خصائص الطاقة للمحرك وطرق زيادتها
يتم تقييم ظروف تشغيل المحركات الكهربائية من خلال عوامل تشغيل التنشيط والحمل. نسبة التحول للآلة
حيث ∑tр هو إجمالي وقت العمل لنوبة ما ؛ تي هو وقت التغيير ؛ ∑t0 - إجمالي الوقت الإضافي ووقت استراحات العمل.
يتم إيقاف معظم الآلات الحديثة عن طريق فصل المحرك الكهربائي عن التيار الكهربائي. في ظل هذه الظروف ، تكون عوامل التحويل للآلة والمحرك الكهربائي هي نفسها. للآلات ذات مخلب الاحتكاك في دائرة القيادة الرئيسية ، عادة ما يدور المحرك الكهربائي بشكل مستمر. يتم إيقاف تشغيله فقط أثناء فترات الراحة الطويلة في العمل.
إذا افترضنا أنه في ظل ظروف التشغيل المختلفة للآلة الشاملة ، يمكن أن تأخذ ∑tр أي قيم (من 0 إلى T) وأن جميع قيم ∑tр ضمن الحدود المحددة متساوية في الاحتمال ، إذن
تتميز درجة استخدام الآلات بعامل الحمولة
حيث Psr هو متوسط قوة عمود المحرك الكهربائي ؛ Пн - القوة الاسمية للمحرك الكهربائي.
إذا كانت جميع أحمال أدوات الماكينة العامة التي تعمل في ظل ظروف مختلفة محتملة بالتساوي ، فإن متوسط الطاقة
على سبيل المثال ، مع النسبة الشائعة Px.x = 0.2Pn لدينا γav = 0.6.
يُطلق على ناتج عامل التشغيل وعامل الحمولة عامل الاستفادة من المحرك الكهربائي:
حيث العربية هي الطاقة الميكانيكية التي يعطيها المحرك الكهربائي للآلة ؛ هي الطاقة التي ستعطى أثناء التشغيل المستمر للمحرك الكهربائي بالقدرة المقدرة.
مع القيم المتوسطة أعلاه لعوامل التضمين والحمل ، نحصل على bsr = 0.3.
نسبة الطاقة المستخدمة في معالجة الأجزاء إلى الطاقة التي يمكن للآلة استخدامها في حالة التشغيل المستمر عند الحمل المقنن تسمى معدل استخدام الماكينة:
القيم المتوسطة الفعلية لمعاملات التحويل والحمل للمحركات الكهربائية التي تقود ماكينات تقطيع المعادن أقل من تلك المشار إليها. هذا يدل على غلبة العمل بأحمال منخفضة ووقت إضافي كبير.
يمكن الحصول على قيم عوامل العمل القريبة من العوامل الحقيقية من خلال تحليل أحمال شبكة إمدادات الطاقة للمؤسسات الصناعية. يتم اختيار حمل الشبكة الكهربائية التي تزود ورشة عمل معينة بشكل أقل بكثير من مجموع القوى الاسمية للمحركات الكهربائية العاملة في هذه الورشة.
من أجل تجنب الاستهلاك المفرط للنحاس ، عند تحديد المقطع العرضي للأسلاك التي تزود ورشة العمل بالكهرباء ، يؤخذ في الاعتبار الحمل المتزامن للمستهلكين ، فضلاً عن الحمولة الناقصة. يتيح لنا تحليل أحمال شبكة إمداد الطاقة للمصانع أن نجد أن متوسط قيمة عامل التبديل هو 0.3 تقريبًا وأن عامل التحميل هو 0.37 تقريبًا. متوسط معدل استخدام الماكينة ~ 12٪. يشير كل ما سبق إلى توافر موارد كبيرة في مجال استخدام مجموعة أدوات الماكينة.
نسبة الطاقة التي ينفقها آريس في عملية القطع إلى الطاقة أ التي يستهلكها المحرك الكهربائي أثناء الدورة تسمى الكفاءة الدورية للنظام:
إنه لا يميز فقط الكمال الهيكلي لأداة الماكينة والمحرك الكهربائي ، ولكن أيضًا عقلانية العملية التكنولوجية المختارة من حيث استهلاك الطاقة واستخدام الطاقة المركبة. قيم كفاءة الآلات متعددة الدورات التي تعمل بفترات طويلة من التباطؤ والحمل الناقص الكبير صغيرة (5-10٪).
