Розділ 9. Енергетика електропривода

9.1 Енергетичні показники роботи

Більше половини електроенергії, яка виробляється, використовується на живлення електроприводів. Тому визначення основних енергетичних показників і засобів їх поліпшення має велике практичне значення.

До основних енергетичних показників належать витрати потужності P та енергії , ККД – η, коефіцієнт потужності - . Ці показники залежні від режима роботи ЕП, швидкості, напруги живлення, частоти та ін.

Потужність електричної енергії, що подається з мережі на вхід ЕП, в основному витрачається на реалізацію руху робочого органу, зміну запасу кінетичної і потенціальної енергії в механічній частині ЕП, а також запасу енергії в ємностях та індуктивностях електричної частини. А витрати енергії розсіюються у вигляді теплоти – це добре відомо з курсу електричних машин.

Потужність витрат в ЕП, який не регулюється, складається з витрат в двигуні і в механізмах ЕП, тобто

В свою чергу, як відомо, витрати в двигуні складаються з постійних та змінних витрат, відповідно і , де . Тоді , де коефіцієнт навантаження для ДПС , для АД це , для СД це . Можливо також вважати що , тобто відношення корисних потужностей.

Як відомо з курсу «Електричні машини», постійні витрати не є насправді незмінними, але якщо двигун працює на природній характеристиці, вони змінюються незначно. А змінні витрати залежні від струму навантаження. Якщо коефіцієнт витрат , то

Відомо також, що ККД є максимальним, коли , тому змінюючи співвідношення постійних та змінних витрат при проектуванні двигуна можливо знайти максимум ККД при навантаженнях більше або менше за номінальну. Також у машин змінного струму можливо змінювати , а СД може використовуватися як генератор реактивної потужності.

Криві і в залежності від наведені на рис. 9.1

Рис. 9.1

Слід визначити, що з ростом габаритів електродвигунів тепловіддача обмоток стає значно гіршою, тому при проектуванні у більш потужних машин зменшують струмове навантаження, а це відзначає, що чим більша потужність електромашини тим вищій її ККД і .

9.2 Втрати потужності і енергії при сталому режимі роботи еп.

Оскільки первинна (підведена) потужність , то ККД з урахуванням 9.1

(9.2)

З виразу 9.2 можливо одержати вирази для і для

Оскільки з 9.2 , то використовуючи каталожні дані можливо визначити витрати в номінальному режимі і, як слідує з цьго, постійні витрати , де - результуючий опір кола якоря МПС, з урахуванням активного опору перетворювача.