Эти методы заключаются в измерении полезной мощности электродвигателя, приводящего в движение мешалку, установленную в определенном сосуде. Мощность электродвигателя измеряется непосредственно ваттметром или с помощью амперметра и вольтметра. Мощность, потребляемую мешалкой (полезную мощность), можно рассчитать по разности электрической мощности двигателя и на холостом ходу (без мешалки) при тех же самых числах оборотов. Если электродвигатель имеет график к. п. д., приложенный
1 — автотрансформатор; 2 — амперметр для измерения силы намагничивающего тока; 3 — миллиамперметр для измерения числа оборотов; 4 — небольшой тахометрический генератор; 5 — шунтовый электродвигатель постоянного тока; 6 — амперметр для измерения силы тока В якоре. |
Заводом-изготовителем, то можно воспользоваться этим графиком. Такой метод измерения мощности, расходуемой на перемешивание, не обеспечивает, однако, достаточной точности, особенно в случаях установки трехфазных электродвигателей.
Большая точность измерений получается при использовании шунтовых двигателей постоянного тока и при учете коррекции момента собственных потерь двигателя. Электромагнитный момент (внутренний) Ме такого двигателя можно выразить зависимостью:
Ме=СФ1т (JV-94)
Где С — постоянная для данного двигателя; ф — интенсивность магнитного потока, которая для данного двигателя зависит от силы намагничивающего тока /т; /Т — сила тока в якоре.
Если величина намагничивающего тока lm сохраняется постоянной, то электромагнитный момент двигателя будет практически зависеть только от величины силы тока в якоре /т, но не будет зависеть от числа оборотов двигателя:
Ме = KIT (IV-95)
Крутящий момент на валу двигателя (внешний момент) М будет меньше Ме на величину момента собственных потерь двигателя Ms:
М = Ме-Мя (IV-96)
Так как практически момент потерь для данного двигателя зависит от числа его оборотов Ms = ф (лг), то уравнение (IV-96) можно записать в виде:
М — к1т — ф (п) = / (/т, п) (IV-97)
При постоянных числах оборотов двигателя (п = const) уравнение (IV-97) представляется в системе координат М—7Т прямой линией, что значительно облегчает тарировку такой системы. Зависимость (IV-97) нетрудно определить экспериментально, измеряя момент М для разных значений и п. Для последовательных чисел оборотов двигателя получается ряд параллельных прямых с одинаковым наклоном tg а — к. Мощность, расходуемая на перемешивание, рассчитывается по формуле:
N~2NMn (IV-98)
Единицей измерения мощности N в уравнении (IV-98) будет ватт (Вт), если М выражено в Н«м, а п — в с-1.
Упрощенная схема такой электрической системы для измерения мощности, плавного ее регулирования и регистрации числа оборотов представлена на рис. IV-29.