Расчет потерь энергии и энергетических показателей в установившихся режимах работы

Для спроектированной системы электропривода необходимо выполнить расчет энергетики. Для этого необходимо определить:

а) полезно затраченную энергию за цикл и потери за цикл в установившихся режимах работы – и ;

б) общий расход энергии за цикл, час, год - Расход электроэнергии за год W_Г рассчитать из условия работы предприятия в две смены длительностью каждая по 8 часов и 250 рабочих дней в году.

в) потери энергии в двигателе и преобразователе - и ;

г) отношение суммарных потерь энергии за цикл к общему расходу энергии, %- ;

д) КПД и коэффициент мощности электропривода в каждом установившемся режиме работы, а также потребление реактивной энергии за цикл.

где - соответственно, мощность на валу двигателя и потребляемая из сети, суммарные потери мощности в силовой части схемы ЭП, энергия, затраченная на совершение полезной работы и соответствующие ей потери энергии в i-м установившемся режиме работы.

(Вт)

Мощность потребляемая из сети:

;

;

;

;

Потребление из сети реактивной энергии W_Р за цикл независимо от системы ЭП определить по известному соотношению:

где - число установившихся режимов работы за цикл; реактивная мощность, потребляемая из сети (ВАр), время работы и коэффициент реактивной мощности в i-м установившемся режиме;

Коэффициент мощности асинхронного двигателя при работе с установившейся скоростью:

где S_K – критическое скольжение асинхронного двигателя.

Общий расход энергии за цикл составляет:

Общий расход энергии за час составляет:

Общий расход энергии за год составляет:

Энергию, затраченную двигателем на совершение полезной работы в установившихся режимах работы, независимо от системы электропривода рекомендуется определять по формуле:

Потери энергии в АД и ПЧ в установившемся режиме

 

Потери энергии в асинхронном двигателе:

где – механические потери при номинальной скорости; – потери в стали статора при номинальной частоте; – номинальный ток намагничивания; - скорость идеального х.х. при работе двигателя на регулировочной характеристике, соответствующей i -му установившемуся режиму; – скольжение двигателя, соответствующее этому режиму.

;

Постоянные потери мощности в двигателе

;

;

где - номинальный электромагнитный момент и скорость идеального х.х. на естественной характеристике.

Номинальный ток намагничивания асинхронного двигателя:

Потери энергии в ПЧ рекомендуется определять по приближенной формуле

здесь - номинальная полная мощность, потребляемая ТПЧ из сети; - коэффициент загрузки преобразователя частоты по току; где - ток статора и номинальный ток ТПЧ, двигателя при работе с установившейся скоростью в i-м режиме.

Приведенный ток ротора при работе с установившейся скоростью.

;

Предельный приведенный ток: