Огромной долей парка электромашин на сегодня, являются асинхронные электродвигатели. На них приходится более половины электрической энергии, производимой в нашей стране.
Основной задачей таких электродвигателей - является преобразование электрической энергии в механическую работу. Непрерывно растут количество и потребляемые мощности асинхронных электромашин. Они получили свое применение в приводах различных станков, производственных машинах (грузоподъемных механизмах, прессах, землеройных машинах), вентиляторах, насосах, бытовой технике и во многом другом. Практически нет такой отрасли, в которой бы не использовались электродвигатели.
С учетом того, что электродвигатели являются главными потребителями электрической энергии, на производствах происходит постоянный поиск способов - для уменьшения затрат на их обслуживание. Одно из решений – применение новых моделей электрических двигателей, обладающих улучшенными характеристиками в плане энергосбережения. Окупаемость таких более дорогих электродвигателей составляет 2 - 3 года за счет экономии на оплате электроэнергии. Причем срок окупаемости более мощных электродвигателей, значительно меньше, чем у маломощных двигателей. Одним из вариантов экономии затрат на эксплуатацию, может быть применение частотного преобразователя, за счет которого происходит увеличение срока службы электрического двигателя. При этом в цепь питания электродвигателя, включаются особые фильтрующие устройства, или применяются специальные схемотехнические решения.
Снижения затрат на оплату электрической энергии, потребляемой электродвигателем, можно добиться при точном учете реактивной энергии, производимой асинхронными двигателями. При наличии значительного объема такой энергии, уменьшается электромагнитная совместимость оборудования. Поэтому величина реактивной энергии должна непрерывно контролироваться. Для этих целей служит счётчик реактивной энергии. Счетчик представляет собой устройство, служащее для преобразования величины мощности в аналоговый сигнал, с дальнейшим преобразованием в электрические сигналы, суммирование которых дает представление о величине потребляемой энергии. Конструктивное исполнение счетчика обычно следующее: пластмассовый корпус с жидкокристаллическим или светодиодным экраном, электронная плата и трансформаторы тока.
Нейтрализации индуктивной составляющей мощности, асинхронных электрических двигателей, на производствах добиваются с помощью конденсаторных батарей. Компенсатор реактивной мощности, на основе этих батарей, дает возможность:
- уменьшить потерю мощности сети;
- снизить затраты на оплату, за потребляемую электроэнергию;
- уменьшить воздействие помех, создаваемых асинхронными электродвигателями на работу другого оборудования;
- снизить фазную асимметрию.
Более экономичным способом уменьшения расходов, на содержание электрических двигателей, является повышение их эксплуатационной надежности. Решающее влияние на нее оказывают условия окружающей среды, уровень обслуживания, соответствие технических характеристик электродвигателя - условиям техпроцесса, и качество питающей электрической энергии.
Осмотр повышения эксплуатационной надежности электродвигателя, с применением защитных устройств.
Отказы электродвигателей, разделенных на три типа:
- Приработочный отказ - возникает на начальных сроках эксплуатации.
- Внезапный отказ - проявляется во время нормальной работы.
- Отказ из-за износа отдельных составляющих двигателя - возникает в связи с выработкой ресурса.
Так же существует второй тип отказов. Он максимально зависит - от изменения качества питающей электрической энергии. Большинство внезапных отказов происходят неожиданно, зависят от появляющихся перегрузок и ненормальных отклонений в режимах работы. Такие отказы нуждаются в своевременном устранении. Первоочередную помощь в этом оказывает реле контроля фаз – устройство промышленной электроники, а также автомат (автоматический выключатель). Они осуществляют защиту электроустановки от аварии при следующих факторах:
- Отсутствует фаза.
- Оборван нулевой провод.
- Происходит увеличение напряжения.
- Неверно подключено трехфазное питание.
Для защиты дорогостоящего электрооборудования от отказа, используется также реле контроля напряжения. Его срабатывание происходит - при снижении питающего напряжения ниже минимального предела, или при увеличении свыше максимально допустимого значения. Реле отключает питание и предотвращает сгорание электродвигателя. Подача питания на двигатель, возобновляется после достижения нормального значения напряжения.