Что такое потребляемая мощность асинхронного двигателя

Энергетические соотношения

Активная мощность и потери. Напомним, что потребляемая двигателем электрическая мощность преобразуется в механическую. Эта мощность представляет собой активную мощность. Как и в любой другой машине, мощность, потребляемая двигателем из сети Р₁, отличается от мощности на валу двигателя Р₂ на значение мощности потерь в самом двигателе ∆ Р, т. е. P₁ = P₂ + ∆P.

Естественно, что чем меньше потери ∆ Р , тем больше КПД двигателя. Мощность потерь, нагревающих машину, складывается из мощности электрических, магнитных и механических потерь. Электрические потери ∆ Р_Э возникают в обмотках статора и ротора, т. е. ∆ Р_Э = ∆ Р_Э1 + ∆ Р_Э2 (здесь ∆ Р_Э1 — потери в обмотке статора и ∆ Р_Э2 — потери в обмотке ротора). Магнитные потери в магнитопроводе ∆ Р_М1 возникают за счет явлений гистерезиса и вихревых токов в статоре ∆ Р_М1 и в роторе ∆ Р_М2 , т. е. ∆Р_М = ∆Р_М1 + ∆Р_М2.

Потери механические вызваны силами трения в подшипниках, в скользящем контакте (щетка – кольцо), и ротора о воздушную среду ∆Р_МЕХ . На основе изложенного

Выражение (3.29) можно упростить, если пренебречь магнитными потерями в пакете ротора из-за их малости в сравнении с другими слагаемыми. Действительно, частота тока ротора в пределах до номинальной нагрузки составляет 1—4 Гц. При такой частоте тока, а значит, и поля потери из-за гистерезиса и вихревых токов в роторе весьма малы. Поэтому практически можно считать, что

Электромагнитная мощность и мощность на валу. Мощность, передаваемая магнитным полем от статора к ротору Р_ЭМ, есть мощность, потребляемая из сети за вычетом потерь в статоре, т. е.

Мощность может быть представлена как произведение момента на угловую скорость Ω₁ , т. е.

Механическая мощность ротора Р_МЕХ , вращающегося с угловой скоростью Ω, может быть представлена как

Потери в роторе составляют ∆Р_Э2 , поэтому

Мощность на валу двигателя Р₂ отличается от механической на значение механических потерь ∆Р_МЕХ , т. е.

Исходя из введенных понятий и формул (3.30)-(3.35), можно для лучшей наглядности показать при помощи энергетической диаграммы, представленной на рис. 3.20, распределение мощностей и потерь в асинхронном двигателе. Если подставить в формулу (3.34) значения мощностей через моменты (3.32) и (3.33), то можно показать, что электрические потери ротора пропорциональны скольжению.

Чем ближе частота вращения ротора к частоте вращения поля, тем электрические потери меньше. Следует отметить, что магнитные потери ∆Р_М при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной, так же как и в трансформаторе, являются постоянной величиной, т. е. не зависят от нагрузки.

Механические потери ∆Р_МЕХ также практически не зависят от нагрузки.

КПД двигателя. КПД двигателя есть отношение полезной мощности, т. е. мощности на валу двигателя (паспортной_мощности) Р₂ , к потребляемой мощности из сети , т. е. .

Если постоянные потери обозначать через ∆Р_с(∆Р_с=∆Р_м+∆Р_мех), а переменные потери ∆Р_э, то

КПД двигателя изменяется в зависимости от нагрузки двигателя, поэтому в формуле КПД следует учесть коэффициент загрузки . Так как переменные электрические потери ∆Р_эпропорциональны квадрату тока, формула КПД аналогична формуле КПД для трансформатора, т. е.

. (3.36)

Обычно КПД асинхронного двигателя составляет 0,75 — 0,95.

Большее значение КПД имеет двигатель большей мощности. График ,построенный согласно (3.36) изображен на рис. 3.21.

