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水泵效率如何計算?

　　泵的有效率可以通過流量和揚程，輸送介質(zhì)密度來計算，而要計算軸率要知道效率，那么水泵效率如何計算?

　　什么叫水泵的效率?水泵效率計算的公式是什么?

　　水泵效率泵的有效率和軸率之比。η=pe/p

　　泵的率通常輸入率，即原動機(jī)傳到泵軸上的率，故又稱軸率，用p表示。

　　有效率即：泵的揚程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積。

　　pe=ρg qh (w) 或pe=γqh/1000 (kw) ρ：泵輸送液體的密度(kg/m3)

　　γ：泵輸送液體的重度 γ=ρg (n/ m3) g：重力加速度(m/s)

　　質(zhì)量流量 qm=ρq (t/h 或 kg/s)

　　因為水泵的率N(KW)=揚程(m)×流量(m3/s)×1000(水的重度Kg/m3)÷102(率轉(zhuǎn)換系數(shù))÷η(水泵的效率)，由此可求得水泵的效率。如能實測電流、電壓(可計算得水泵的率)，通過測量流量、揚程，水泵的效率便可求得，這就是水泵效率計算公式。

　　電機(jī)、水泵效率測試方法

　　對于立式安裝的泵機(jī)組，由于電機(jī)輸入率和水泵的流量、揚程等參數(shù)是可測量的，因此，泵機(jī)組的整體效率不難計算出來，由于電機(jī)的各種損耗是可以測試分析出來的，因此，我們可以據(jù)此計算出電機(jī)的效率，而計算出水泵的效率。

　　2.1 電機(jī)效率測試與分析

　　對于異步電動機(jī)，我們知道：

　　P2= P1-PCU1-PFe-PCU2-PΩ-PS

　　式中 P2：電機(jī)輸出軸率

　　P1：電機(jī)輸入率

　　PCU1：電機(jī)定子銅損耗

　　PCU2：電機(jī)轉(zhuǎn)子銅損耗

　　PΩ ：電機(jī)機(jī)械損耗

　　PS：電機(jī)雜散損耗

　　PFe： 電機(jī)鐵損耗

　　電動機(jī)的輸入率可以直接由三相率計讀出，下面，我們測試，分析電機(jī)各種損耗。

　　2.1.1 定子銅耗

　　PCU1=3I12r1

　　式中 PCU1：電機(jī)定子銅耗

　　I1：電機(jī)定子相電流

　　r1：電機(jī)定子相電阻

　　測試時，調(diào)節(jié)機(jī)泵組至所須測試的況點，待電機(jī)，水泵運行至穩(wěn)定狀態(tài)后，同時讀取電機(jī)輸入率，定子電壓，定子電流，轉(zhuǎn)差率，水泵流量，出水揚程等參數(shù)，停車后，迅速量取定子相電阻，在此況下的定子銅耗即可算出。

　　依據(jù)GB1302《三相異步電動機(jī)試驗方法》，電機(jī)的定子銅耗須換算到電機(jī)銘上標(biāo)明的緣等的基準(zhǔn)作溫度時的數(shù)值，也就是說對于B緣(或F緣按B考核溫升)須將定子銅耗折算至75℃，F(xiàn)緣的電機(jī)須將定子銅耗折算成115℃時的數(shù)值。

　　2.1.2 電機(jī)鐵耗及機(jī)械耗

　　PΩ+ PFe=P0-3I02r1

　　式中 PΩ：電機(jī)機(jī)械損耗

　　PFe：電機(jī)鐵耗

　　P0：電機(jī)空載損耗

　　3I02r1 電機(jī)空載時銅損耗

　　由于現(xiàn)場沒有可調(diào)壓電源，很難將定子鐵耗及機(jī)械耗行分離。行電機(jī)鐵耗及機(jī)械耗測試時，由于不需要連接負(fù)載，因此，般在電機(jī)廠內(nèi)已行過測試，故電機(jī)鐵耗及機(jī)械可采用電機(jī)廠家提供的數(shù)據(jù)，如果現(xiàn)場電壓與額定電壓發(fā)生偏離時，定子鐵耗按與電壓平方成正比的關(guān)系行折算，在各況點下行測試時，由于負(fù)載不同而引起轉(zhuǎn)速的變化而導(dǎo)致的電機(jī)機(jī)械損耗的變化，可以忽略不計。

