Microsoft Word Кожеуров222. doc

2.5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ВЫВОДЫ 
Приведенные в гл. 2 расчеты мощности и энергии потерь, КПД и энергопотребления 
для различных типов асинхронных электроприводов позволяют произвести обоснованное 
сравнение энергоэффективности рассмотренных систем. В табл. 2.2 приведена зави-
симость суммарной мощности потерь двигателя типа MTF111-6, имеющего Р
ном
=3,5 кВт, 
n
ном
= 895 об/мин от установившейся скорости вращения о и момента статической 
нагрузки 
М
с
= 0,5 М
ном
. Эта зависимость отображает общие закономерности для всех рас-
смотренных ранее классов асинхронных электроприводов. 
Расчет 
производился по формуле (2.9) с использованием уравнений для 
отдельных составляющих потерь, при расчете которых для систем ТПН—АД и УРР—АДФР 
учитывались следующие составляющие: потери в меди обмоток статора и ротора (для 
системы УРР—АДФР суммарные потери в роторной цепи, включая потери в добавочных 
сопротивлениях) с учетом высших гармоник, а также потери в стали статора. 
Для системы ППЧ—АД при реализации базового закона частотного управления 
принимались во внимание потери в меди обмоток статора и ротора, потери 
в стали статора, дополнительные и механические потери; расчеты производились с 
учетом насыщения. 

---

47
В табл. 2.3 приведена зависимость энергии потерь при пуске 
двигателя типа 
MTF111-6 с учетом рассмотренных выше составляющих потерь (для системы ТПЧ—АД 
рассчитывались только потери в меди обмоток статора и ротора) от продолжительности 
пуска. Разгон при определении зависимости осуществлялся с постоянным ускорением 
(равномерно-ускоренное движение) от начальной скорости 
до установившейся 
скорости 
при моменте статической нагрузки 
М
с
= 0,5М
ном
, 
суммарном моменте 
инерции 
и разной продолжительности пусков 
Анализ данных, приведенных в табл. 2.2, 2.3, подтверждает вывод о том, что при 
неизменной частоте переменного напряжения, питающего статорные цепи, при снижении 
скорости возрастает скольжение асинхронной машины и, следовательно, потери в 
электроприводе. Их рост тем значительнее, а КПД тем меньше, чем меньше значение 
пониженной скорости. Значит, системы реостатного регулирования скорости 
асинхронного электропривода и систему ТПН—АД нельзя признать на современном этапе 
целесообразными для регулирования скорости особенно при продолжительном режиме 
работы из-за низких энергетических показателей и существенного снижения КПД 
электропривода. 
При реостатном регулировании скорости потери в роторных цепях электропривода 
линейно связаны со скольжением, что приводит к низким энергетическим показателям 
системы. Перераспределение потерь между сопротивлениями ротора двигателя и 
добавочными сопротивлениями происходит таким образом, что при снижении скорости 
потери в АД не превышают номинального значения [18], поэтому, если не учитывать 
ухудшение теплоотдачи самовентилируемых двигателей, нет необходимости увеличивать 
установленную мощность двигателя для предотвращения его перегрева. Как следует из 
табл. 2.2 и 2.3, тип электропривода УРР— АДФР нельзя рассматривать как 
энергосберегающий, а приведенные методики расчета его энергетических показателей 
позволят в дальнейшем количественно оценить выигрыш в энергопотреблении при его 
замене частотно-регулируемым асинхронным электроприводом. Необходимость получения 
количественных оценок при сравнении таких систем электропривода важна и потому, что 
в ряде случаев рекламируется применение асинхронного электропривода с фазовым 
ротором, как более дешевого по сравнению с системами ППЧ—АД, но при этом 
особенности его энергетики не анализируются и сравнительные оценки не приводятся 
[21]. 
При использовании систем ТПН—АД для регулирования скорости асинхронных 
короткозамкнутых двигателей помимо ухудшения энергетических показателей и 
возрастания потерь негативная ситуация усугубляется тем, что все потери выделяются в 
машине (часть их, как это имеет место в двигателях с фазовым ротором, не выносится на 

---

48
внешние добавочные сопротивления), поэтому для обеспечения нормального теплового 
режима регулируемого АД необходимо повышать его установленную мощность (см. табл. 
2.1) и увеличивать капитальные затраты, что не позволяет рекомендовать этот способ 
управления для регулирования скорости АД при продолжительном режиме работы и 
постоянном, не зависящим от скорости моменте статической нагрузки, не говоря уже об 
энергосбережении при регулировании скорости. 
Однако системы ТПН—АД находят широкое промышленное применение для 
осуществления управляемых пускотормозных режимов с ограничением уровня пусковых 
токов и моментов, что обусловлено технологическими требованиями. При внедрении си-
стем плавного пуска оказывается возможным несколько снизить пускотормозные потери, 
т.е. наряду с обеспечением требований технологии решать задачи энергосбережения. 
Еще одна возможность использования систем ТПН—АД для энергосберегающего 
управления связана с работой недогруженного АД в зоне номинальной скорости [8]. 
Особенности такого управления будут проанализированы в гл. 3. 
Таким образом, анализ различных способов регулирования АД позволяет 
утверждать, что для снижения энергопотребления универсальным является частотно-
регулируемый асинхронный электропривод. Этот вывод будет конкретизирован далее 
количественными оценками и сравнительным анализом.