يؤدي التحميل الزائد للمحركات الكهربائية إلى عدم كفاية استرداد الأموال المستثمرة في المحركات الكهربائية والشبكة الكهربائية والمحطات الفرعية للمحطات. نظرًا للحمل الناقص للمحركات الكهربائية ، تنخفض كفاءتها وكونها. انخفاض الكفاءة يؤدي إلى فقدان الطاقة. يؤدي انخفاض cosφ عند استهلاك طاقة نشطة ثابتة إلى زيادة القوة الحالية. مع زيادة القوة الحالية ، تزداد خسائر الشبكة ولا يتم استخدام السعة المركبة للمحولات والمولدات بشكل كامل.
إذا كان لدى المحطة العديد من المحركات الكهربائية التي تعمل عند التحميل الجزئي ، فإن فاتورة الكهرباء تزداد لأنه يتم فرض رسوم معينة لكل كيلو فولت أمبير من سعة المحول المركبة في المحطة ، والتي لا تعتمد على الاستهلاك الفعلي للطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، عند القيم المنخفضة لـ cosφ ، تزداد تكلفة وحدة الطاقة المستهلكة.
يمكن أيضًا تقييم استخدام المعدات وتنظيم الإنتاج من خلال المعاملات التشغيلية لتشغيل وشحن المحركات الكهربائية. تساعد معرفة المعاملات التي تميز تشغيل الماكينة على تحديد الموارد غير المستخدمة لحديقة الماكينة وتنظيم التشغيل الرشيد لآلات قطع المعادن.
للتحكم في تشغيل آلات قطع المعادن ، تم تطوير أجهزة خاصة ، بعضها متصل بآلات تقطيع المعادن ، والبعض الآخر يستخدم للتحكم المركزي في ورش العمل والإنتاج بشكل عام.
مع كل تغيير في عملية المعالجة من أجل زيادة الإنتاجية ، تزداد مؤشرات الطاقة للآلة والمحرك الكهربائي ، كقاعدة عامة. يشير هذا إلى زيادة سرعات القطع ، وزيادة التغذية ، ومجموعة من انتقالات المعالجة ، وتقليل الوقت الإضافي ، وما إلى ذلك. ومن الوسائل الفعالة لزيادة خصائص الطاقة للمحرك الكهربائي للحركة الرئيسية للآلات أتمتة النهج وسحب الأداة ، تثبيت الشغل ، القياسات ، إلخ.
ومع ذلك ، فإن إمكانيات هذا الترشيد للعمليات التكنولوجية غالبًا ما تكون محدودة.عند معالجة جزء على آلة ، يجب ضمان الدقة اللازمة ونظافة المعالجة وإنتاجية العمالة العالية ، والتي تحدد نوع المعالجة وأنماط القطع وتفرض عمليات التخشين والتشطيب من تركيب واحد لكل جزء.
في الآلات ذات القابض الاحتكاك في سلسلة القيادة الرئيسية ، غالبًا ما يتم استخدام ما يسمى بفرامل الخمول. محدد سرعة الخمول هو مفتاح يقوم بإيقاف تشغيل المحرك الكهربائي عند فصل القابض. يؤدي إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي إلى توفير الطاقة النشطة والمتفاعلة. ومع ذلك ، فإن هذا يزيد من عدد مرات بدء تشغيل المحرك الكهربائي ، والذي يرتبط ببعض استهلاك الطاقة الإضافي.
بالإضافة إلى ذلك ، بسبب تدهور تبريد المحرك أثناء فترات الراحة ، قد ترتفع درجة حرارته في بعض الحالات. أخيرًا ، عند استخدام محدد السرعة الخامل ، نظرًا لزيادة عدد مرات بدء تشغيل المحرك الكهربائي ، يزداد تآكل الجهاز. يمكن أن تؤخذ هذه الظروف في الاعتبار من خلال حسابات خاصة. يتم الحصول على نتائج مرضية عن طريق إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي تلقائيًا مع فترات توقف أطول من مدة محددة محددة.
هناك العديد من الوسائل التقنية الخاصة لزيادة شكل المحركات الكهربائية. وتشمل هذه استخدام المكثفات الثابتة المتصلة بالتوازي مع المحرك ، وتزامن المحركات غير المتزامنة ، واستبدال المحركات غير المتزامنة بمحركات متزامنة. لا تنتشر تدابير تحسين أداء الطاقة لآلات قطع المعادن.
نظرًا لأن المحركات الكهربائية لآلات تشغيل المعادن للأغراض العامة تعمل في فترات توقف طويلة في معظم الحالات ، فلن يتم استخدام التركيب المعقد والمكلف بشكل كافٍ ، وبالتالي فإن الأموال التي يتم إنفاقها عليها ستستغرق وقتًا طويلاً للتعافي. في أغلب الأحيان تعويض القوة التفاعلية في متجر عام أو مقياس عام. تستخدم البنوك مكثف ثابت لهذه الأغراض.