Пути энергосбережения

Энергосбережение в электроприводе является частью общего процесса эффективного использования электроэнергии и определяется тремя процессами:

· энергопотреблением;

· энергоиспользованием потребляемой энергии;

· энергоуправлением процесса энергопотребле-ния.

Энергопотребление– процесс формирования составляющих мощности на входе преобразователя при работе электропривода. Этот процесс характеризуется зависимостями активной, реактивной и мощности искажения от скорости и момента двигателя, показателями качества электроэнергии и их влиянии на характеристики электромеханических преобразователей.

Энергоиспользование– использование мощности потребляемой из сети. Этот показатель характеризует качественную сторону процесса энергопотребления. Он показывает насколько эффективно использование потребляемой электроэнергии, какая часть из нее относится к потерям, а какая – к полезной мощности, идущей на вал рабочей машины. Как распределяются потери, которые определяют рабочий режим электродвигателя, его температуру и надежность, позволяет выявить механизмы старения электрооборудования.

Энергоуправление – процесс формирования режимов энергопотребления с помощью технических устройств и систем, воздействующих на цепи управления электроприводом и преобразовательные устройства, питающими эти цепи. К энергоуправлению относится управление перераспределением потерь в электрических двигателях, оптимизация потерь, минимизация нагрева активных частей электрической машины, снижение уровней потребляемой реактивной мощности и генерирование гармоник тока.

ПЕРВЫЙ ПУТЬ относится к простейшему неуправляемому самому массовому электроприводу и состоит в совершенствовании процедуры выбора двигателя для конкретной технологической установки с целью соблюдения номинального теплового режима двигателя при эксплуатации.

Известно, что в отдельных подотраслях промышленности аварийность электродвигателей колеблется от 20 до 60 – 70 % в год, причем указанные показатели отличаются даже в случае однотипных предприятий или производств. Характерно, что при общем спаде производства количество аварийных выходов машин не уменьшается, а растет.

С учетом недогрузки электрических машин в нормальном технологическом режиме на 20 – 25 % и снижении производительности в 2,5 – 3 раза, затраты на ремонт двигателей (при наработке на отказ 4000 час) вплотную приближаются к стоимости электроэнергии, которую потребил бы двигатель за время эксплуатации между двумя ремонтами при условии, что цена 1 кВт×ч находится на уровне 0,13-0,15 грн. С учетом транспортных и иных расходов, связанных с аварийным выходом двигателей из строя, удельные затраты на ремонт приближаются к соответствующему показателю для новых заводских машин.

ВТОРОЙ ПУТЬ повышения экономичности массового нерегулируемого электропривода – переход на энергосберегающие двигатели и двигатели улучшенной конструкции, специально предназначенные для работы с регулируемым электроприводом.

ТРЕТИЙ ПУТЬ - устранение промежуточных передач

ЧЕТВЕРТЫЙ ПУТЬ заключается в повышении эффективности работы электропривода, т.е. в выборе рациональных режимов работы и эксплуатации электропривода. Сюда входят:

· выбор рационального способа и диапазона регулирования скорости электропривода в зависимости от технологических условий работы машин и механизмов;

· выбор рационального способа регулирования скорости в зависимости от характера изменения нагрузки;

· ­­повышение загрузки рабочих машин;

· исключение режима холостого хода;

· снижение напряжения на зажимах двигателя;

· минимизация тока и потерь энергии АД при изменении нагрузки;

· оптимизация динамических режимов;

· использование синхронной машины как компенсатора реактивной мощности;

· использование аккумуляторов энергии.

ПЯТЫЙ ПУТЬ - выбор рационального типа электропривода для конкретной технологической

установки и переходе от нерегулируемого электропривода к регулируемому. При неполной нагрузке работа с постоянной скоростью характеризуется повышенным удельным расходом электроэнергии по сравнению с номинальным режимом.

Снижение скорости механизмов непрерывного транспорта при недогрузке позволяет выполнить необходимую работу с меньшим удельным расходом электроэнергии. В этом случае экономический эффект появляется также за счет улучшения эксплуатационных характеристик технологического оборудования. Так, при снижении скорости уменьшается износ тянущего органа транспортера, увеличивается срок службы трубопроводов за счет снижения давления и т.д. Эффект в сфере технологии часто оказывается существенно выше, чем за счет экономии электроэнергии.

С другой стороны, выдвигается необоснованное желание использовать плавно регулируемые системы привода с большим диапазоном регулирования для этих установок. В то же время достаточно большой диапазон регулирования производительности для механизмов с вентиляторным характером нагрузки можно получить при диапазоне изменения скорости, не превышающим 20%. ШЕСТОЙ ПУТЬ - улучшение качества электроэнергии средствами силовой преобразовательной техники регулируемого электропривода.

СЕДЬМОЙ ПУТЬ - экономия электроэнергии рабочими установками и механизмами за счет повышения эффективности выполнения технологического процесса. Он включает в себя следующие основные мероприятия:

· согласование режимов работы установки при изменении нагрузки;

· повышение КПД установки;

· регулирование производительности установки;

· выполнение оптимальной циклограммы и упорядочение графика нагрузок;

· обеспечение нормированной загрузки (для подъемных машин, конвейеров и т.д.);

· контроль состояния технологической установки;

· применение совершенных видов электропривода;

организационные мероприятия.