Лекции для магистрантов специальности 6M0718 Электроэнергетика Алматы 2010

- номинальная производительность 
конвейера. При постоянной номинальной скорости конвейера (


 
= 1)


, (4)

---

поэтому потребляемую с вала двигателя мощность можно 
записать в виде




(5)
где Р

 = Р/Р
н
; (


 
= 

 
/

н 
= 1; 

 
= 

i
р
/R); Р
н
, 

н
- номинальная 
мощность и угловая скорость на валу двигателя.
Из (5) следует, что по мере снижения производительности 
эффективность работы конвейера уменьшается, так как возрастает 
относительная доля мощности, расходуемой на преодоление 
момента холостого хода М
х
. Более экономичным является режим 
работы с переменной скоростью, обеспечивающей ту же 
производительность, но при постоянстве составляющей усилия 
F
г
=1.
В соответствии с (5) скорость в этом случае должна 
изменяться по закону


,
(6)
которому соответствует мощность на валу двигателя,


.
.
(7)

---

Рисунок 2 - Зависимость мощности электродвигателя от 
производительности конвейера
На рисунке 2 показаны зависимости мощности на валу 
двигателя, для конвейера с моментом холостого хода М
х
= 0,3 М
н
для постоянной (

 = сопst) и регулируемой (F
r
= сопst) скоростей 
передвижения грузов. Заштрихованная область на рисунке 
соответствует экономии мощности, получаемой за счет 
регулирования скорости.
В общем случае этот эффект выражается следующим 
образом:




(8)
Из (8) видно, что эффект от регулирования скорости тем 
выше, чем больше момент холостого хода и чем значительнее 
снижается производительность конвейера.
Регулирование скорости лопастных машин. Центробежные 
механизмы для подачи жидкостей и газов (вентиляторы, насосы, 
нагнетатели, 
компрессоры) 
являются 
основными 
общепромышленными механизмами, обладающими в масштабах 
страны наибольшими потенциальными возможностями для 
значительного сокращения удельного расхода электроэнергии. 
Особое положение центробежных механизмов объясняется их 
массовостью, большой мощностью, как правило, длительным 

---

режимом работы. Указанные обстоятельства определяют 
значительный удельный вес этих механизмов в энергетическом 
балансе страны.
Суммарная установленная мощность приводных двигателей 
насосов, вентиляторов, компрессоров составляет около 20% от 
мощности всех электростанций СНГ, при этом только 
вентиляторы потребляют около 10% от всей электроэнергии, 
вырабатываемой в нашей стране.
Эксплуатационные свойства центробежных механизмов 
представляются в виде зависимостей напора Н от расхода Q (так 
называемая Q – H
 
характеристика) и мощности Р от расхода Q. 
Вид этих характеристик весьма разнообразен и в большинстве 
случаев имеет сложное аналитическое описание. Анализ 
энергетических показателей центробежных механизмов наиболее 
удобно 
провести 
на 
примере 
низконапорного 
насоса.
Рисунок 3.- Q – H -характеристики
насосной установки
С достаточной точностью для инженерных расчетов они 
описываются соотношениями

,

. (9)

---

Анализ режимов работы насоса при постоянной и 
регулируемой скорости показывает, что избыточный расход 
энергии при (

 = сопst) оказывается весьма существенным. 
Регулируемый 
электропривод 
позволяет 
значительно 
сократить расход потребляемой электроэнергии: до 66% в первом 
и до 41% во втором случае.
На практике этот эффект может оказаться еще более 
высоким, так как по различным причинам (отсутствие или 
неисправность задвижек, ручной привод) регулирование 
задвижками вообще не применяется, что приводит не только к 
повышению расхода электроэнергии, но и к избыточным напорам 
и расходам в гидравлической сети.