Ajami energeetilised omadused ja nende suurendamise meetodid

Elektrimootorite töötingimusi hinnatakse aktiveerimise ja koormuse töötegurite järgi. Masina nihke suhe

kus ∑tр on vahetuse kogu tööaeg; T on muutmise aeg; ∑t0 — abiaeg ja tööpauside aeg kokku.

Enamik tänapäevaseid masinaid peatatakse elektrimootori vooluvõrgust lahtiühendamisega. Nendel tingimustel on masina ja elektrimootori lülitustegurid samad. Masinatele, millel on hõõrdsidur põhiajami ahelas pöörleb elektrimootor tavaliselt pidevalt. See lülitub välja ainult pikkade tööpauside ajal.

Kui eeldame, et universaalmasina erinevates töötingimustes võib ∑tр võtta mis tahes väärtuseid (0 kuni T) ja kõik ∑tр väärtused määratud piirides on võrdselt tõenäolised, siis

Masinate kasutusastet iseloomustab koormustegur

kus Psr on elektrimootori võlli keskmine võimsus; Пн — elektrimootori nimivõimsus.

Kui kõik erinevates tingimustes töötavate universaalsete tööpinkide koormused on võrdselt tõenäolised, on keskmine võimsus

Näiteks ühise suhtega Px.x = 0,2Pn saame γav = 0,6.

Tööteguri ja koormusteguri korrutist nimetatakse elektrimootori kasutusteguriks:

kus araab on mehaaniline energia, mille elektrimootor tegelikult masinale annab; An on energia, mis antakse elektrimootori pideva töötamise ajal nimivõimsusel.

Kaasamise ja koormustegurite ülaltoodud keskmiste väärtustega saame bsr = 0,3.

Osade töötlemiseks kasutatud energia suhet energiasse, mida masin saaks kasutada pideva töö korral nimikoormusel, nimetatakse masina kasutusmääraks:

Metalli lõikamismasinaid juhtivate elektrimootorite lülitus- ja koormustegurite tegelikud keskmised väärtused on väiksemad kui näidatud. See näitab madala koormuse ja märkimisväärse abiajaga töö ülekaalu.

Töötegurite tegelikele lähedased väärtused saab tööstusettevõtete toitevõrgu koormusi analüüsides. Konkreetset töökoda varustava elektrivõrgu koormus valitakse oluliselt väiksemaks kui selles töökojas töötavate elektrimootorite nimivõimsuste summa.

Vase liigse tarbimise vältimiseks võetakse töökoda elektrit varustavate juhtmete ristlõike määramisel arvesse nii tarbijate samaaegset koormust kui ka nende alakoormust. Tehaste toitevõrgu koormuste analüüs võimaldab leida, et lülitusteguri keskmine väärtus on ~ 0,3 ja koormustegur ~ 0,37. Masinate keskmine kasutusaste on ~ 12%. Kõik eelnev viitab suurte ressursside olemasolule tööpinkide pargi kasutamise vallas.

Lõikamisprotsessile kulutatud energia Ares ja elektrimootori poolt tsükli jooksul tarbitud energia A suhet nimetatakse süsteemi tsükliliseks efektiivsuseks:

See ei iseloomusta mitte ainult tööpingi ja elektrimootori konstruktsiooni täiuslikkust, vaid ka valitud tehnoloogilise protsessi ratsionaalsust energiatarbimise ja paigaldatud võimsuse kasutamise osas. Pika tühikäigu ja olulise alakoormusega töötavate mitmetsükliliste masinate efektiivsusväärtused on väikesed (5-10%).

Elektrimootorite alakoormamine toob kaasa elektrimootoritesse, elektrivõrku ja jaamaalajaamadesse investeeritud vahendite ebapiisava taastumise. Elektrimootorite alakoormuse tõttu väheneb nende kasutegur ja cosφ. Tõhususe vähenemine toob kaasa energiakadu. Cosφ vähenemine konstantse aktiivvõimsuse tarbimisel toob kaasa voolutugevuse suurenemise. Voolutugevuse kasvades suurenevad võrgukaod ning trafode ja generaatorite installeeritud võimsus ei ole täielikult ära kasutatud.

