Hidrológiai Közlöny 1970 (50. évfolyam)

8. szám - Rajkai Vilmos: A fordulatszámszabályozás lehetőségei és gazdasági jelentősége az esőztető öntözőfürtök üzemében

382 Hidrológiai Közlöny 1970. 8. sz. Rajkai V.: A fordulat számszabályozás lehetőségei változtatásával, a motorok pólusainak átkapcsolásával, kaszkád gépcsoporttal, vagy a forgórész kör ellenállásának változtatásával. A kalickás forgórészű aszinkron motor fordulatszámának változtatása — mivel a motor szinkron fordulatszáma a póluspárok számától és a frekvenciától függ — fokozatmentesen a frekvencia változtatásával történhet, azonban a frekvenciaváltozás megvalósításához külön gépcsoport szükséges, ami az alkalmazást gazdaságtalanná teszi. Pólusátkapcsolással a fordulatszám csak fokozatokban változtatható, így nem tesz eleget a folyamatosság kívánalmának. Ha a csúszógyűrűs forgórészű motorok forgórészébe ellenállást iktatunk be, akkor a fordulatszám szabályozható lesz. A szlip befolyásolásával történő fordulatszámszabályozás veszteséges, ezért csak kis fordulatszám határok között alkalmazható. A kaszkádkapcsolás megvalósításához — mivel a csúszógyűrűs motor forgórészére egyenirányítón keresztül külső gerejesztésű egyenáram motor csatlakozik — egyenáram szükséges, ami nem célszerű az öntözőtelepek gépészeti berendezéseinél. Legelőnyösebb motortípus a forgórészen át táplált háromfázisú, sönt jellegű kommutátoros (8chr(igerendszerű ) motor, melynek alkalmazási területe megegyezik az öntözés gépészeti kívánalmaival, tehát olyan helyen gazdaságos az alkalmazása, ahol nagyobb teljesítmények mellett folyamatos fordulatszámváltozást kívánnak meg és csak váltakozó áramú hálózat áll rendelkezésre. Előnyös tulajdonsága a motornak az, hogy a fordulatszám változtatás történhet távvezérléssel — ráépített szervo-motor segítségével — kézikerékkel kombinált megoldásban, vagy csak kézikerékkel. Ez a tulajdonság nagy jelentőséggel bír az alkalmazás szempontjából, mivel könnyen beilleszthető a szivattyúház automatika rendszerébe, tehát a vízszükségletnek megfelelően — amit a jelenleg is alkalmazott Venturi-mérő által előállított nyomásdifferencia szabályozhat, pl. a Vogel cég által gyártott vízhozam által korrigált nyomáskapcsoló — a fordulatszám szabályozható és ezzel 13. ábra. VKHT-típusú motorok elektromos mechanikai tulajdonsága adott fordulatszámnál Abb. 13. Elektrisehe mechanische Eigenschafton der Motorén Typ VKHT bei gegebener Drehzahl mindig a szükségesnek megfelelő Q vízmennyiséget szállítja. A Schrage-motorokat hazai viszonylatban 0,08 — 45 kW teljesítménnyel gyártják, a fordulatszámtartomány 700—2100/p között van. Nagyobb teljesítményű motorokat az AG Brown, Boveri Cie Baden (Svájc) cég gyártja (E 202, E 207 gyártmány katalógusok) 7 — 250 kW teljesítménnyel. A hazai gyártású VKHT típusú motorok elektromos mechanikai tulajdonságát adott fordulatszámnál a 13. ábra szemlélteti, ahol P

t a tengelyen leadott mechanikai teljesítmény, I/

1 és I*

2 a motor primer és szekunder fázisárama, n a fordulatszám, cos tp a teljesítménytényező, rj a motor hatásfoka és N a motor mkp-ban mért nyomatéka. Az alsó és felső fordulatszám tartomány között jelleggörbe húzható. Nagyon előnyös a motornak az a tulajdonsága, hogy a cos (p-t — mint a legtöbbet kifogásolt jellemzőt — igen jó értéken tartja és a motor fordulatszámának változásával értéke alig változik. A motornál az üzemi fordulatszámot a kefék elállításával szabályozzák, amit egy külön szervomotor hajt végre. Gyakorlatilag — veszteségmentesen — ±50%-os fordulatszámváltozás érhető el, azonban — mint ezt az előbbi példa is bizonyította — ±20%-os változással már lényegesen jobb műszaki jellemzőket lehet biztosítani az öntözőtelepeknek. A fordulatszámváltoztatás műszaki és gazdasági előnyeinek ismeretében néhány szót kell szólni még az automatizáció kérdéséről is. Ismert tény, hogy öntözőtelepeink tervezésénél előszeretettel alkalmaznak különböző automatikus berendezéseket, amelyeknek feladata a vízszükséglettől függően az egyes gépek be- és kikapcsolása. A jelenlegi automatikus rendszereknek azonban egyetlen hibájuk, hogy a gépeket csak be, illetve csak ki tudják kapcsolni, tehát a csővezetéki jelleggörbén a szivattyúk jelleggörbéi által meghatározott munkapontok közötti szakaszt — — mint lehetséges munkapontsort — nem használják ki. Ahhoz azonban, hogy ez megoldható legyen, feltétlenül szükség van arra, hogy a szabályozás folyamatos legyen. A felmerülő kérdés tehát: hogyan automatizálható a Schrage-motorral üzemelő berendezés. Az öntöző szivattyútelepek főnyomóvezetékében elhelyezett Venturi-mérő által előállított nyomásdifferencia egy — a vízhozam által korrigált nyomáskapcsolót vezérel. A kapcsoló lényege, hogy a vízmennyiség növekedtével a beállított kapcsolási értékek megváltoznak és ennek megfelelően léptetik be vagy ki a soronkövetkező gépegységet. Kis vízhozamnál a Schrage-motor előre beállított legkisebb fordulatszámmal jár. Növekvő vízelvétel esetén a vízhozam által korrigált nyomáskapcsoló nem ,,vár addig" amíg a nyomásdifferencia a következő gépegység beléptetésére elegendő, hanem a nyomásváltozás egy kompenzációs szabályozó ellenállását változtatja meg, ami a Schrage-motor fordulatszámát növeli addig, ameddig az előre beállított maximális fordulatot el nem éri. Ha a vízelvétel tovább növekszik, akkor bekapcsolja az első — de állandó fordulatszámmal