驅動器的能量特性和提高它們的方法

電動機的運行條件通過激活和負載運行因素來評估。機器換檔比

其中∑tр為一個班次的總工作時間； T為變化時間； ∑t0——總輔助時間和工間休息時間。

大多數現代機器都是通過斷開電動機與電源的連接來停止的。在這些條件下，機器和電動機的開關係數相同。對於機器 摩擦離合器 在主驅動電路中，電動機通常連續旋轉。它只會在長時間的工作休息期間關閉。

如果我們假設在通用機器的不同運行條件下 ∑tр 可以取任何值（從 0 到 T）並且 ∑tр 在指定範圍內的所有值都是同等可能的，那麼

機器的利用率由負載係數表徵

其中 Psr 為電機軸的平均功率； Пн——電動機的額定功率。

如果在不同條件下運行的所有負載的通用機床具有相同的可能性，則平均功率

例如，對於公比 Px.x = 0.2Pn，我們有 γav = 0.6。

佔空比與負載因數的乘積稱為電動機的利用率：

其中 arab 是電動機實際給予機器的機械能； An 是電動機在額定功率下連續運行期間提供的能量。

結合上述包含和負載因子的平均值，我們得到 bsr = 0.3。

加工零件所消耗的能量與機器在額定負荷下連續運轉的情況下所能使用的能量之比，稱為機器的利用率：

驅動金屬切削機床的電動機的開關和負載係數的實際平均值小於所示值。這表明低負載和大量輔助時間的工作占主導地位。

通過對工業企業供電網絡的負荷分析，可以得到接近真實值的工作因數。選擇為特定車間供電的電網負載明顯小於在該車間中運行的電動機的標稱功率總和。

為了避免銅的過度消耗，在確定向車間供電的電線的橫截面時，要考慮消費者的同時負載及其欠載。對工廠供電網絡負荷的分析讓我們發現開關係數的平均值為~0.3，負載係數為~0.37。平均機器利用率約為 12%。以上種種，都表明在使用機床園區的領域中，擁有大量的資源。

切削過程中消耗的能量Ares與電動機在循環過程中消耗的能量A的比值稱為系統的循環效率：

它不僅體現了機床和電動機結構的完善性，而且體現了所選工藝流程在能耗和裝機功率利用方面的合理性。長時間空轉和嚴重欠載運行的多循環機器的效率值很小 (5-10%)。

電動機負荷不足導致投資於電動機、電網和廠變電站的資金回收不足。由於電動機負載不足，其效率和 cosφ 會降低。效率降低會導致能量損失。當消耗恆定的有功功率時，cosφ 的降低會導致電流強度的增加。隨著電流強度的增加，網絡損耗增加，變壓器和發電機的裝機容量沒有得到充分利用。

如果電廠有很多電動機在部分負荷下運行，電費會增加，因為電廠安裝的變壓器容量每千伏安要收取一定的費用，這與實際能耗無關。此外，在較低的 cosφ 值下，每單位消耗能量的成本會增加。

設備的使用和生產組織也可以通過啟動和充電電動機的運行係數來評估。了解表徵機器運行的係數有助於識別機器園區未使用的資源以及金屬切削機床合理運行的組織。

為了控制金屬切削機床的運行，開發了專用設備，其中一些附屬於金屬切削機床，另一些用於車間和一般生產的集中控制。

隨著加工過程的每一次變化以提高生產率，機器和電驅動的能量指標通常都會增加。這指的是提高切削速度、增加進給、加工過渡的組合、減少輔助時間等。提高機器主要運動的電驅動能量特性的有效手段是進刀和退刀的自動化。工具，夾緊工件，測量等。

然而，這種技術過程合理化的可能性通常是有限的。在機器上加工零件時，必須確保必要的精度、加工的清潔度和高勞動生產率，這決定了加工類型和切削方式，並迫使粗加工和精加工操作必須在每個零件上進行一次安裝。

在主傳動鏈中帶有摩擦離合器的機器中，通常使用所謂的怠速制動器。怠速限制器是一個開關，可在離合器分離時關閉電動機。電動機的這種關閉導致有功和無功能量的節省。然而，這增加了電動機的啟動次數，這與一些額外的能量消耗有關。

此外，由於在休息期間發動機冷卻惡化，在某些情況下可能會過熱。最後，使用怠速限制器時，由於電動機啟動次數增多，設備的磨損增加。這些情況可以通過特殊計算來考慮。通過在暫停時間長於特定設定持續時間的情況下自動關閉電動機，可以獲得令人滿意的結果。

有許多特殊的技術手段可以提高電驅動的cosφ。其中包括使用與電機並聯的靜態電容器、同步異步電機、用同步電機替換異步電機。提高金屬切削機床能源性能的措施並不普遍。

由於在大多數情況下，通用金屬加工機械的電力驅動器會長時間停頓，複雜而昂貴的安裝將得不到充分利用，因此花費在其上的資金將需要很長時間才能收回。最經常 無功補償 在一般商店或一般規模上。靜態電容器組用於這些目的。