atunci când motorul funcționează.

c) Verificarea zgomotelor la funcționare. În timp ce motorul funcționează se verifică din punct de vedere acustic dacă mersul silențios al motorului s-a înrăutățit.

Dacă la verificare se constată abateri de la valorile indicate în Instrucțiunile de operare și întreținere sau alte defecte și erori, atunci acestea vor fi înlăturate imediat.

3.13. Dezafectarea și casarea motorului electric

A se respecta normele naționale în vigoare în cazul dezafectării mașinilor. Se impune o dezafectare corespunzătoare a uleiurilor folosite conform ordonanței privind uleiurile folosite. Acestea nu trebuie contaminate cu solvenți, agenți de curățare și resturi de lac. Substanțele trebuie separate pentru a fi reciclate. Elementele componente importante sunt fonta (carcasă), oțel (arbore, tabla blocului și a rotorului), aluminiu (rotor), cupru (bobine) și materiale sintetice (materiale izolatoare ca de exemplu poliamide, poliprofilen, etc.). Componentele electronice, cum ar fi plăcile conductoare (convertor, transductor, etc.) sunt reciclate separat.

Capitolul 4 APLICAȚIE PRACTICĂ

Să se dimensioneze schema de reglare automată, prin cascadă subsincrona cu tiristoare, a turației unui motor asincron cu rotorul bobinat, care acționează o pompa cu debit variabil.

Caracteristici hidraulice:

înălțimea manometrica nominala: HN = 23.6 [m];

înălțimea geodezica: Hg = 16.2 [m];

limitele de variație a debitului: Q1 = Qmin = 70 [m3/h];

Q2 = Qmax = 126 [m3/h];

debitul nominal: QN = 98 [m3/h];

greutatea specifică a lichidului pompat: γ = 9810 [N / m3].

Gama de reglare a turației rezultă din caracteristicile normate corespunzătoare debitelor Q1 si Q2, respective înălțimilor corespunzătoare H1 și H2.

Se consideră constanta caracteristicilor reglabile cu o toleranță de ± 2% la valoarea superioară a gamei de reglare, în următoarele condiții:

variația sarcinii are loc de la mersul în gol la sarcina nominală;

variația admisibilă a tensiunii rețelei: ± 10% în raport cu valoarea nominală;

variația temperaturii mediului ambient este între 10ș si 40ș C.

Curentul de accelerare va fi limitat automat la 150% din curentul nominal, în gama de reglare a turației.

Motorul funcționează in serviciul S1 (continuu), iar gradul de protecție va fi IP44.

Alegerea motorului asincron de acționare și determinarea limitelor intervalului vitezei de rotație.

Schema de principiu a sistemului de acționare electrică cu cascadă subsincronă de tip Scherbius:

In condițiile de funcționare la mers in gol considerând comutația instantanee.

Unde

Înălțimea manometrică netă la care este livrat lichidul (apa) de către pompă se consideră direct proporțională cu pătratul debitului volumic.

Punctul „nominal”:

Prin raportarea relației la rezultă:

Se aplică aceasta relație pentru cele două valori (limită) ale debitului:

Am ales Pompa 80 – 400/220 , cu următoarele date nominale:

Si Motorul AFI 250 Ma – 4, cu următoarele date nominale:

Considerând că:

Dimensionarea transformatorului de adaptare.

Alegerea elementelor semiconductoare și a elementelor de protecție

Transformatorul de adaptare adaptează tensiunea la nivelul invertorului, cu nivelul tensiunii rețelei . Lipsa transformatorului de adaptare ar conduce la un factor de putere mult mai scăzut decât in cazul prezenței transformatorului de adaptare.

Ipoteze simplificatoare:

Se consideră mersul in gol, astfel încât se neglijează căderile de tensiune și

S-a aplicat teorema a II – a a lui Kirchhoff in circuitul intermediar pentru cazul limită , căruia ii corespunde și respectiv

Se consideră

Rezultă:

Am ales transformatorul cu următoarele date nominale:

Dimensionarea elementelor semiconductoare

Alegerea diodelor redresorului:

Frecvența curentului rotoric este mult mai mică decât frecvența curentului statoric deoarece există relația

Corespunzător valorilor limite ale alunecării obținem următoarele valori:

Studiile realizate pe elemente semiconductoare gen diodă sau tiristor au arătat o diminuare a capacității de evacuare a căldurii degajate intern (la nivelul joncțiunii) cu până la 20 % in raport cu funcționarea la frecvențe de 50 Hz sau mai mari.