Коэффициент мощности. Кроме активной мощности P₁, двигатель потребляет реактивную мощность Q₁, в основном необходимую для образования вращающегося магнитного поля. Коэффициент мощности при синусоидальном токе

При холостом ходе cosφ₁ имеет малое значение (примерно 0,1), так как активная мощность расходуется только на относительно небольшие потери в статоре и небольшие механические потери, а реактивная мощность имеет постоянное значение, так как магнитный поток постоянен.

С увеличением нагрузки активная мощность увеличивается, а реактивная мощность в пределах до номинальной нагрузки имеет неизменное значение. В результате cosφ₁ увеличивается, однако при дальнейшем увеличении нагрузки сказывается увеличение потока рассеяния, т. е. реактивная мощность увеличивается и cosφ₁ начинает уменьшаться. Кривая зависимости коэффициента мощности от загрузки двигателя показана на рис. 3.21.

Учитывая изложенное, следует сделать вывод, что необходимо стремиться к тому, чтобы двигатель работал при нагрузке, близкой к номинальной (β = 1).

Обозначение мощности электродвигателя и прочих данных

Содержание

1. Виды асинхронных электродвигателей по их конструктивному исполнению
2. Как обозначаются электродвигатели различных конструкций
3. Расшифровка обозначений двигателей серии 4А

Перед использованием электродвигателя необходимо в обязательном порядке ознакомиться с его заводскими данными, которые обычно указываются на щитке, крепящемся к корпусу. В частности, указываются следующие параметры:

• Номинальное напряжение (В), при этом обозначается схема соединения обмоток.
• Сила тока (А) для данной схемы соединения.
• Номинальная мощность на валу (кВт).
• Частота тока в сети (гц).
• Номинальная частота вращения (об/мин).
• Коэффициент полезного действия или к.п.д. (%).
• Коэффициент мощности (cosf).
• Класс изоляции.
• Масса (кг) и тип электродвигателя.

Следует учесть, что обозначение мощности электродвигателя согласно его паспортным данным – это номинальная активная мощность, которая потребляется из сети при номинальной нагрузке на валу.

Однако довольно часто в процессе эксплуатации данные на табличке становятся нечитабельны (например, если двигатель подвергался окрашиванию), в таком случае параметры двигателя определяются методами измерений. В частности, мощность измеряется путем подключения электросчетчика (в режиме работы двигателя со штатной нагрузкой), для измерения потребляемого тока используются токоизмерительные клещи, мультиметр или амперметр и т.д.

Виды асинхронных электродвигателей по их конструктивному исполнению

В зависимости от степени защищенности электродвигатели делятся на:

• Открытые. Они не очень распространены, т.к. не имеют специальных приспособлений, предотвращающих возможность прикосновения к токоведущим и вращающимся механизмам, а также попадания посторонних предметов внутрь агрегата.
• Защищенные. Имеют вышеуказанные приспособления.
• Каплезащищенные. Комплектуются элементами, позволяющими предотвратить попадание внутрь капель воды (при их вертикальном падении).
• Закрытые. Внутренняя полость отделяется особой оболочкой, не позволяющей пыли проникнуть внутрь.
• Взрывозащищенные. Имеют высшую степень защиты и поэтому могут применяться даже во взрывоопасных помещениях.

Кроме того, электродвигатели различаются по типу монтажа: вертикальные, фланцевые, интегрированные и пр.

Как обозначаются электродвигатели различных конструкций

Обычно используются следующие обозначения:

• М101 – устанавливается горизонтально и фиксируется на лапах, приваренных к станине либо составляющих с ней единое целое.
• М201 – также горизонтальная установка, но двигатель подвешивается на лапах, размещенных сверху на станине.
• М301 – фланцевый двигатель с горизонтальной установкой; кольцевой фланец с центрирующей заточкой и отверстиями для болтов расположен на щите подшипника.
• М302 – двигатель устанавливается вертикально (рабочий конец вала располагается в нижней части); закрепляется на подшипниковом щите с помощью фланца.
• М303 – тип установки как у М302, но рабочий конец вала располагается наверху.
• М102 – как М302, но закрепление производится на лапах.
• М103 – как М102, но при установке рабочий конец вала находится сверху.
• М202 – как М302, но закрепление осуществляется фланцем на щите и лапами на станине.
• М203 – как М202, но конец рабочего вала находится в верхней части.

