Шляхи енергозбереження

Енергозбереження в електроприводі є частиною загального процесу ефективного використання електроенергії і визначається трьома процесами:

·енергоспоживанням

·енерговикористанням споживаної енергії;

·енергоуправлінням процесу енергоспоживання.

Енергоспоживання - процес формування складових потужності на вході перетворювача при роботі електроприводу. Цей процес характеризується залежностями активної, реактивної і потужності спотворення від швидкості і моменту двигуна, показниками якості електроенергії та їх впливу на характеристики електромеханічних перетворювачів.

Енерговикористання - використання потужності споживаної з мережі. Цей показник характеризує якісну сторону процесу енергоспоживання. Він показує, наскільки ефективне використання споживаної електроенергії, яка частина з неї належить до втрат, а яка - до корисної потужності, що йде на вал робочої машини. Як розподіляються втрати, які визначають робочий режим електродвигуна, його температуру і надійність, дозволяє виявити механізми старіння електроустаткування.

Енергоуправління - процес формування режимів енергоспоживання за допомогою технічних пристроїв і систем, що впливають на кола управління електроприводом і перетворювальні пристрої, що живлять ці кола. До енергоуправління належить управління перерозподілом втрат в електричних двигунах, оптимізація втрат, мінімізація нагрівання активних частин електричної машини, зниження рівнів споживаної реактивної потужності і генерування гармонік струму.

ПЕРШИЙ ШЛЯХ належить до найпростішого некерованого масового електропривода й полягає в удосконалюванні процедури вибору двигуна для конкретної технологічної установки з метою дотримання номінального теплового режиму двигуна при експлуатації.

Відомо, що в окремих підгалузях промисловості аварійність електродвигунів коливається від 20 до 60 - 70 % на рік, причому зазначені показники відрізняються навіть у випадку однотипних підприємств або виробництв. Характерно, що при загальному спаді виробництва кількість аварійних виходів з ладу машин не зменшується, а зростає.

З урахуванням недовантаження електричних машин у нормальному технологічному режимі на 20 - 25 % і зниженні продуктивності в 2,5 - 3 рази, витрати на ремонт двигунів (при наробітку на відмову 4000 год. впритул наближаються до вартості електроенергії, що спожив би двигун за час експлуатації між двома ремонтами за умови, що ціна 1 кВт/год перебуває на рівні 0,13-0,15 грн. З урахуванням транспортних й інших витрат, пов'язаних з аварійним виходом двигунів з ладу, питомі витрати на ремонт наближаються до відповідного показника для нових заводських машин.

ДРУГИЙ ШЛЯХ підвищення економічності масового нерегульованого електропривода - перехід на енергозберігаючі двигуни й двигуни поліпшеної конструкції, спеціально призначені для роботи з регульованим електроприводом.

ТРЕТІЙ ШЛЯХ - усунення проміжних передач

ЧЕТВЕРТИЙ ШЛЯХ полягає в підвищенні ефективності роботи електропривода, тобто у виборі раціональних режимів роботи й експлуатації електропривода. Сюди входять:

·вибір раціонального способу й діапазону регулювання швидкості електропривода залежно від технологічних умов роботи машин і механізмів;

·вибір раціонального способу регулювання швидкості залежно від характеру зміни навантаження;

·підвищення завантаження робочих машин;

·виключення режиму холостого ходу;

·зниження напруги на затискачах двигуна;

·мінімізація струму й втрат енергії АД при зміні навантаження;

·оптимізація динамічних режимів;

·використання синхронної машини як компенсатора реактивної потужності;

·використання акумуляторів енергії.

П'ЯТИЙ ШЛЯХ - вибір раціонального типу електропривода для конкретної технологічної установки й переході від нерегульованого електропривода до регульованого. При неповнім навантаженні робота з постійною швидкістю характеризується підвищеною питомою витратою електроенергії в порівнянні з номінальним режимом.

Зниження швидкості механізмів безперервного транспорту при недовантаженні дозволяє виконати необхідну роботу з меншою питомою витратою електроенергії. У цьому випадку економічний ефект з'являється також за рахунок поліпшення експлуатаційних характеристик технологічного устаткування. Так, при зниженні швидкості зменшується зношування тягового органа транспортера, збільшується термін служби трубопроводів за рахунок зниження тиску й т.д. Ефект у сфері технології часто виявляється істотно вищим, ніж за рахунок економії електроенергії.

З іншого боку, висувається необґрунтоване бажання використати плавно регульовані системи привода з більшим діапазоном регулювання для цих установок. В той же час достатньо великий діапазон регулювання продуктивності для механізмів з вентиляторним характером навантаження можна отримати при діапазоні зміни швидкості, що не перевищує 20%.

ШОСТИЙ ШЛЯХ – поліпшення якості електроєнергії зособами силової перетворювальної техніки регульованого електропривода.

СЬОМИЙ ШЛЯХ - економія електроенергії робочими установками й механізмами за рахунок підвищення ефективності виконання технологічного процесу. Він містить такі основні заходи:

·узгодження режимів роботи установки при зміні навантаження;

·підвищення ККД установки;

·регулювання продуктивності установки;

·виконання оптимальної циклограми й упорядкування графіка навантажень;

·забезпечення нормованого завантаження (для підйомних машин, конвеєрів і т.д.);

·контроль стану технологічної установки;

·застосування досконалих видів електропривода;

організаційні заходи.