Sistemul de actionare electrica are in componenta sa trei elemente de baza:
- masina electrica de actionare
- organul de transmisie a miscarii de la masina electrica la mecanismul de lucru
- mecanismul de lucru (mecanismul executor) care efectueaza procesul tehnologic.
La aceste trei elemente se mai adauga echipamentul de comanda, reglare si protectie precum si alimentarea cu energie electrica.
Ecuatia generala a unui bilant energetic este :
Wi = Wu + DWp + Wr,
unde:
Wi = energia electrica intrata in conturul de bilant
Wu = energia utila consumata pentru realizarea procesului tehnologic
DWp = pierderile de energie in interiorul conturului
Wr = energia restituita in exteriorul conturului
Energia electrica intrata in contur,Wi , este suma energiei intrate din exterior si energia care se genereza in contur, Wi = Wie + Wig
Energia utila, Wu, este energia dezvoltata in mecanismul de lucru, la capatul lantului cinematic al sistemului de actionare electrica.
Pierderile de energie, DWp, corepund pierderilor de putere din masina electrica cat si pierderilor mecanice din mecanismul de lucru.. DWp = DWda + DWme + DWvt + DWml
Pierderile in masina electrica se definesc ca fiind suma pierderilor in infasurari, a pierderilor in miez cat si a pierderilor mecanice din masina electrica: DWme = DWcu + DWfe + DWmot
Pierderile din organul de transmisie si pierderile din mecanismul de lucru se determina impreuna, fiind destul de dificil de evidentierea lor separat. Practic se pot lua in calcul pierderile mecanice totale 9in motor, organul de transmisie si mecanismul de lucru). Scopul bilantului fiind de a pune in evidenta pierderile cat si masurile necesare pentru eliminarea sau diminuarea lor.
- masina electrica de actionare
- organul de transmisie a miscarii de la masina electrica la mecanismul de lucru
- mecanismul de lucru (mecanismul executor) care efectueaza procesul tehnologic.
La aceste trei elemente se mai adauga echipamentul de comanda, reglare si protectie precum si alimentarea cu energie electrica.
Ecuatia generala a unui bilant energetic este :
Wi = Wu + DWp + Wr,
unde:
Wi = energia electrica intrata in conturul de bilant
Wu = energia utila consumata pentru realizarea procesului tehnologic
DWp = pierderile de energie in interiorul conturului
Wr = energia restituita in exteriorul conturului
Energia electrica intrata in contur,Wi , este suma energiei intrate din exterior si energia care se genereza in contur, Wi = Wie + Wig
Energia utila, Wu, este energia dezvoltata in mecanismul de lucru, la capatul lantului cinematic al sistemului de actionare electrica.
Pierderile de energie, DWp, corepund pierderilor de putere din masina electrica cat si pierderilor mecanice din mecanismul de lucru.. DWp = DWda + DWme + DWvt + DWml
Pierderile in masina electrica se definesc ca fiind suma pierderilor in infasurari, a pierderilor in miez cat si a pierderilor mecanice din masina electrica: DWme = DWcu + DWfe + DWmot
Pierderile din organul de transmisie si pierderile din mecanismul de lucru se determina impreuna, fiind destul de dificil de evidentierea lor separat. Practic se pot lua in calcul pierderile mecanice totale 9in motor, organul de transmisie si mecanismul de lucru). Scopul bilantului fiind de a pune in evidenta pierderile cat si masurile necesare pentru eliminarea sau diminuarea lor.
Tinand seama de aceste considerente si presupunand Wr = 0, relatia de bilant energetic pentru un sistem electric de actionare este:
Wi = Wu + DWda + Wcu + DWfe+m.
Energia intrata in contur, Wi, se determina prin masuratori efectuate la bornele tabloului de alimentare.
Energia utila, Wu, se obtine prin scaderea pierderilor din energia intrata, rezulta: Wu = Wi - DWp
In continuare prezentam un mod de realizarea a bilantului energetic in regim permanent. In situatiile practice, cand regimurile tranzitorii sunt de scurta durata, nu se efectueaza calcule separate pentru aceste regimuri tranzitorii ci se considera o incarcare medie pentru intervalul considera.
Pierderle de energie in infasurari, Wcu, se pot determina cu relatia:
DWcu = (3k.k.Im.Im.Re.t)/1000 [kwh]
unde:
k = coeficient de forma al curentului,
Im = valoarea medie a intensitatii curentului electric in intervalul t [ore]
Re = rezistenta echivalenta a infasurarilor (cu vslorile corespunzatoare fiecarui tip de masina electrica)
Pierderile de energie in circuitul magnetic nu pot fi separate decat pentru motoarele asincrone cu rotorul bobinat. La aceste motoare se caleaza rotorul cu circuitul rotoric deschis si se fac masuratorile necesare. Se poate asimila motorul cu un transformator electric care functioneaza in gol.
DWfe = ( Prd - 3Ri.Io.Io.0.001).t [kwh]
Pentru celelate tipuri de masini electrice nu se poate face separarea pierderilor asa incat ele se calculeaza impreuna.
La efectuarea unui bilant energetic pentru o sectie, unde sunt mai multe sisteme de actionare electrice, se pot lua in calcul o serie de coeficienti cu caracter statistic, care introduc corectiile corspunzatoare. Prin neintroducerea acestor corectii rezultatele pot fi eronate.
Factori de corectie:
- Coeficientul de simultaneitate: tine seama de numarul de utilaje aflate la un moment dat in functiune,
Ks = Nf/N
- Coeficientul de conectare, Kc = Tf/T
- Coeficientul de incarcare, Ki = Pc/Pr
Energia consumata de un ansamblu de N instalatii de acelasi timp intr-un interval de timp este
W = Ks . Kc . Ki . Pm . t , unde Pm = puterea medie rezultata in urmamasuratorilor efectuate in timpul t.
