Вибір системи електропривода за техніко-економічними показниками.
Вибір системи електропривода для будь-якого виробничого механізму пов'язаний із забезпеченням технічних вимог і економічних показників. Основними вимогами є надійність і довговічність роботи електропривода, а це, у свою чергу, пов'язане з технічно обґрунтованими параметрами і показниками.
Правильний підбір основного елемента системи електропривода — двигуна обумовлений вибором його не тільки за потужністю, але і за родом струму та номінальною напругою, номінальною кутовою швидкістю, видом природної механічної характеристики, пусковим і гальмівним моментами, особливостями регулювання швидкості, конструктивним виконанням та іншими даними. Необхідно прагнути вибирати найбільш прості за конструкцією двигуни — асинхронні, синхронні — і тільки після цього розглядати питання про застосування двигунів постійного струму. Велике значення має також простота керування електроприводом.
Вибір системи електропривода іноді ускладнений тому, що з робочим механізмом працюють різні двигуни. Тому при виборі системи електропривода необхідно враховувати наступні вимоги правил улаштування електроустановок (ПУЕ): для електропривода механізмів тривалої роботи, які не потребують регулювання швидкості, незалежно від потужностей рекомендується, як правило, застосовувати синхронні двигуни. Хоча електропривод із синхронним двигуном дорожче, експлуатаційні витрати на нього за рахунок більш високого ККД і можливості підвищення cos j системи електропостачання нижче витрат на асинхронний електропривод. Однак якщо потужність синхронного двигуна значно перевищує розрахункову, то його застосовувати не слід, у противному випадку електропривод буде мати низькі економічні показники. На всіх підприємствах є мережа змінного струму, тому обов'язково розглядають можливість застосування в електроприводі асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Двигуни з фазним ротором на підставі вимоги ПУЕ застосовуються тільки в тих випадках, коли асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором і синхронні двигуни не можуть бути застосовані за умовами пуску або регулювання кутової швидкості.
|
|
|
Для механізмів з важкими умовами пуску або механізмів, які вимагають регулювання кутової швидкості, варто порівнювати техніко-економічні показники асинхронних двигунів з фазним ротором і синхронних або асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, які з'єднані з пристроями для регулювання швидкості (з варіаторами, фрикційними, електромагнітними та гідравлічними муфтами тощо), і вибирати найбільш доцільний з них.
При необхідності регулювання швидкості електропривода виробничого механізму питання про двигун вирішується тільки після визначення наступних основних показників: діапазону регулювання, плавності регулювання, умов навантаження, стабільності та економічності електропривода. Якщо за будь-якими показниками двигун з фазним ротором не підходить, то розглядають питання про застосування двигуна постійного струму.
|
|
|
Однак варто мати на увазі, що за рядом показників двигуни постійного струму значно уступають двигунам змінного струму. Так, варто вказати на основні з них:
а) необхідність у джерелах постійного струму, що вимагає спеціальних перетворювальних пристроїв;
б) велику вартість двигунів і апаратури;
в) великі розміри і масу;
г) велику складність експлуатації.
Тому вибір двигунів постійного струму призводить до значного збільшення як капітальних, так і експлуатаційних витрат.
Становить інтерес зіставлення електроприводів постійного і змінного струму за умовами регулювання швидкості. У двигуна змінного струму вони значно гірші, але досягнуті сьогодні успіхи в галузі електронної техніки і регульованих вентильних електроприводів відчиняють широкі можливості для плавного, глибокого та економічного регулювання кутової швидкості асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором.
|
|
|
Загальні вказівки, які стосуються вибору типа двигуна за способом захисту від впливу навколишнього середовища, наведені у таблиці 8.1
При виборі двигуна за потужністю варто виходити з необхідності його повного використання в процесі роботи. У випадку завищення номінальної потужності двигуна знижуються техніко-економічні показники електропривода, ККД і коефіцієнт потужності.
Таблиця 8.1 – Вибір двигунів для різних типів приміщень
| № | Тип приміщення | Виконання двигуна |
| 1 | Сухе приміщення без пилу, бруду та їдких газів | Відкритий або захищений двигун |
| 2 | Курне або вологе приміщення | Закритий двигун |
| 3 | Приміщення з високою температурою | Закритий двигун з незалежною вентиляцією |
| 4 | Приміщення з високою вологістю або таке, що містить у собі їдкі гази | Закритий або герметичний двигун |
| 5 | Вибухонебезпечні приміщення | Вибухозахищений двигун |
| 6 | Відкритий простір | Закритий або захищений двигун |
Якщо вибір системи електропривода за технічними параметрами не виявляє переважного застосування того або іншого варіанта, то варто порівняти розглянуті варіанти систем по їхній економічності. Однією з найважливіших характеристик є продуктивність механізму. Інша важлива економічна характеристика — коефіцієнт корисної дії системи електропривода
|
|
|
hеп = hпр hдв
де hпп і hдв – ККД перетворювальних пристроїв і двигуна.
ККД електропривода визначає втрати енергії
Ав = kз Рном [(1-hеп)/ hеп] T,
де kз — коефіцієнт завантаження двигуна; Рном — номінальна потужність двигуна; Т — час роботи електропривода.
Економічність електропривода визначається порівнянням капітальних і щорічних витрат розглянутих варіантів. Для кожного варіанта знаходяться розрахункові витрати В (грн/рік), що представляють собою суму щорічних експлуатаційних витрат С та капітальних витрат К, зведених до однакової розмірності (року):
В = рн К + С, (8.31)
де рн—нормативний коефіцієнт ефективності (для розрахунків установок енергетики рн = 0,15).
Експлуатаційні витрати С складаються з витрат, що враховують амортизаційні відрахування Са, вартості втрат електроенергії Св.е, вартості ремонту електроустаткування Ср і вартості обслуговування цього електроустаткування Соб за рік нормальної експлуатації:
С = Са + Св.е + Ср + Соб (8.32)
При модернізації електроприводу в річні експлуатаційні витрати враховують не тільки додаткові витрати, які пов'язані зі зміною вузлів машини, але і додаткові капітальні вкладення на новий електропривод і нові вузли машини.
Річні витрати варіантів, які порівнюються, при модернізації електропривода і системи керування ним визначаються як
Вс = рн DКс + Сс Вн = рн (Кн – Кл) + Сн (8.33)
де Зс і Зн — річні витрати на старий і новий модернізований електропривод; DКс — витрати на капітальний ремонт старого електропривода у випадку відмови від модернізації; Кн — капітальні вкладення в нове обладнання; Кл — ліквідаційна вартість устаткування, яке демонтується; Сс і Сн – річні витрати варіантів, які порівнюються.
Методика техніко-економічних розрахунків припускає, що варіанти порівнюються при однакових технічних умовах. На практиці ж ці умови можуть трохи розрізнятися. Крім того, варто враховувати, що більшість величин, які визначають основні економічні показники К і С, є імовірнісними і можуть відхилятися в той або інший бік. Якщо економічні показники варіантів, які порівнюються близькі (розбіжність не перевищує 15%), то виконується додаткова оцінка за масогабаритними показниками розміщення електроустаткування.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1088; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!