Энергетика электропривода. Коэффициент полезного действия и коэффициент мощности электропривода
Главное назначение ЭП заключается в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управлении этим движением. Однако при этом совсем не безразлично, какой ценой это достигается, т. е. какое потребление электроэнергии, какие потерн, как ЭП влияет на сеть и другие электроприемники. Оценка этих свойств ЭП осуществляется с помощью так называемых энергетических показателей, к числу которых относятся коэффициент полезного действии (КПД), коэффициент мощности (cosφ), потери мощности и энергии . Иногда к этим показателям относят потребляемые из сети и полезные мощность и энергию.
Эти показатели широко используются как при создании новых, так и оценке работы уже действующих ЭП. Очевидно, что предпочтение должно быть отдано тому ЭП, который, обеспечивая заданный технологический процесс рабочей машины или механизма, имеет более высокие по сравнению с другими вариантами энергетические показатели.
Эти же показатели позволяют оценить и эффективность уже работающих ЭП. В том случае, когда они оказываются существенно худшими по сравнению с номинальными, правомочна постановка вопроса о модернизации ЭП или о проведении мероприятий по их повышению. Отметим, что решение о модернизации ЭП должно приниматься только на основании экономического расчета, предусматривающего сопоставление дополнительных капитальных затрат на модернизацию с сокращением эксплуатационных расходов за счет повышения КПД и cosφ.
|
|
|
Подчеркнем, что обеспечение высоких энергетических показателей работы ЭП весьма актуально в настоящее время, когда экономия энергетических и материальных ресурсов превратилась в задачу первостепенной важности.
Коэффициент полезного действия электроприводов
В общем случае, когда ЭП работает с разлитыми скоростями и нагрузками на валу как в установившемся, так и переходном режимах, КПДопределяется
где —полезная и потребленная энергия, —потери энергии в ЭП; —полезная механическая мощность ЭП на участке цикла; — потери мощности в ЭП на i-м участке цикла; п — число участков работы ЭП.
Таким образом, более мощные и высокоскоростные двигатели характеризуются и более высокими номинальными КПД.
КПД отдельного двигателя зависит от развиваемой им полезной механической мощности на валу. При малых нагрузках КПДдвигателя небольшой, по мере увеличения нагрузки он растет, достигая максимального значения при мощности, близкой к номинальной. Способы повышения КПД двигателей сводятся к следующему:ограничение времени работы двигателя на холостом ходу; обеспечение нагрузки двигателя при его работе, близкой к номинальной, в том числе путем замены малозагруженного двигателя на двигатель меньшей мощности (такая замена должна быть обоснована экономически я проведена только в том случае, когда капитальные затраты на модернизацию ЭП окупятся за счет сокращения эксплуатационных расходов) и применение регулятора экономичности.
|
|
|
Коэффициент мощности электропривода
ЭП, подключаемые к сети переменного тока, потребляют из нее активную и реактивную Q мощности. Активная мощность расходуется на осуществление ЭП полезной работы и покрытие потерь в нем, а реактивная мощность обеспечивает создание электромагнитных полей двигателя и других его элементов и непосредственно полезной работы не производит.
Работа ЭП, как и любого другого потребителя активной и реактивной энергии, характеризуется коэффициентом мощности
где S- полная (или кажущаяся) потребляемая мощность.
Угол φ, как известно, определяет сдвиг- фаз напряжения сети и тока ЭП: если он потребляет реактивную мощность, то существует сдвиг фаз и . Если реактивная мощность не потребляется, то
ЭП, потребляя реактивную мощность, дополнительно нагружает систему электроснабжения, вызывая дополнительные потери напряжения и энергии в ее элементах. По этой причине всегда следуетстремиться к обеспечению максимально возможного cosφ ЭП как одного из важных энергетических показателей его работы.
|
|
|
Если ЭП работает в каком-то цикле при различных нагрузках или скоростях, то он как потребитель реактивной энергии характеризуется средневзвешенным или цикловым коэффициентом мощности, который определяется отношением потребленной активной энергии за цикл к полной или кажущейся энергии
Коэффициентом мощности характеризуется работа ЭП с двигателями переменного тока (АД и СД), а также ЭП постоянного тока, выполненного по системе «управляемый выпрямитель—двигатель постоянного тока».
26. Электропривод водоснабжающих и вентиляционных установок 
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1036; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!