Prin urmare este necesar să supradimensionăm diodele redresorului cu 20 % pentru a realiza o compensare echivalentă.

Unde – coeficient subunitar, care ține cont de răcirea naturală a diodelor

Am ales dioda DO – 203 AB (DO – 5) cu următoarele date nominale:

Dimensionarea tiristoarelor invertorului:

Criterii statice de dimensionare:

In curent:

Unde ține cont de variația admisibilă de a , și .

In tensiune:

Am ales tiristorul SKT 130 cu următoarele date nominale:

Verificarea termică a tiristorului:

Pentru verificarea dimensionării adecvate a radiatorului asociat tiristorului se folosește relația:

se verifică

Dimensionarea elementelor de protecție:

In funcționare tiristoarele sunt supuse suprasolicitărilor in curent și în tensiune.

Exista patru categorii de suprasolicitări care necesită elemente (sau sisteme) de protecție:

c1) Suprasolicitări in curent:

moderate → este asigurată de DSP;

medii → este asigurată de IP + RT;

curenți de scurtcircuit → este asigurată de SUR.

Siguranțele ultrarapide protejează tiristoarele la curenții de scurtcircuit.

Există două criterii de dimensionare și trei criterii de verificare prin care se compară elementele de catalog ale tiristorului cu elementele de catalog ale siguranței respective:

Criterii de dimensionare:

Dimensionarea în curent:

Dimensionarea in tensiune:

Criterii de verificare:

Suprasolicitare în tensiune:

Relația care trebuie verificată este:

În care l-am ales în funcție de tensiunea de utilizare

se verifică

Suprasolicitare în curent:

Relația care trebuie verificată este:

În care se alege din catalogul de siguranțe în funcție de curentul prezumat de scurtcircuit:

se verifică

Selectivitatea integralelor Joule:

În care

se verifică

c2) Suprasolicitări in tensiune:

Supratensiuni interne:

Se manifestă pe duratele de blocare (de comutație); au valori relativ mici și în general nu periclitează integritatea tiristorului.

Elementele de protecție cele mai utilizate sunt reprezentate de grupul R-C (în paralel cu tiristorul):

Am ales valorile numerice normalizate din catalog (IXYS) pentru grupul RC in funcție de tensiunea transformatorului:

Supratensiuni externe:

Se manifestă fie la conectări și deconectări ale transformatorului de adaptare sau în cazul fenomenelor atmosferice.

Protecția este colectivă și conține o punte redresoare, rezistențe și un condensator .

Schema de protecție:

Dimensionarea lui :

Am ales condensatorul HA 25.22 cu:

se verifică

În care

Am ales rezistorul RMG 1050 cu valoarea normalizată .

Am ales rezistorul RCG 1050 cu valoarea normalizată .

c3) Protecția împotriva amorsării accidentale a tiristorului:

Amorsarea accidentală se poate produce datorită unui gradient important al tensiunii aplicate in sens direct, datorită unui fenomen de ionizare în avalanșă.

Situația este întâlnită în cazul blocării tiristoarelor sau diodelor unui convertor , dacă și numai dacă în acest caz tiristoarelor altui convertor conectat în antiparalel față de .

Elementul de protecție reprezintă o inductivitate , dimensionată cu relația:

În care

Iar reprezintă valoarea normalizată a rezistenței din grupul R-C de protecție la supratensiuni interne.

Această inductivitate se înseriază cu tiristorul protejat.

c4) Calculul timpului de accelerare și dimensionare reostatului de pornire:

Timpul de accelerare reprezintă timpul după care se comută înfășurările rotorice la redresor. Acest timp de accelerare corespunde atingerii vitezei .

Timpul de accelerare se obține din integrarea ecuației de mișcare, considerând pornirea în gol și

În asemenea situații, ecuația de mișcare se scrie:

se calculează în 2 moduri:

Din relația lui Kloss pentru punctul nominal:

Din relația mai precisă:

În care

Dimensionarea reostatului de pornire

Ipoteze:

→ se consideră o singură treaptă de rezistență;

→ corespunde

Deoarece

Am calculat 2 valori ale lui corespunzătoare celor două valori calculate ale lui .