Расшифровка обозначений двигателей серии 4А

4 – серийный номер.

А – асинхронный двигатель.

2-я буква после А – способ защиты двигателя.

3-я буква после А – материал, из которого изготовлена станина и щиты.

2 или 3 числа – высота оси вращения в миллиметрах (50-355).

Буквы S, M, L – установочные размеры по длине станины (маленькая, средняя, длинная).

Цифры 2, 4, 6, 8, 10, 12 – число полюсов.

Конечные буквы и числа – климатическое выполнение и категория размещения.

Как рассчитать мощность электродвигателя

1. Расчёты основных параметров асинхронного электродвигателя
2. Как определить мощность электродвигателя?
3. Какие бывают виды регуляторов?
4. Регулятор на переменном резисторе
5. Электронный регулятор
6. Заключение

Как выполнить расчёт потребляемой мощности асинхронного электродвигателя из сети, если по шильдикам можно узнать только номинальную мощность? Для этого необходимо:

• обратить внимание на остальные показатели – это η и cosφ (КПД и коэффициент мощности);
• учесть связь динамических характеристик вала и КПД.

По имеющимся данным, можно рассчитать затраченную мощность электроэнергии:

Pз=Р/η.

Но нужно помнить, что потребляемая энергия электрическими приборами включает в себя как активную, так и реактивную компоненту.

Расчёты основных параметров асинхронного электродвигателя

Активная мощность тратится на выполнение полезной работы и создание тепла. Обозначается буквой «P», измеряется в W и вычисляется:

P=I*U*cosφ.

Реактивная мощность создаётся колебаниями энергии электрического поля. Она обуславливает способность деталей реактивной машины сохранять и излучать электромагнитную энергию. Речь идёт о токе, который заряжает конденсатор или создает магнитное поле вокруг витков обмотки катушки. Обозначается буквой «Q», измеряется в Var и рассчитывается:

Q=I*U*sinφ.

Полная мощность «S» представляется математической комбинацией по формуле теоремы Пифагора: S*S = Q*Q + P*P. Она измеряется в V*A и вычисляется:

S = P / cosφ = √(P 2 + Q 2 )=I*U.

Реактивную мощность трехфазного асинхронного двигателя можно представить суммой двух составляющих: индуктивной и емкостной.

Лучшее представление данной величины может быть получено в виде векторной диаграммы, индуктивная составляющая – это положительная координата на оси Y, емкостная – отрицательная. Очевидно, что эти два значения несколько компенсируют друг друга, составляя координату вектора, которая будет либо положительной, либо отрицательной. Чем меньше угол между ними, тем полная мощность становится ближе к активной.

Коэффициент мощности cosφ для трёхфазного асинхронного двигателя равен 0,8–0,9. Если его необходимо увеличить, то довольно часто добавляют конденсаторы в цепи двигателя. Функция этих конденсаторов заключается в том, чтобы обеспечить намагничивающий ток, снижающий амплитуду реактивной составляющей. Чем выше cosφ, тем меньше электромашина потребляет энергии.

Как определить мощность электродвигателя?

Для того чтобы выполнить расчёт понадобятся измерительные инструменты и справочная информация. Итак, существуют варианты определения мощности электродвигателя:

• по току. Подаём питание на асинхронный электродвигатель. Поочередно делаем замеры тока в каждой обвивке амперметром. В итоге среднее значение тока умножается на напряжение и получается потребляемая мощность электродвигателя;
• по размерам. Замеряем диаметр и длину сердечника статора. Узнаем частоту оборотов вала. Далее, производим приближённый расчёт «постоянной» по формуле:

3,14•D•n/(120•f).

