ЕЛЕКТРОДВИГУНИ - ЗБІЛЬШЕННЯ НАВАНТАЖЕННЯ РОБОЧИХ МАШИН

Збільшення середньої навантаження робочих машин знижує питомі витрати електроенергії. З рис. 6.3 видно, що при зменшенні навантаження знижується ККД електродвигуна і особливо - робочої машини.

Для визначення економії електроенергії при збільшенні наїрузкі робочих машин вводиться поняття питомої витрати енергії,

який дорівнює кількості енергії, споживаної двигуном з мережі W c , віднесеній до кожного кВт год корисної роботи при даному технологічному режимі:

image153

де W n - енергія, споживана двигуном, кВт год; Р m ах - потужність, споживана робочим органом машини, кВт; T m ах - час корисної роботи машини, ч.

Залежність ККД робочої машини η  , двигуна η  і всього приводу η0 від коефіцієнта навантаження до

Мал. 6.3. Залежність ККД робочої машини η M , двигуна η д і всього приводу η0 від коефіцієнта навантаження до н

Питома витрата енергії

де η мн - ККД робочої машини при повному навантаженні; - коефіцієнт навантаження; Р М н - номінальна потужність робочої машини, кВт; - коефіцієнт використання робочої машини; Т хх - час роботи машини на холостому ходу; α - коефіцієнт, що залежить від типу і конструкції робочої машини, рівний 0,7-0,9.

При відсутності холостого ходу ( до т = 1) питома витрата енергії

При максимальному використанні робочої машини, т. Е. За відсутності холостого ходу і повному навантаженні машини (k н = 1), питома витрата енергії буде мінімальним:

Ставлення визначає коефіцієнт збільшення питомої витрати енергії в залежності від навантаження і тривалості роботи в режимі холостого ходу:

На рис. 6.4 наведені криві , за якими можна визначити ефективність підвищення навантаження робочих машин, визначити економію енергії, що отримується в результаті підвищення навантаження робочих машин.

Залежність зміни питомих витрат електроенергії від коефіцієнта навантаження робочої машини

Мал. 6.4. Залежність зміни питомих витрат електроенергії від коефіцієнта навантаження робочої машини

Приклад 6.3. Металообробний верстат постійно працює з навантаженням, що дорівнює 25% номінальної потужності (k н = 25%), і з тривалістю періоду холостого обертання, що дорівнює 50% (до Т = 0,5%).

В цьому випадку питома витрата енергії в порівнянні з мінімально можливим питомим витратою енергії при повному використанні верстата за графіком рис. 6.4 складе 210%.

При збільшенні навантаження верстата до k н = 80% і скорочення періоду холостого обертання до до Т = 0,9% збільшення питомої витрати енергії складе тільки 106%.

З огляду на, що ΔWq = 1,48 кВт год при η MH = 0,8 і а = 0,9, отримаємо годинну економію електричної енергії:

ЗАМІНА НЕЗАВАНТАЖЕНИХ ЕЛЕКТРОДВИГУНІВ

Якщо середнє навантаження електродвигуна становить менше 45% номінальної потужності, то заміна його менш потужним електродвигуном завжди доцільна і перевірки розрахунками нe вимагає. При навантаженні електродвигуна (ЕД) більше 70% номінальної потужності можна вважати, що заміна його недоцільна.

При навантаженні ЕД в межах 45-70% номінальної потужності доцільність їх заміни повинна бути підтверджена зменшенням сумарних втрат активної потужності в електричній системі і в електродвигуні. Ці сумарні втрати активної потужності можуть бути визначені за формулою

де - реактивна потужність, споживана електродвигуном з мережі при холостому ході, кВАр; I хх - струм холостого ходу ЕД, A; U H - номінальна напруга ЕД, В; - коефіцієнт навантаження ЕД; Р - середнє навантаження ЕД, кВт; Р і - номінальна потужність ЕД, кВт; - реактивна потужність ЕД при номінальному навантаженні, кВАр; η д - ККД електродвигуна при повному навантаженні; tg φ н - похідна від номінального коефіцієнта потужності ЕД; до е - коефіцієнт підвищення втрат, кВт / кВАр; - втрати активної потужності при холостому ході ЕД, кВт; - приріст втрат активної потужності в ЕД при навантаженні 100%, кВт; - розрахунковий коефіцієнт, що залежить від конструкції ЕД і визначається з виразу ; Δ Р ХХ ,% - втрати холостого ходу в процентах активної потужності, споживаної двигуном при завантаженні 100%.

Приклад 6.4. Електродвигун А92-2 потужністю Р н = 125 кВт працює з навантаженням 70 кВт; необхідно перевірити рентабельність його заміни електродвигуном А82-2 потужністю Р н = 75 кВт. Коефіцієнт підвищення втрат приймаємо до е = 0,1 кВт / кВАр. Параметри двигуна А92-2:

визначаємо:

Параметри двигуна А82-2:

визначаємо:

В результаті заміни незавантаженого двигуна отримали зниження втрат активної потужності в двигуні і електричних мережах:

Заміна незавантажених ЕД, навіть якщо вона виправдана розрахунком, може проводитися тільки після ретельної перевірки можливості їх повного завантаження за рахунок правильного використання наведених ними робочих машин. Цей захід виправдано в тих випадках, коли двигун обраний неправильно і завищений по потужності в порівнянні з робочою машиною. Установка двигуна зниженої потужності як би узаконює недостатнє використання робочої машини і в перспективі може бути перешкодою для повного використання се при відповідному удосконаленні технологічного процесу.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >