Driftens energiegenskaper och metoder för att öka dem

Driftförhållandena för elmotorer utvärderas av aktiverings- och belastningsdriftsfaktorerna. Maskinens växlingsförhållande

där ∑tр är den totala arbetstiden för ett skift; T är ändringstiden; ∑t0 — total extratid och tid för arbetsuppehåll.

De flesta moderna maskiner stoppas genom att man kopplar bort elmotorn från elnätet. Under dessa förhållanden är omkopplingsfaktorerna för maskinen och elmotorn desamma. För maskiner med friktionskoppling i huvuddrivkretsen roterar elmotorn vanligtvis kontinuerligt. Den stängs bara av under långa pauser i arbetet.

Om vi ​​antar att under olika driftsförhållanden för den universella maskinen ∑tр kan ta vilka värden som helst (från 0 till T) och att alla värden på ∑tр inom de angivna gränserna är lika sannolika, då

Utnyttjandegraden av maskiner kännetecknas av en belastningsfaktor

där Psr är medeleffekten för elmotoraxeln; Пн — elmotorns nominella effekt.

Om alla laster av universella verktygsmaskiner som arbetar under olika förhållanden är lika sannolika, den genomsnittliga effekten

Till exempel, med det gemensamma förhållandet Px.x = 0,2Pn har vi γav = 0,6.

Produkten av arbetsfaktorn och lastfaktorn kallas elmotorns utnyttjandefaktor:

där arab är den mekaniska energi som faktiskt ges av elmotorn till maskinen; An är den energi som skulle ges under kontinuerlig drift av elmotorn vid märkeffekt.

Med ovanstående medelvärden för inkludering och belastningsfaktorer får vi bsr = 0,3.

Förhållandet mellan energin som används för att bearbeta delar och den energi som maskinen skulle kunna använda vid kontinuerlig drift vid nominell belastning kallas maskinens utnyttjandegrad:

De faktiska medelvärdena för omkopplings- och belastningsfaktorerna för elmotorer som driver metallskärmaskiner är mindre än de som anges. Detta visar övervikten av arbete med låg belastning och betydande hjälptid.

Värdena på arbetsfaktorer nära de verkliga kan erhållas genom att analysera belastningen på strömförsörjningsnätverket för industriföretag. Belastningen av det elektriska nätverket som försörjer en viss verkstad väljs betydligt mindre än summan av de nominella krafterna för de elektriska motorerna som arbetar i denna verkstad.

För att undvika överdriven förbrukning av koppar, när man bestämmer tvärsnittet av ledningar som levererar elektricitet till verkstaden, beaktas den samtidiga belastningen av konsumenter, såväl som deras underbelastning. Analysen av belastningarna på fabrikernas strömförsörjningsnätverk gör att vi kan finna att det genomsnittliga värdet på omkopplingsfaktorn är ~ 0,3 och belastningsfaktorn är ~ 0,37. Genomsnittlig maskinutnyttjandegrad är ~ 12%. Allt ovanstående indikerar tillgången på stora resurser inom området för användning av verktygsmaskiner.

Förhållandet mellan energin Ares som spenderas på skärprocessen och energin A som förbrukas av elmotorn under cykeln kallas systemets cykliska verkningsgrad:

Det kännetecknar inte bara den strukturella perfektionen av verktygsmaskinen och elmotorn, utan också rationaliteten i den valda tekniska processen när det gäller energiförbrukning och användning av installerad kraft. Verkningsgraden för flercykelmaskiner som arbetar med långa perioder av tomgång och betydande underbelastning är små (5-10%).

Underbelastning av elmotorer leder till otillräcklig återvinning av medel som investerats i elmotorer, elnät och anläggningsstationer. På grund av underbelastningen av elmotorer minskar deras effektivitet och kostnadsφ. En minskning av effektiviteten leder till energiförlust. En minskning av cosφ vid förbrukning av konstant aktiv effekt leder till en ökning av strömstyrkan. När strömstyrkan ökar ökar nätförlusterna och den installerade kapaciteten hos transformatorer och generatorer utnyttjas inte fullt ut.

Om anläggningen har många elmotorer i drift med dellast ökar elräkningen eftersom en viss avgift tas ut för varje kilovolt-ampere av transformatorkapaciteten installerad i anläggningen, vilket inte beror på den faktiska energiförbrukningen. Dessutom, vid låga värden på cosφ, ökar kostnaden per enhet förbrukad energi.

Användningen av utrustning och organisationen av produktionen kan också bedömas genom driftkoefficienterna för att slå på och ladda elmotorer. Kunskap om de koefficienter som kännetecknar driften av maskinen hjälper till att identifiera de oanvända resurserna i maskinparken och organisationen av den rationella driften av metallskärningsmaskinerna.

För att styra driften av metallskärmaskiner har speciella anordningar utvecklats, av vilka några är fästa på metallskärmaskiner, andra används för centraliserad styrning av verkstäder och produktion i allmänhet.

Med varje förändring av bearbetningsprocessen för att öka produktiviteten ökar som regel maskinens och den elektriska drivenhetens energiindikatorer. Detta hänvisar till ökande skärhastigheter, ökande matningar, en kombination av bearbetningsövergångar, minskning av hjälptid etc. Ett effektivt sätt att öka energiegenskaperna hos den elektriska drivningen av maskinernas huvudrörelse är automatiseringen av närmandet och tillbakadragandet av verktyget, fastspänning av arbetsstycket, mått osv.

Möjligheterna till sådan rationalisering av tekniska processer är dock ofta begränsade.Vid bearbetning av en del på en maskin måste nödvändig noggrannhet, renhet i bearbetningen och hög arbetsproduktivitet säkerställas, vilket bestämmer typen av bearbetnings- och skärningslägen och tvingar grovbearbetningen och finbearbetningen från en installation per del.

I maskiner med friktionskoppling i huvuddrivkedjan används ofta så kallade tomgångsbromsar. Tomgångsbegränsaren är en strömbrytare som stänger av elmotorn när kopplingen är urkopplad. Denna avstängning av elmotorn resulterar i en besparing av aktiv och reaktiv energi. Detta ökar dock antalet starter av elmotorn, vilket är förknippat med viss ytterligare energiförbrukning.

Dessutom, på grund av försämring av motorkylningen under raster, kan den i vissa fall överhettas. Slutligen, när du använder en tomgångsbegränsare, på grund av ökningen av antalet starter av elmotorn, ökar slitaget på utrustningen. Dessa omständigheter kan beaktas genom särskilda beräkningar. Tillfredsställande resultat erhålls genom att automatiskt stänga av elmotorn med pauser längre än en viss inställd varaktighet.

Det finns många speciella tekniska sätt att öka kostnaden för elektriska enheter. Dessa inkluderar användningen av statiska kondensatorer anslutna parallellt med motorn, synkronisering av asynkronmotorer, byte av asynkronmotorer med synkrona. Åtgärder för att förbättra energiprestandan hos skärmaskiner är inte utbredda.

Eftersom de elektriska drivningarna i metallbearbetningsmaskiner för allmänt bruk i de flesta fall fungerar med långa pauser, kommer den komplexa och dyra installationen inte att användas tillräckligt, och därför kommer de medel som spenderas på den att ta för lång tid att återhämta sig. Oftast reaktiv effektkompensation i en allmän butik eller allmän skala. Statiska kondensatorbanker används för dessa ändamål.