Piedziņas enerģētiskās īpašības un to palielināšanas metodes

Elektromotoru darbības apstākļi tiek novērtēti pēc aktivizēšanas un slodzes darbības faktoriem. Mašīnas pārnesumu attiecība

kur ∑tр ir maiņas kopējais darba laiks; T ir maiņas laiks; ∑t0 — kopējais palīglaiks un darba pārtraukumu laiks.

Lielākā daļa mūsdienu mašīnu tiek apturētas, atvienojot elektromotoru no tīkla. Šādos apstākļos mašīnas un elektromotora pārslēgšanas faktori ir vienādi. Mašīnām ar berzes sajūgs galvenajā piedziņas ķēdē elektromotors parasti griežas nepārtraukti. Tas izslēdzas tikai garu darba pārtraukumu laikā.

Ja pieņemam, ka dažādos universālās mašīnas darbības apstākļos ∑tр var iegūt jebkuras vērtības (no 0 līdz T) un visas ∑tр vērtības norādītajās robežās ir vienlīdz iespējamas, tad

Mašīnu izmantošanas pakāpi raksturo slodzes koeficients

kur Psr ir elektromotora vārpstas vidējā jauda; Пн — elektromotora nominālā jauda.

Ja visas universālo darbgaldu slodzes, kas darbojas dažādos apstākļos, ir vienlīdz iespējamas, vidējā jauda

Piemēram, ar kopējo attiecību Px.x = 0.2Pn mums ir γav = 0.6.

Darba koeficienta un slodzes koeficienta reizinājumu sauc par elektromotora izmantošanas koeficientu:

kur arābs ir mehāniskā enerģija, ko elektromotors faktiski dod iekārtai; An ir enerģija, kas tiktu dota, nepārtraukti darbojoties elektromotoram ar nominālo jaudu.

Ar iepriekš minētajām iekļaušanas un slodzes faktoru vidējām vērtībām mēs iegūstam bsr = 0,3.

Detaļu apstrādei izmantotās enerģijas attiecību pret enerģiju, ko iekārta varētu izmantot nepārtrauktas darbības gadījumā ar nominālo slodzi, sauc par iekārtas izmantošanas līmeni:

Metāla griešanas mašīnas darbināmo elektromotoru pārslēgšanas un slodzes koeficientu faktiskās vidējās vērtības ir mazākas par norādītajām. Tas parāda darba pārsvaru ar zemu slodzi un ievērojamu palīglaiku.

Darba faktoru vērtības, kas ir tuvas reālajiem, var iegūt, analizējot rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes tīkla slodzes. Konkrētu darbnīcu apgādājošā elektrotīkla slodze ir izvēlēta ievērojami mazāka par šajā cehā strādājošo elektromotoru nominālo jaudu summu.

Lai izvairītos no pārmērīga vara patēriņa, nosakot vadu šķērsgriezumu, kas piegādā cehu elektroenerģiju, tiek ņemta vērā patērētāju vienlaicīga slodze, kā arī to nepietiekamā noslodze. Ražotņu elektroapgādes tīkla slodžu analīze ļauj konstatēt, ka pārslēgšanās koeficienta vidējā vērtība ir ~ 0,3 un slodzes koeficients ~ 0,37. Vidējais mašīnu izmantošanas līmenis ir ~ 12%. Viss iepriekš minētais liecina par lielu resursu pieejamību darbgaldu parka izmantošanas jomā.

Griešanas procesā iztērētās Ares enerģijas attiecību pret elektromotora cikla laikā patērēto enerģiju A sauc par sistēmas ciklisko efektivitāti:

Tas raksturo ne tikai darbgalda un elektromotora konstrukcijas pilnību, bet arī izvēlētā tehnoloģiskā procesa racionalitāti enerģijas patēriņa un uzstādītās jaudas izmantošanas ziņā. Daudzciklu mašīnu, kas darbojas ar ilgu tukšgaitas periodu un ievērojamu nepietiekamu slodzi, efektivitātes vērtības ir mazas (5-10%).

Elektromotoru pārslodze noved pie nepietiekamas elektromotoros, elektrotīklā un iekārtu apakšstacijās ieguldīto līdzekļu atgūšanas. Elektromotoru pārslodzes dēļ samazinās to efektivitāte un cosφ. Efektivitātes samazināšanās noved pie enerģijas zuduma. Cosφ samazināšanās, patērējot nemainīgu aktīvo jaudu, palielina strāvas stiprumu. Palielinoties strāvas stiprumam, palielinās tīkla zudumi, un transformatoru un ģeneratoru uzstādītā jauda netiek pilnībā izmantota.