На основе расчёта находим в справочнике константу. Вычисляем

P = C•D²•l•n•10^(-6);

• по тяговой силе. Измеряем скорость оборотов вала с помощью тахометра, радиус вала обычной линейкой, тяговое усилие движка динамометром. Для расчёта все найденные значения перемножаем

P =M•w= F•2•3,14•n•r.

На основе этих математических выражений можно сделать вывод, что асинхронные двигатели могут иметь одинаковую мощность, но различаться по частоте вращения вала, что существенно влияет на его габариты. Рассмотрим также смысл использования регуляторов мощности.

Какие бывают виды регуляторов?

Существует два вида регуляторов, доступных на сегодняшнем рынке:

• на переменном резисторе,
• электронный (шаговый и подвижный).

Все они обладают разными способами управления скоростью вращения и, посему, эффективность (потребление электроэнергии) у каждого вида отличается. С этой точки зрения, классический регулятор – самый дешевый, но неэффективный. Давайте рассмотрим все три типа.

Регулятор на переменном резисторе

На самом деле этот реостат имеет внутри огромную катушку. Выбирая низкие параметры скорости, мы, по сути, выбираем более высокое сопротивление цепи. Это приводит к снижению потребляемого тока (так как напряжение является фиксированной величиной). Аппараты громоздкие по размеру и недорогие по цене.

Электронный регулятор

Электронные – это новейшие типы из доступных регуляторов на рынке. Они намного меньше по размерам, чем другие. Для понижения напряжения в них используются вместо резисторов конденсаторы, которые регулируя скорость вращения, управляют сигналом электропитания. В отличие от реостатов не нагреваются и, значит, экономят электроэнергию, когда мотор работает на малых скоростях.

Регуляторы способны сэкономить до 40% на «1» скорости и около 30% на «2-й» скорости по сравнению со своими резисторными аналогами. Существуют электронные разновидности регуляторов:

1. подвижные с плавным регулированием.

1. шаговые с пронумерованной скоростью действия (обычно от 1 до 5).

Эти устройства обеспечивают низкий уровень искажений движения мотора и, следовательно, меньше нагреваются. Вариант с лучшей технологией и экономией электричества.

Заключение

Мощность асинхронного двигателя – основная техническая характеристика этого устройства, которая влияет на сферу применения и выполняемые задачи. Для регулирования соотношения физических величин используются регуляторы. Формулы, выражающие связь физических показателей асинхронных двигателей необязательно помнить все, их можно легко выводить самим из тех, что знакомы по школьной программе физики.

Что такое потребляемая мощность асинхронного двигателя

Группа: Участники форума
Сообщений: 63
Регистрация: 16.10.2007
Из: Беларусская ССР
Пользователь №: 12060

Необходимо измерить потребляемую мощность асинхронного электродвигателя, который приводит в действие центробежный насос. Номинальная мощность 45кВт, напряжение 380В.
Вопрос состоит в том как и чем это можно сделать на работающем двигателе, если он не оборудован амперметром. Вмешиваться в его работу нельзя (т.е. в цепь устанавливать какой-нибудь прибор). Может существуют какие-нибудь устройства, которые измеряют потребляемую мощность так же как вольтметр напряжение?

Второй вопрос. На более маленьком двигателе подсоединил тестер на одну из фаз. Тестер прежде чем сгореть успел показать силу тока 2,7А. По какой формуле посчитать потребляемую мощность. Учебники пробовал читать — формул много, а какая из них мне подходит не знаю. Может эта:
P=3^(1/2)*U*I*КПД
В моем случае I=2,7 или I=3*2,7 поскольку фаз три.

Еще вопрос. Реактивная мощность учитывается при расчете затрат электроэнергии? (Нужно сделать технико-экономические расчеты замены имеющегося оборудования на новое.)

