Контрольні питання

1. Як визначається корисна потужність, яка передається споживачеві джерелом живлення?

2. Як визначити втрати енергії при її передачі?

3. Яким чином можна зменшити споживану реактивну потужність?

4. Від яких величин залежать втрати активної потужності в електромережах?

5. Застосовуючи які засоби можна зменшити втрати електроенергії в мережах? Як визначається економія ЕЕ?

Література: [3, c. 93-97; 9, c. 364-368, c. 374-379; 13, c. 49-50].

Практичне заняття №4

Тема: Енергозбереження в АД в режимі частих пусків

Мета: Придбання навиків розрахунку енергозбереження і підвищення допустимої частоти включення двигунів в режимі частих пусків АД

Короткі теоретичні відомості

Багато робочих машин і виробничі механізми працюють в повторно-короткочасному режимі S3| або його різно­видах|. Для електроприводів (ЕП) таких машин і механізмів важливим|поважним| елементом аналізу їх роботи є визначення допустимої частоти вклю­чень|, яка лімітується, головним чином, нагрівом двигуна|. Знижуючи тим або іншим способом втрати енергії в двигуні в сталих або перехідних режимах, можна вирішувати як задачу енергозбереження, так і задачу підвищення допустимої частоти включення|приєднання| двигунів.

Розглянемо|розглядуватимемо| цикл роботи двигуна за допомогою графіка швидкості (тахограми) ω(t), зображеного на рис. 1. Рух в цьому циклі складається з ділянок пуску тривалістю t_пуск, сталої роботи з часом|згодом| t_уст, гальмування з|із| часом|згодом| t_т і паузи з часом|згодом| t₀ (відключення). Інтервали t_пуск, t_уст та t_т складають час включення|приєднання| (роботи) двигуна t_р, яке разом з часом паузи t₀ складає час циклу t_ц.

Рисунок 4.1 – Тахограма в режимі корот­ких| циклів

Таблиця 4.1 – Вихідні|початкові| дані для рівняння теплового балансу

Ділянка циклу, його тривалість	Теплова енергія, що виділилася в двигуні	Теплова енергія, віддана в довкілля
Пуск, tпуск	ΔWпуск	(1+β) ΔРномtпуск/2
Сталий режим, tуст	ΔР tуст	ΔРномtуст
Гальмування, tт	ΔWт	(1+β) ΔРномtт/2
Пауза, t0	0	βΔРномt0

Для віддаленого циклу роботи ЕП настає|наступає| квазістаціонарний тепловий режим двигуна, коли виділяєма в двигуні| кількість теплоти дорівнює кількості теплоти, що віддається в довкілля. Це дозволяє скласти рівняння теплово­го| балансу для двигуна, вихідні|початкові| дані для якого приведені в таблиці. 4.1.

В табл. 4.1 прийняті наступні|такі| позначення: ΔW_пуск, ΔW_т – відповідно втрати енергії при пуску і гальмуванні; ΔР_ном, ΔР – відповідно|відповідно до| потужності втрат в номінальному режимі і при сталому русі; β – коефіцієнт погіршення теп­ловіддачи|.

В табл. 4.2 приведені значення коефіцієнта β для двигунів з|із| різними способами охолодження.

Рівняння теплового балансу отримуємо|одержуємо| прирівнюванням кількості виділеної і відданої теплоти:

ΔW_пуск+ ΔР t_уст+ ΔW_т = (1+β) ΔР_ном(t_пуск+ t_т)/2+ ΔР_ном(t_уст + β t₀). (4.1)

Ввівши|запроваджувати| позначення для числа включень|приєднань| в годину h = 3600/t_ц та відносної тривалості включення|приєднання| ε = t_р/t_ц, то після|потім| спрощень отримуємо|одержуємо| наступний|таке| вираз для допустимої частоти включень|приєднання| двигуна при даному циклі:

(4.2)

Таблиця 4.2 – Значення коефіцієнта погіршення тепловіддачі

Конструкція двигуна	β
Закритий|зачиняти| з|із| незалежною вентиляцією	1
Закритий|зачиняти| без примусового охолоджування|охолодження|	0,95…0,98
Закритий|зачиняти| самовентилюємий	0,45…0,55
Захищений самовентилюємий	0,25…0,35

З|із| виразу (4.2) виходить, що підвищення частоти вклю­чень| двигуна може здійснюватися за рахунок зниження втрат потужності ΔР у сталому режимі і втрат енергії при пуску і гальмуванні ΔW_пуск и ΔW_т, а також застосування інтенсивнішого охолоджування|охолодження| (вентиляція) двигунів.