4.12.2 Расход энергии

Асинхронный двигатель. При неизменяющихся в период пуска напряжении и cosφ потребляемая мощность будет зависеть от тока, который определяется вращающим моментом.

Мощность N₁ на валу подъемного двигателя в начале подъемной операции равняется нулю, но в это же время из сети потребляется и в реостате затрачивается мощность N'₁, при системе с органами навивки постоянного радиуса

(156)

то же, переменного радиуса

(157)

Мощность, затрачиваемая в реостате при положительных усилиях в конце подъемной операции, соответственно составляет

(158)

(159)

Диаграмма расхода энергии асинхронным питателем из сети для подъемной системы с постоянным радиусом навивки без уравновешивающего каната и при трехпериодной диаграмме скорости показана на рис. 52, где площадь N₁ – 1 – 2 – 3 – 4 — N₆ — N₁ — энергия, затрачиваемая на валу барабана, площади N₁ - N₂ -1 - N₁, 2 - N₃ - N₄ – 3 - 2 и 4 - N₅ - N₆ – 4 - потери энергии в редукторе, площади N₁ - N₂ - N'₁ - N₁ и N₅ - N'₆ - N₆ - N₅ потери в реостате в периоды ускоренного и замедленного движения, площади N'₁ – 5 – 6 - - N'₁, N₃ – 7 – 8 - N₄ - N₃ и N₅ – 9 – 10 - N'₆ - N₅ - потери в подъемном двигателе.

Затрата энергии (кВт·с) подъемной установкой на валу двигателя за одну подъемную операцию определяется как сумма расходов энергии в отдельные периоды движения:

(160)

Аналогичным образом определяют расход энергии при любых диаграммах скорости.

Расход энергии (кВт·ч) на шинах электроподстанции на 1 т поднимаемого груза при одновременно поднимаемом грузе Qn

(161)

где 1,03 - коэффициент, учитывающий расход энергии во время маневров и при торможении; η_д - к.п.д. двигателя; η_с = 0,95 — к.п.д. электрической сети.

Расход энергии (кВт·ч) на 1 т·км при высоте подъема Н

(162)

Годовой расход энергии установкой на подъем полезного ископаемого и породы

(163)

Рис. 52 - Диаграмма расхода электроэнергии при асинхронном двигателе

Привод с двигателем постоянного тока (система Г-Д). Ток в этом приводе изменяется в соответствии с изменением вращающего момента (движущего усилия при системах постоянного радиуса навивки), а напряжение — в соответствии с изменением скорости, так как регулирование частоты вращения двигателя производится изменением напряжения.

Диаграмма потребляемой мощности при системе Г-Д изобразится диаграммой мощности на валу подъемного двигателя (см. рис 48) с учетом потерь в преобразовательной группе и в самом подъемном двигателе. Площадь диаграммы мощности на валу подъемного двигателя представляет собой энергию W (кВт·с), что расходуемую им.

Энергия (кВт·ч), потребляемая на шинах электроподстанции на 1 т поднимаемого груза,

(164)

где = 0,9 — к.п.д. подъемного двигателя; = 0,93...0,94 — к. п.д. генератора; = 0.9 - к.п.д. двигателя преобразовательной группы; = 0.97 — к.п.д. возбуждение; = 0,95 — к.п.д. электрической сети.

Расход энергии на 1 т поднимаемого груза, на 1 т·км и за один год определяется так же, как и при асинхронном двигателе.