Ja stacijā ir daudz elektromotoru, kas darbojas ar daļēju slodzi, elektrības rēķins palielinās, jo par katru stacijā uzstādīto transformatora jaudas kilovoltu ampēru tiek iekasēta noteikta maksa, kas nav atkarīga no faktiskā enerģijas patēriņa. Turklāt pie zemām cosφ vērtībām izmaksas par patērētās enerģijas vienību palielinās.

Iekārtu izmantošanu un ražošanas organizāciju var novērtēt arī pēc elektromotoru ieslēgšanas un uzlādes darbības koeficientiem. Mašīnas darbību raksturojošo koeficientu pārzināšana palīdz identificēt neizmantotos mašīnu parka resursus un metāla griešanas mašīnu racionālas darbības organizēšanu.

Metāla griešanas mašīnu darbības kontrolei ir izstrādātas speciālas ierīces, no kurām dažas ir piestiprinātas pie metāla griešanas mašīnām, citas tiek izmantotas cehu un ražošanas centralizētai vadībai kopumā.

Ar katru apstrādes procesa maiņu, lai palielinātu produktivitāti, mašīnas un elektriskās piedziņas enerģijas rādītāji, kā likums, palielinās. Tas attiecas uz griešanas ātruma palielināšanu, padeves palielināšanu, apstrādes pāreju kombināciju, palīglaika samazināšanu utt. Efektīvs līdzeklis mašīnu galvenās kustības elektriskās piedziņas energoīpašību palielināšanai ir piebraukšanas un izņemšanas automatizācija. instruments, sagataves nostiprināšana, mērījumi utt.

Taču šādas tehnoloģisko procesu racionalizācijas iespējas bieži vien ir ierobežotas.Apstrādājot detaļu uz mašīnas, ir jānodrošina nepieciešamā precizitāte, apstrādes tīrība un augsta darba ražīgums, kas nosaka apstrādes veidu un griešanas režīmus un piespiež rupjās un apdares darbības no vienas iekārtas uz detaļu.

Mašīnās ar berzes sajūgu galvenajā piedziņas ķēdē bieži izmanto tā sauktās tukšgaitas bremzes. Tukšgaitas ātruma ierobežotājs ir slēdzis, kas izslēdz elektromotoru, kad sajūgs ir atslēgts. Šīs elektromotora izslēgšanas rezultātā tiek ietaupīta aktīvā un reaktīvā enerģija. Tomēr tas palielina elektromotora iedarbināšanas reižu skaitu, kas ir saistīts ar zināmu papildu enerģijas patēriņu.

Turklāt dzinēja dzesēšanas pasliktināšanās dēļ pārtraukumu laikā dažos gadījumos tas var pārkarst. Visbeidzot, izmantojot tukšgaitas ātruma ierobežotāju, palielinoties elektromotora palaišanas reižu skaitam, palielinās aprīkojuma nodilums. Šos apstākļus var ņemt vērā, veicot īpašus aprēķinus. Apmierinoši rezultāti tiek iegūti, automātiski izslēdzot elektromotoru ar pauzēm, kas pārsniedz noteiktu iestatīto ilgumu.

Ir daudz īpašu tehnisku līdzekļu, lai palielinātu elektrisko piedziņu cosφ. Tie ietver statisko kondensatoru izmantošanu, kas savienoti paralēli motoram, asinhrono motoru sinhronizāciju, asinhrono motoru nomaiņu ar sinhronajiem. Pasākumi metāla griešanas mašīnu energoefektivitātes uzlabošanai nav plaši izplatīti.

Tā kā vairumā gadījumu universālo metālapstrādes mašīnu elektriskās piedziņas strādā ar garām pauzēm, sarežģītā un dārgā instalācija netiks pietiekami izmantota, un tāpēc tai iztērēto līdzekļu atgūšana prasīs pārāk ilgu laiku. Visbiežāk reaktīvās jaudas kompensācija vispārējā veikalā vai vispārējā mērogā. Šiem nolūkiem tiek izmantotas statisko kondensatoru bankas.