Втрати енергії в усталених режимах роботи електроприводів, енергетичні характеристики та їх підвищення

Анотація

В статті представлений аналіз втрат енергії в усталених режимах роботи електроприводів та підвищення енергетичних характеристик. Показано, що задача правильного визначення/розрахунку необхідної потужності електроприводу та вибору двигунів, які володіють достатньою потужністю та перевантажувальною здатністю, має виключно важливе практичне значення. Від правильності вибору двигунів при проектуванні істотно залежить продуктивність, надійність та економічність машин, що приводяться в рух. Авторами зазначено, що проходження потоку енергії від мережі до робочого органу механізму супроводжується втратами енергії у всіх елементах електроприводу. Необхідність розрахунку втрат енергії при проектуванні та експлуатації обумовлена тим, що визначення непродуктивних витрат енергії є найважливішою характеристикою економічності роботи механізму та їх аналіз – основа пошуку шляхів енергозбереження. Зазначено, що втрати в електричних машинах поділяються на постійні та змінні. Змінні втрати двигуна обумовлені протіканням струмів по опорам силового ланцюга, отже, безпосередньо пов'язані з навантаженням двигуна. Проаналізовано втрати у трьох видах двигунів. Показано, що для перевірки двигуна по нагріванню, необхідно враховувати тільки втрати, що гріють, які виділяються безпосередньо у двигуні. Наведено співвідношення, які дають можливість розраховувати втрати енергії у двигуні для перевірки його умов роботи. Розглянуто приклад розрахунку та наведено ряд рекомендацій, які дають змогу додатково спростити визначення втрат для конкретних умов. В статті зазначено, що економічність роботи електромеханічної системи визначає ККД електроприводу, а також коефіцієнт потужності, що враховує ефективність використання активної енергії. Розглянуто основні заходи щодо підвищення коефіцієнту потужності асинхронних двигунів. Швидкодія асинхронних електроприводів з реостатним регулюванням швидкості може бути досягнута вибором оптимального ковзання під час пуску та гальмування. Оскільки механічні характеристики асинхронного двигуна нелінійні, є оптимальне значення критичного моменту, що забезпечує мінімум часу розгону і гальмування приводу.