5. Как можно рассчитать потери энергии в переходных процессах электропривода?
1. Что такое электропривод?
Электропривод – это электромеханическое устройство, осуществляющие управление преобразование электрической энергии в механическую и для приведения в движение рабочих машин и механизмов.
2. Какие факторы обеспечивают эффективность энергетического процесса, осуществляемого электроприводом?
-простой метод передачи энергии;
-Высокий КПД;
-работает без отказов;
-привод регулируемый
3. Как оценивается энергетическая эффективность?
Полную и достоверную оценку фактической энергетической эффективности любой системы можно сделать только на основе КПД цикла , т.е. при сопоставлении необходимой полезной энергии за некоторый цикл
с энергией, потребленной от источника за это же время,
:
Где потери энергии за цикл.
4. Из чего складываются полные потери мощности в двигателях?
В электрическом двигателе при преобразовании одного вида энергии в другой часть энергии теряется в виде теплоты, рассеиваемой в различных частях двигателя. В электрических двигателях имеются потери энергии трех видов: потери в обмотках, потери в стали и механические потери. Кроме того, имеются незначительныедобавочные потери.
5. Как можно рассчитать потери энергии в переходных процессах электропривода?
Потери энергии в цепи ротора или якоря за время переходного процесса t пп определяются:
Для переходного процесса вхолостую (Мс = 0) будем иметь:
Сменив пределы интегрирования, получим:
После интегрирования получим окончательно
потери энергии в якорной или роторной цепи за переходный процесс вхолостую (Мс = 0) при «мгновенном» появлении новой характеристики зависят только от запаса кинетической энергии в роторе при w 0 и от начального и конечного скольжений
6. В чем разница между КПД в точке, например номинальным КПД двигателя, и КПД цикла? Когда и как следует использовать эти показатели?
В ряде случаев непросто оценить необходимую полезную энергию и приходится пользоваться лишь фактической оценкой, которую удается получить по измерительным приборам и которая может отличаться от необходимой (например, неверно выбранное давление). Однако такая оценка лучше, чем часто практикуемая оценка по КПД в точке, вычисленному по отношению полезной и потребленной мощностей в каком-либо режиме (часто — в номинальном).
Следует подчеркнуть некорректность оценок по мощностям в точке (в одном режиме) для процессов, изменяющихся во времени (например, полезный расход воды может меняться в разное время суток в 10 и более раз).
Оценки энергетической эффективности усложняются при неоднонаправленных потоках энергии (подъем —спуск, разгон—торможение и т.д.), однако необходимость пользоваться понятиями энергии, а не мощности в точке, сохраняется и там.
7. Что характеризует коэффициент мощности асинхронного двигателя?
Коэффициент мощности является важной энергетической характеристикой двигателей переменного тока. Формально его можно определить с помощью соотношения
(3)
где - кажущаяся мощность, потребляемая из сети переменного тока.
Если , то в соответствии с (3) величина потребляемой из сети мощности
равна кажущейся мощности
. Если
меньше единицы, то для получения той же потребляемой мощности
потребуется большая кажущаяся мощность
Процесс преобразования энергии сопровождается потерями
,
а это при неизменном напряжении сети равносильно увеличению потребляемого тока
. Физически уменьшение
свидетельствует об увеличение так называемой реактивной мощности (пример АД).
При уменьшении для совершения той же полезной работы двигателем должен потребляться большой ток. Это приводит к дополнительной загрузки линии и трансформаторов и как следствие к увеличению потерь. Потому уменьшение потребляемой реактивной мощности за счет повышения
является одной из важной проблем экономичной эксплуатации э/о промышленных предприятий.
8. Перечислите и прокомментируйте способы энергосбережения при нерегулируемом электроприводе.
- регулирование скорости не используется;
- нерегулируемый электропривод заменяется регулируемым.
В первой группе основная возможность влиять на энергетические процессы это правильный выбор основного оборудования, в первую очередь, электродвигателя и редуктора, если он используется, а также применение некоторых мероприятий, снижающих потери энергии.
Выбор электрооборудования. Важным и еще очень мало использованным резервом энергосбережения служит правильный выбор основного электрооборудования в простейшем, самом массовом и энергоемком нерегулируемом электроприводе (системах электропривода).
Уменьшение потерь в двигателях.В асинхронный двигатель проектируют так что закладывают в них на 25...30 % больше активных материалов (алюминия, железа, меди ),при этом на 30 % снижаются энерго-потери и возрастает КПД - до 5 % в небольших двигателях (единицы кВт) и до 1 % в двигателях мощностями около 70... 100 кВт.
Уменьшение потерь в питающих сетях. Применяются различные технические решения (переключаемые конденсаторные батареи, синхронные компенсаторы, фильтрокомпенсирующие устройства и т.д.).
К другим способам энергосбережения в нерегулируемом электроприводе можно отнести:
1. снижение времени холостого хода;
2. переключение обмоток по схемам на время холостого хода или малых нагрузок;
3. изменение типа торможения в электроприводах с частыми пусками и торможениями.