Kui jaamas on palju osakoormusel töötavaid elektrimootoreid, suureneb elektriarve, sest iga jaama paigaldatud trafo võimsuse kilovolt-ampri eest küsitakse teatud tasu, mis ei sõltu tegelikust energiatarbimisest. Lisaks suureneb cosφ madalate väärtuste korral kulu tarbitud energiaühiku kohta.

Seadmete kasutamist ja tootmise korraldust saab hinnata ka elektrimootorite sisselülitamise ja laadimise töökoefitsientide järgi. Masina tööd iseloomustavate koefitsientide tundmine aitab välja selgitada masinapargi kasutamata ressursid ja metallilõikepinkide ratsionaalse töö korraldamise.

Metallilõikepinkide töö juhtimiseks on välja töötatud spetsiaalsed seadmed, millest osa on kinnitatud metallilõikepinkide külge, teisi kasutatakse töökodade ja üldse tootmise tsentraliseeritud juhtimiseks.

Töötlemisprotsessi iga muudatusega tootlikkuse suurendamiseks tõusevad reeglina masina ja elektriajami energianäitajad. See viitab lõikekiiruse suurendamisele, ettenihke suurendamisele, töötlemisüleminekute kombinatsioonile, abiaja vähendamisele jne. Tõhus vahend masinate põhiliikumise elektriajami energiaomaduste suurendamiseks on masinate lähenemise ja väljatõmbamise automatiseerimine. tööriist, tooriku kinnitamine, mõõtmised jne.

Kuid võimalused selliseks tehnoloogiliste protsesside ratsionaliseerimiseks on sageli piiratud.Detaili töötlemisel masinal peab olema tagatud vajalik täpsus, töötlemise puhtus ja kõrge tööviljakus, mis määrab töötlemis- ja lõikerežiimide tüübi ning sunnib töötlemis- ja viimistlustoiminguid ühest paigaldusest detaili kohta.

Masinates, mille peaajamis on hõõrdsidur, kasutatakse sageli nn tühikäigupidureid. Tühikäigu piiraja on lüliti, mis lülitab elektrimootori välja, kui sidur on lahti ühendatud. Selline elektrimootori väljalülitamine säästab aktiiv- ja reaktiivenergiat. See aga suurendab elektrimootori käivituste arvu, mis on seotud mõningase täiendava energiakuluga.

Lisaks võib mootori jahutuse halvenemise tõttu pauside ajal see mõnel juhul üle kuumeneda. Lõpuks, tühikäigu piiraja kasutamisel suureneb elektrimootori käivituste arvu suurenemise tõttu seadmete kulumine. Neid asjaolusid saab arvesse võtta spetsiaalsete arvutustega. Rahuldavad tulemused saavutatakse elektrimootori automaatse väljalülitamisega teatud määratud kestusest pikemate pausidega.

Elektriajamite kulu suurendamiseks on palju spetsiaalseid tehnilisi vahendeid. Nende hulka kuuluvad mootoriga paralleelselt ühendatud staatiliste kondensaatorite kasutamine, asünkroonsete mootorite sünkroniseerimine, asünkroonsete mootorite asendamine sünkroonsete vastu. Metallilõikepinkide energiatõhususe parandamise meetmed ei ole laialt levinud.

Kuna enamasti töötavad üldotstarbeliste metallitööpinkide elektriajamid pikkade pausidega, ei kulutata keerukat ja kulukat paigaldust piisavalt ning seetõttu kulub sellele kulunud vahendite taastumine liiga kaua. Kõige sagedamini reaktiivvõimsuse kompenseerimine üldkaupluses või üldises mastaabis. Nendel eesmärkidel kasutatakse staatilisi kondensaatorpankasid.