Сообщение отредактировал КиД — 4.1.2008, 19:57

Группа: Участники форума
Сообщений: 20238
Регистрация: 8.8.2007
Из: Vilnius
Пользователь №: 10542

Группа: Участники форума
Сообщений: 2380
Регистрация: 12.7.2006
Из: г.Харьков
Пользователь №: 3382

Измерениями «на скорую руку» не отделаетесь.
В любом случае необходимо учитывать сдвиг фаз, а для этого либо включать в цепь трансформатор тока или использовать «умные» токовые клещи с цифровым выходом и такой же умный измерительный прибор, который покажет и угол, а может заодно и мощность.
Реактивная мощность при расчете электрических сетей учитывается для выбора сечения проводников, и для того чтобы знать сколько придется платить энергетикам (ну или какой ставить компенсатор реактивной мощности).
Если подоплекой данных измерений является попытка применить двигатель меньшей мощности, то надо очень внимательно проверить момент (и особенно пусковой момент) на валу двигателя.

Сообщение отредактировал Сергей В. — 4.1.2008, 17:34

Группа: Участники форума
Сообщений: 20238
Регистрация: 8.8.2007
Из: Vilnius
Пользователь №: 10542

Группа: Участники форума
Сообщений: 63
Регистрация: 16.10.2007
Из: Беларусская ССР
Пользователь №: 12060

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

Сообщение отредактировал КиД — 4.1.2008, 19:46

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

Клещи надо смотреть в любом магазине для электриков. от 600 руб до много денег. в зависимости от наворотов. это просто тестер с токоизмеряющими клещами.

если двигатель работает от частотника — клещи могут нагло врать. но частотник (если он, конечно, более-менее приличный. ) сам имеет возможность показать все характеристики двигателя.

Группа: Участники форума
Сообщений: 20238
Регистрация: 8.8.2007
Из: Vilnius
Пользователь №: 10542

Группа: Участники форума
Сообщений: 180
Регистрация: 1.8.2006
Из: Краснодар
Пользователь №: 3556

Группа: Участники форума
Сообщений: 63
Регистрация: 16.10.2007
Из: Беларусская ССР
Пользователь №: 12060

зюс нужно измерить полную мощность. Теперь понял что счетчик определяет только активную мощность (да и счетчик устанавливать у нас ни кто не станет — есть общий на все производство).
Косинус фи по паспорту брать не получится — при частотном регулировании этот косинус сильно падает (хотелось бы как-то определить на сколько). С частотником работает только один из насосов. Остальные без. К стати на частотнике есть указания по силе тока, и мощности но в паспорте не указано это активная или полная.
Коэффициент загрузки насоса — 0,7-0,8 это наверно теоретически. На деле насос работает с подачей в два раза больше допустимой. По идее двигатель должен был сгореть. Но видимо из-за прерывистой работы не успевает перегреться (4 мин. работает, 10 мин простаивает).

Сообщение отредактировал КиД — 8.1.2008, 13:55

Группа: Участники форума
Сообщений: 61
Регистрация: 4.7.2007
Из: санкт-петербург
Пользователь №: 9838

Группа: Участники форума
Сообщений: 63
Регистрация: 16.10.2007
Из: Беларусская ССР
Пользователь №: 12060

Защита наверняка есть.

Дело в следующем. Насосы работают явно в не рабочей зоне (подача примерно в два раза более допустимой). Двигатель к насосу должен стоять на 37 кВт — стоит на 45 кВт. От того и не сгорает. — Очевидно что ситуация не в какие ворота не лезет.

Мне необходимо обосновать с точки зрения энергосбережения необходимость замены имеющегося оборудования на менее энергоемкое (так звучит в тех. задании). Поэтому мене необходимо сравнить энергозатраты на данный момент и как это будет после реконструкции. Как это будет с новым оборудованием — элементарно. А какие энергозатраты сейчас — большой вопрос — надо мерить силу тока и считать .

