Экономия электроэнергии в двигателях

Основные мероприятия по экономии электрической энергии при работе электродвигателей указаны в приведенной ниже структурной схеме рис.9.3.

Рис.9.4

Увеличение средней загрузки рабочих машин приводит к снижению удельного расхода электроэнергии. Значение коэффициента загрузки β можно рассчитать как

β ,

где P – фактическая мощность (кВт), потребляемая двигателем из сети при данной загрузке, определяемая:

- по показателям приборов (счетчиков, амперметров и вольтметров), включенных в цепь статора двигателя;

- аналитически по методике P - мощность, потребляемая двигателем из сети (кВт) при номинальной загрузке, определяемая как

P ,

где η - номинальный к.п.д. двигателя.

Ориентировочное значение экономии электрической энергии, получаемое в результате повышения загрузки рабочих машин, можно определить по приведенным на рис. Кривым K = f (β), где K – коэффициент увеличения удельного расхода электрической энергии, %.

K ,

где ∆W – фактическое значение удельного расхода электроэнергии за фиксированный промежуток времени, кВт.ч/мин (час, сутки и т.д.); ∆W - удельный расход энергии при отсутствии холостого хода и загрузке β=1, кВт.ч/мин (час, сутки и т.д.);

K = - коэффициент использования рабочей машины;

Т - машинное время, ч;

Т - время холостой работы, ч.

Правильный выбор электродвигателя по типу и мощности на стадии проектирования и эксплуатации, который предполагает

- выбор электродвигателей по мощности в соответствии с режимом работы механизма (установки);

- установку двигателей закрытого типа только в тех местах, где она регламентируется Правилами устройства электроустановок или ПТЭ угольных и сланцевых шахт. Установка таких двигателей в условиях окружающей среды, допускающих эксплуатацию двигателей, открытого или защищенного типа, имеющих лучшие энергетические показатели, будет приводить к необоснованным потерям электроэнергии;

- при прочих равных условиях отдавать предпочтение перед двигателями с фазным ротором короткозамкнутым асинхронным двигателям, имеющим более высокие энергетические показатели (к.п.д. и Cosφ).

Замена мало загруженных электродвигателей на двигатели меньшей мощности.

При средней загрузке электродвигателя менее 45% номинальной мощности замена его менее мощным всегда целесообразна и проверка расчетами не требуется.

При загрузке электродвигателя более 70% номинальной мощности замена его нецелесообразна.

При загрузке электродвигателя в пределах 45-70% номинальной мощности целесообразность его замены должна быть подтверждена уменьшением суммарных потерь электрической энергии в электродвигателе и сети в результате проведенной замены согласно выражению

,

где η , η – к.п.д. сравниваемых двигателей при заданной загрузке, о.е.;

tg φ , tg φ - тангенсы углов φ и φ , соответствующие значениям коэффициента мощности cos φ и cos φ ; K - коэффициент потерь, кВт/квар.

Необходимые для расчета ориентировочные значения к.п.д. и cosφ асинхронных двигателей в зависимости от коэффициента загрузки β определяются путем умножения приведенных в табл. значений в относительных единицах (о.е.) на номинальные (по паспорту).

Ориентировочные значения к.п.д. и асинхронных двигателей в зависимости от загрузки

Таблица 9.11

β,о.е.	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
η,о.е.	0,48	0,68	0,79	0,86	0,93	0,97	1,0	1,01	1,01	1,0
cos φ	0,34	0,56	0,70	0,79	0,87	0,93	0,97	1,0	1,0	1,0

 

Замена малозагруженных двигателей, встроенных в механизмы, настолько дорога и сложна, что она практически нецелесообразна.

Повышение качества ремонта двигателей.

При проведении ремонта двигателей недопустимо снижение их энергетических показателей (к.п.д. и cos φ), которое может иметь место при

- обточке роторов;

- уменьшении числа проводников в пазу;

- расточке пазов;

- выжигании обмоток.

Снижение энергетических показателей двигателей по сравнению с номинальными данными в процессе их эксплуатации будет приводить к

- увеличению мощности холостого хода, а следовательно, к повышенному потреблению активной энергии;

- повышенному потреблению реактивной энергии (в случае увеличения при ремонте воздушного зазора между статором и ротором), сопровождаемому указанными в п. отрицательными последствиями.

Выбор двигателей с более высокими энергетическими показателями.