　　如果對廠家提供的機(jī)鐵耗數(shù)值有異議，也可以由現(xiàn)場測得機(jī)鐵耗之和，按廠家所提供的機(jī)鐵

　　耗的比例行分離，這樣對電機(jī)效率結(jié)果的影響也可以忽略不計。

　　實驗時，電機(jī)空載運行，至穩(wěn)定后，讀取三相率(低率因數(shù)表)，三相電流，電網(wǎng)電壓值，停車后量取定子電阻，依據(jù)述公式便可計算出機(jī)鐵損耗之和。

　　2.1.3 雜散損耗

　　GB755-87《旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本術(shù)要求》規(guī)定，對于中心630mm及以下異步電動機(jī)，可按實測法確定雜散損耗，亦可按額定輸入的0.5%行計算，對于中心大于630mm的電機(jī)，按額定輸入的0.5%行計算。在現(xiàn)場條件下，不可能有條件行實測，因此，般按額定輸入的0.5%行計算。

　　值得注意的是，對于所測試的各況點，由于電機(jī)的輸出率不是額定率，因此此時的雜散損耗須要行折算，折算公式為：

　　Ps1=(In1/In)2Ps

　　式中，Ps1 , In1: 為對應(yīng)某況點的雜散損耗和定子電流

　　Ps ，In 為電機(jī)額定輸出時的雜散損耗和額定定子電流

　　2.1.4 轉(zhuǎn)子銅耗

　　Pcu2=(P1-Pcu1-PFe)S

　　式中 Pcu2: 轉(zhuǎn)子銅耗

　　P1: 電機(jī)輸入率

　　Pcu1: 電機(jī)定子銅耗

　　PFe： 定子鐵耗

　　S： 轉(zhuǎn)差率

　　為了減小誤差，轉(zhuǎn)差率的測量宜采用閃頻法，用盞日光燈和秒表即可。好不要用瞬時測速儀，采用瞬時測速類儀表測取轉(zhuǎn)速時，定要同時量取電網(wǎng)頻率，否則會成較大誤差。

　　計算轉(zhuǎn)子銅耗時，須將實測到的轉(zhuǎn)差率換算到電機(jī)基準(zhǔn)溫度時的轉(zhuǎn)差率。

　　換算公式如下：

　　S1=[(K+tb)/(K+t)]S

　　式中S1: 換算到基準(zhǔn)作溫度tb℃時的轉(zhuǎn)差率

　　S: 某況下實測轉(zhuǎn)差率

　　K: 系數(shù)，對銅繞組取235，對鋁繞組取228

　　t: 試驗時轉(zhuǎn)子繞組溫度

　　由于試驗時轉(zhuǎn)子繞組溫度無法測取，因此，可近似的采用定子繞組溫度，定子繞組的溫度等于定子繞組的溫升加上冷卻介質(zhì)的溫度，定子繞組的溫升由每況點的性能試驗成后立即測得的定子繞組電阻求取得到。

　　t=[(r2-r1)/r1](K+t1)+t1

　　式中 r2: 性能試驗后測得的熱態(tài)電阻

　　r1: 與r2為同相的冷態(tài)時的電阻

　　t: 定子繞組溫度

　　K: 系數(shù)，銅繞組取235，鋁繞組取228

　　t1: 定子冷態(tài)時的溫度

　　對于每況點，重復(fù)上述試驗，我們即可求出每況點下電機(jī)的各種損耗，而可以得出電機(jī)在各況點下的效率或效率曲

　　測壓儀表可采用符合度要求彈簧壓力計，須在管路上沿圓周方向?qū)ΨQ地開設(shè)4個取壓孔，各取壓孔通過截止閥或旋塞與環(huán)形匯集孔連通，對于取壓孔的具體要求，參見GB3216-89《離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法》。由于在水口和出水口兩個測壓點之間會產(chǎn)生磨擦阻力成水頭損失，當(dāng)此水頭損失大于水泵總水頭的0.2%時，須對所測揚程行修正。在小流量況下，泵入口處如產(chǎn)生預(yù)旋，也須對所測揚程行修正，修正方法見GB3216-89附錄B和附錄C。

　　現(xiàn)場試驗時，般采取調(diào)節(jié)水泵出口閥門的辦法，將水泵作點調(diào)節(jié)到所要求測試的況，對于每況點，同時測取電機(jī)水泵的相關(guān)參數(shù)，便可計算出該況下，電機(jī)水泵效率。在每況下，當(dāng)水泵的實際轉(zhuǎn)速與規(guī)定的轉(zhuǎn)速有差異時，須將流量，揚程，軸率參數(shù)校正至規(guī)定轉(zhuǎn)速的數(shù)值。流量按與轉(zhuǎn)速成正比，揚程按與轉(zhuǎn)速平方成正比，軸率按與轉(zhuǎn)速立方成正比關(guān)系行校正。