Подскажите токоизмерительные клещи измеряют силу тока сквозь изоляцию или надо доступ к оголенному кабелю (не хотелось бы).

Группа: Участники форума
Сообщений: 180
Регистрация: 1.8.2006
Из: Краснодар
Пользователь №: 3556

Группа: Участники форума
Сообщений: 2380
Регистрация: 12.7.2006
Из: г.Харьков
Пользователь №: 3382

Если вопрос стоит так серьезно, а не «для галочки», поставьте временный счетчик на сутки-другие и получите ответ на поставленный вопрос.

Сообщение отредактировал Сергей В. — 9.1.2008, 11:02

Группа: Участники форума
Сообщений: 180
Регистрация: 1.8.2006
Из: Краснодар
Пользователь №: 3556

Группа: Участники форума
Сообщений: 856
Регистрация: 18.6.2007
Из: Крым
Пользователь №: 9559

Не совсем понятно зачем все это?. Если хотите поменять эл.привод с частотником на эл. привод меньшей мощности без частотника, то мерить мощность надо до частотника, но в некоторых частотниках есть возможность посмотреть и ток и потребляемую мощность. Помоему лучше все таки начинать с подбора насоса по реальной ситуации.

Сообщение отредактировал zem — 9.1.2008, 15:58

Группа: Участники форума
Сообщений: 63
Регистрация: 16.10.2007
Из: Беларусская ССР
Пользователь №: 12060

Извиняюсь, что сразу не пояснил:
Есть несколько независимых участков. На одном из них был установлен преобразователь частоты тока. Насос работает постоянно. Здесь нужно доказать сокращение затрат электроэнергии поскольку по общецеховому счетчику сокращения затрат не наблюдается. Сам преобразователь спрятан в ящичек с замочком, из ящичка выходит мониторчик, который отображает не совсем то что хочется. Лезть в ящичек энергетики опасаются.
Здесь больше спортивный интерес — такое предчувствие, что с одной стороны частотник сокращает затраты энергии за счет уменьшение избыточных напоров, с другой стороны за счет падения косинуса фи — увеличивает затраты энергии. В результате ни какой экономии.

Кто бы пояснил, частотник показывает полную потребляемую мощность или активную, потребляемую или отдаваемую. В паспорте не указано. Частотник VFD-B дельта.

В другом цеху не регулируемые насосы работаю прерывисто. Насосы подобраны изначально неверно. Работают так далеко за пределами рабочей характеристиками, что по их паспортным данным не определить кпд. А кпд видимо очень низкий и его нужно определить. Если доказать, что насосные агрегаты пережигают энергию, то на реконструкцию деньги даст комитет по энергосбережению (а не из своего кармана). — это главный вопрос.

Сообщение отредактировал КиД — 10.1.2008, 14:40

Мощность электродвигателя. Секреты энергоэкономии.

Мы часто сталкиваемся со спорными точками зрения на достаточно простые вещи, которые касаются физики, поэтому заранее просим прощения у специалистов за простой язык и «разжевывание». В этой статье мы детально разберем понятия мощности электродвигателя, методы нахождения потребляемой мощности из сети, а также попробуем понять как можно сэкономить на электроэнергии. Сразу оговоримся, что разбирать будем асинхронный тип электродвигателя как наиболее часто используемый.

Итак, любой электродвигатель имеет базовые характеристики, которые указывает завод-производитель на шильде каждого своего изделия.

Как видим, на шильде указаны:

1) Тип электродвигателя и заводской номер

2) Количество фаз 3, частота тока 50 Hz, подключение треугольник/звезда 220/380В, номинальные токи 2,7/1,6А

3) Номинальная мощность электродвигателя на валу 0,55кВт, номинальная частота вращения вала 1360 об/мин, КПД 75%, косинус фи 0,71

4) Режим работы S1 (постоянный), класс изоляции обмоток F, ГОСТ

5) Степень защиты от пыли и влаги IP54, год выпуска

Как же определить какова потребляемая мощность электродвигателя от сети? Для начала разберемся в понятиях. Номинальная мощность электродвигателя, которая указывается на шильдике электродвигателя это та мощность, которую электродвигатель выдает в установившемся номинальном режиме работы при условии сбалансированной оптимальной работы всего механизма, который приводят электродвигателем. Каждый механизм имеет свою энергетическую характеристику и оптимальный режим работы с точки зрения энергопотребления. Таким образом, первая задача, которую стоит решить для достижения минимизации потребляемой энергии – это правильный подбор электродвигателя для привода того или иного механизма.