Dimensionarea inductivității circuitului interior

Inductivitatea se dimensionează din următoarea relație:

În care:

Circuitul de comandă al tiristoarelor invertorului

Pinul 7 reprezintă intrarea neinversoare pe care se aplică un semnal de referință (în „dinte de ferăstrău”). Pinul 8 reprezintă intrarea inversoare pe care se aplică tensiunea de comandă și de reglaj a tensiunii de amorsare.

Valoarea minimă a tensiunii de comandă aplicată la pinul 8 corespunzătoare lui se asigură prin dimensionarea adecvată a rezistenței utilizând graficul de variație caracteristică circuitului.

Comanda fazei prin intermediul unei tensiuni continue este prezentată sub forma unui reglaj potențiometric. De cele mai multe ori tensiunea de comandă aplicată la pinul 8 este cuprinsă într-o buclă de reacție negativă, astfel încât reglajul dorit al fazei de aprindere să se realizeze automat.

Circuitul βM 324

Descriere generală:

Circuitul integrat βM 324 conține patru amplificatoare operaționale independente și un etaj comun de alimentare. Cele patru amplificatoare sunt compensate intern cu frecvența.

Domeniul de aplicație cuprinde: sisteme de control industrial, amplificatoare de curent continuu și în general scheme convenționale cu amplificatoare operaționale în care nu se impune compensarea de offset.

Caracteristici notabile:

Tensiuni de alimentare

sursa simplă: 3V……32V

sursa dublă: ± 1.5 V…..± 16 V

Curentul de alimentare: 1mA, independent de tensiunea de alimentare

Contabil TTL

Amplificare: 100 dB

Banda (amplificare unitară): 1 MHz

Curentul de intrare: 45 nA (compensat în temperatură)

Valori limită absolute:

Tensiunea de alimentare: ± 1.5 V …. ± 16 V

Tensiunea de intrare diferențială: 32 V

Curentul de intrare: 50 mA

Curentul de scurtcircuit: 40 mA

Gama temperaturilor de funcționare: 0°C…………+

Gama temperaturilor de stocare: -55°C……..+

Temperatura joncțiunii: +

Puterea disipată: 500 mW

Rezistența termică joncțiune – ambiant: 200°C/W

Dimensionarea rezistenței

Se realizează cunoscând valoarea tensiunii minime la nivelul pinului 8 al circuitului integrat βAA 145.

Această tensiune se determină utilizând graficul

Am ales rezistorul RPM 3012 cu valoarea normalizată .

Dimensionarea diodei Zenner:

pentru

Am ales dioda Zenner 1.5 CE cu

Dimensionarea rezistenței :

Am ales rezistorul RPM 3025 cu valoarea normalizată .

Dimensionarea elementelor sistemului de reglare automată

Regimul dinamic al mașinii asincrone în cascadă subsincronă:

Schema echivalentă a circuitului rotoric –circuit intermediar de curent continuu:

În circuitul de mai sus

(S-a ales , unde )

= rezistența ohmică a bobinei de netezire.

Constanta de timp electromagnetică are valori diferite, în raport cu domeniul alunecărilor:

La alunecări mici:

Considerăm redresorul fără pierderi, și rezultă următoarea schemă simplificată:

Inductivitatea rezultantă se calculează cu ajutorul la următoarea relație:

Unde

Avem:

Din ecuațiile de mai sus, rezultă constanta de timp electromagnetică:

La alunecări mari:

Schema echivalentă are aceeași structură ca și în cazul alunecărilor mici (și de asemenea aceeași inductivitate globală), însă valoarea rezistenței rezultă diferit.

Atunci când se ține seamă de suprapunerea în comutație, în expresia rezistenței echivalente se adaugă un termen proporțional cu alunecarea și cu reactanța de comutație, asimilată cu reactanța globală de dispersie.

Din ecuațiile de mai sus, rezultă constanta de timp electromagnetică:

În modelul matematic se consideră constanta de timp echivalentă:

În care rezistența echivalentă este:

Modelul matematic al sistemului de acționare electrică

Ipoteze:

Se consideră neglijabilă variația tensiunii rotorice (= constant);

Se consideră comutația instantanee a elementelor semiconductoare;

Se consideră inductivitatea globală suficient de mare, astfel încât curentul circuitului intermediar constant (la un cuplu dat);

Se consideră unghiul de defazaj suficient de mic astfel încât ;

Se neglijează cuplul dat de armonicile superioare;

Se neglijează pierderile în fier și pierderile mecanice și de ventilație.

