Экономия эл. энергии при использовании малозагруженных двигателей.

Сокращение объёмов выпуска продукции на предприятиях России привело к тому, что системы электроснабжения эксплуатируются не в номинальных режимах, электрооборудование недогружено. Это приводит к увеличению доли потерь в трансформаторах, электродвигателях, к снижению значения cos φ в системе электроснабжения. Изменились цены на энергоносители, что отразилось на переоценке экономичности реализованных схем энергоснабжения. Электродвигатели являются наиболее распространёнными электропотребителями промышленных предприятий. На них приходится 805 потребления электроэнергии. Большую долю установленной мощности составляют АД. Необходимо проверять соответствие мощности электродвигателя и его загрузки, т.к. завышение мощности ЭД приводит к снижению КПД и cosφ. С уменьшением степени загрузки двигателя возрастает доля потребляемой реактивной мощности на создание магнитного поля системы по сравнению с активной мощностью и снижается величина cosφ.

При использовании малозагруженных АД экономия эл. энергии возможна путём1)замены на ЭД меньшей мощности; 2)переключением обмоток статора с «треугольника» на «звезду»; 3)путём применения тиристорных регуляторов напряжения и 4)частотного регулятора ЧРП.

Замена малозагруженного двигателя другим с соответствующей номинальной мощностью целесообразна при его загрузке менее 45% , при 45-47 для замены требуется проводить экономическую оценку мероприятия, при загрузке более 70% замена нецелесообразна. Такая замена связана с затратами на приобретение нового двигателя или на установку (перестановку) имеющихся двигателей (АД). Также эксплуатация АД в недогруженном состоянии имеет ряд преимуществ. Двигатели большей мощности имеют меньшие нагрузочные потери активной мощности в обмотках питающих сетях; меньше чувствительны к колебаниям напряжения и частоты, => из-за уменьшения температуры нагрева и уменьшения механического износа подвижных частей они более надёжны и долговечны; имеют запас мощности при увеличении в определённых пределах нагрузки приводного механизма.

Переключением обмоток статора двигателя с «треугольника» на «звезду». Часто в режиме х.х. потребляется почти столько же энергии, сколько необходимо для работы. Автоматическое переключение обмоток со схемы «треугольник» на схему «звезда» в зависимости от нагрузки является простейшей схемой регулирования двигателя, длительно работающего на малой нагрузке. Необходимо избегать работы двигателя в режиме х.х. использование АД в экономичном режиме при переключении статора обмоток со схемы «треугольник» на «звезда» возможно, если нагрузка на валу в любых режимах его работы не превысит 25% от номинальной с учётом колебаний напряжения в сети. При больших значениях нагрузки АД необходимы технико-экономические расчёты.

Применения тиристорных регуляторов напряжения. Изменение напряжения с помощью применения тиристорных регуляторов напряжения питания является универсальным. Снижение питания ЭД регулятором напряжения позволяет уменьшить магнитное поле в стали, которое избыточно для рассматриваемого режима нагрузки (х.х. или малый момент сопротивления), снизить потери в стали и уменьшить их долю в общей потребляемой мощности, т.е. повысить КПД двигателя. Сам регулятор напряжения потребляет мало энергии. Его собственное потребление становится заметным, когда двигатель работает на полной нагрузке. Тиристорные регуляторы U позволяют минимизировать токовое потребление ЭД. Снижение потребления происходит за счёт реактивной составляющей тока.