Потребляемая мощность электродвигателя от сети является динамической величиной и зависит от нагрузки на валу электродвигателя и потерь мощности на неполезной работе, такой как трение, нагрев и т.д. Наилучший способ определения потребляемой из сети мощности – это эмпирический, поскольку любые расчетные методики дадут значительную погрешность, а погрешности в вопросах энергоэффективности недопустимы. Таким образом, для максимально точного определения потребляемой мощности электродвигателя от сети рекомендуем «погонять» приводимый механизм в различных стандартных режимах работы, измеряя и фиксируя токи в каждом из режимов при помощи токосъемных инструментов. А еще лучше – воспользоваться цифровым счетчиком электрической энергии.

Легко заметить, что в нагруженных режимах работы таких как пуск, работа под нагрузкой, номинальный режим, торможение, токи в обмотках увеличиваются, повышаются ЭДС, крутящий момент на валу и т.д. Отсюда следует вторая задача, которую следует решить для снижения потребляемой мощности электродвигателя – задача снижения линейных токов в режимах высокого потребления электроэнергии.

Путем регулирования частоты тока

Этот метод получил пока наибольшее распространения ни смотря на высокие расходы на внедрение, частотное регулирование производится при помощи специальных частотных преобразователей, стоимость которых часто превышает в несколько раз стоимость самого электропривода. Очень безопасный и эффективный метод снижения мгновенной мощности электродвигателя.

Регулирование напряжения

Экономия электроэнергии путем регулирования частоты вращения электродвигателя плавным изменением напряжения питания при помощи регулятора напряжения. Этот метод применим в некоторых случаях, однако опасен остановками электродвигателя из-за т.н. опрокидывания, когда момент сопротивления механизма выше, чем мощность электродвигателя на валу вследствие непропорционального снижения питающего напряжения. Также такой метод локально снизить мощность электродвигателя требует дополнительных средств контроля режимов работы электродвигателя, контроля температуры обмоток, контроля частоты вращения, мощности электродвигателя на валу.

Решение вопроса влияния несимметричности напряжения сети на мощность электродвигателя.

Качество напряжения сети непосредственно влияет на потребление электроэнергии. На симметричность напряжения влияют сами потребители электроэнергии неравномерной нагрузкой по фазам, используя устройства нелинейной нагрузки. Самые «весомые» создатели нелинейной нагрузки – подстанции электротранспорта. Из-за несимметричности напряжения в асинхронном двигателе создается эллиптическое магнитное поле и несколько крутящих моментов, один из которых тормозит систему и расходует энергию.

Реактивная мощность электродвигателя. Внедрение компенсаторов.

Как известно, потребляемая из сети электрооборудованием мощность состоит из ряда составляющий, главными из которых являются активная и реактивная мощность. Последние годы в мире динамично развивается направление по внедрению компенсаторов реактивной мощности, что позволяет экономить электроэнергию промышленным потребителям.

Микроконтроллеры

Также перспективным направлением по экономии электроэнергии при использовании асинхронных двигателей является внедрение микроконтроллеров, которые позволяют в режиме реального времени мониторить момент сопротивления приводимого оборудования и соотносить его с крутящим моментом электродвигателя. При снижении момента сопротивления, микроконтроллер передает команду регулятору напряжения. Такая компенсацию реализуется без изменения частоты вращения, поэтому применима только для оборудования, не требующего регулировки частоты.