În aceste condiții, cuplul electromagnetic se exprimă prin relația:

Astfel, se poate exprima cuplul:

În care: este constanta de cuplu:

Ecuația de tensiuni, aplicată circuitului intermediar de curent continuu:

Rezultă:

Ecuația de mișcare:

Pentru a realiza sinteza regimului tranzitoriu, se consideră metoda micilor variații în jurul unui punct staționar.

Funcțiile de transfer ale mașinii asincrone în cascada subsincronă:

Unde:

Aplicarea metodei micilor variații în punct staționar, pornește de la expresiile:

Relații în regim staționar:

După efectuarea calculelor, rezultă expresiile:

Funcția de transfer care exprimă variația vitezei în raport cu tensiunea circuitului intermediar, considerând condiții inițiale nule, este:

În care este constanta electromagnetică de timp.

Evaluarea elementelor pulsatorii si a componentelor utile ale cuplului electromagnetic.

Domeniul de funcționare in planul caracteristicilor mecanice pentru mașina asincrona in cascada subsincrona.

In vederea obținerii caracteristicilor mecanice , se utilizează următoarele ipoteze:

Se neglijează efectul redresorului asupra defazajului între tensiunea si curentul secundar (redresorul se consideră ca o sarcină rezistivă);

Se presupune rezistența statorică a mașinii asincrone neglijabilă;

Se neglijează pierderile în fier si pierderile mecanice si de ventilație;

Se considera că puterea de alunecare se recuperează integral pe cale electromagnetică.

In aceste condiții, cuplul electromagnetic se exprimă:

In care si se obțin din schema echivalentă a mașinii asincrone în cascadă subsincronă.

În relațiile de mai sus,

Rezultă:

Se va trasa caracteristica mecanica , cel puțin pentru trei puncte, de abscise: , si .

Pentru :

Pentru :

Evident, corespunzător lui , valoarea lui rezultă din relația ;

de asemenea, în expresiile lui și ale factorului de putere, coeficientul se modifică odată cu valoarea lui .

Evaluarea efectelor electrodinamice ale armonicilor

Prezența punții redresoare in circuitul rotoric produce armonici de curent în rotor și în stator, care produc cupluri armonice suplimentare.

Din analiză armonica a curentului rezultă ca armonicile superioare care produc puterea deformantă sunt de ordinul . In ordinea importantei, se consideră și .

Armonicile de ordin având creează un câmp învârtitor care se rotește în sens contrar rotorului cu viteza unghiulară .

Viteza unghiulară a armonicii în raport cu statorul este:.

Câmpul învârtitor produs de armonica de ordin , induce în înfășurările statorice un sistem de curenți de frecvența:

În aceste condiții, rezultă următorul circuit echivalent in raport cu armonica de ordin 5.

Cuplul dat de armonica 5 este un cuplu parazit a cărui influență este sesizabilă la sarcini reduse si turații joase.

Amplitudinea curentului indus în stator de curent rotoric de armonica 5 este:

în care

Pentru a se considera neglijabilă influența dată de armonica de ordin 5 a curentului trebuie verificată condiția:

în care raportul cuplurilor din membrul stâng, ținând cont de relațiile de mai sus, se exprimă astfel:

Cu valorile numerice ale parametrilor considerate, rezultă:

Prin urmare, .

Influența dată de armonica a curentului fiind, astfel, neglijabilă.

Raționamentul de mai sus este valabil si pentru calculul altor armonici ale curentului rotoric.

Bibliografie

1. Alexandrescu A., 1998, Instalații de pompare, Ed. CERMI, Iași, 180 p., ISBN 973-9378-21-8.

2. Alexandrescu A., 2009, Statii de pompare, Ed. Politehnium, 265 p., ISBN 978-973-621-222-2.

3. Block H., Allan R. B., Pump User’s Handbook, Hardcover, USA.

4. Mackay R., 2005, Practical Pumping Handbook, Hardcover, USA.

5. Montenegro R., Hökby N. 2004, Optimizing operational efficiency in submersible pumps, World Pumps, Volume 2004, Issue 451, April 2004, Pages 35-36, USA.

6. Rishel B. J., 2002, Water Pumps and Pumping Systems, Hardcover, USA.