تحسين أنظمة نظام PCh-AD. أساسيات تحسين أوضاع محطات الطاقة وأنظمة الطاقة أجهزة تحويل المعلومات

توفير الطاقة. في الوقت نفسه ، يتم نقل الكهرباء من خلال خطوط نقل الطاقة العلوية بجهد 35110150220 كيلو فولت وحتى 1150 كيلو فولت وفقًا لمقياس الفولتية المقدرة المعتمد من قبل GOST. يظهر مثال على رسم تخطيطي لنقل وتوزيع الكهرباء في الشبكات الكهربائية في الشكل. مثال على رسم تخطيطي لنقل وتوزيع الكهرباء في الشبكات الكهربائية ...


شارك عملك على وسائل التواصل الاجتماعي

إذا كان هذا العمل لا يناسبك في أسفل الصفحة ، فهناك قائمة بالأعمال المماثلة. يمكنك أيضًا استخدام زر البحث


تشغيل المعدات وإصلاحها (5 دورات)

المحاضرة رقم 15

تحسين أوضاع تشغيل المعدات الكهربائية

أسئلة الدراسة:

2. اختيار المعدات الكهربائية حسب المعايير الاقتصادية.

3. توفير الطاقة.

1. تعظيم الاستفادة من نظام امدادات الطاقة.

تسمى مجموعة التركيبات الكهربائية المصممة لتوفير الطاقة الكهربائية لمختلف المستهلكين بنظام إمداد الطاقة.

نظام الإمداد بالطاقة عبارة عن مجموعة من المعدات والهياكل الهندسية ، وهي شبكات التوزيع ومحطات المحولات الفرعية والمعدات الكهربائية (أنظمة الإضاءة الخارجية ، وأدوات الآلات ، والمضخات ، وما إلى ذلك).

عادة ما يكون مستهلكو الطاقة الكهربائية مستقبلًا كهربائيًا (وحدة أو جهازًا أو آلية مصممة لتحويل الطاقة الكهربائية إلى نوع آخر من الطاقة) ، أو مجموعة من المستقبلات الكهربائية.

يتم توفير الطاقة الكهربائية المولدة من محطات توليد الطاقة للمستهلكين من خلال نظام مترابط للنقل والتوزيع والتحويل التركيبات الكهربائية. في الوقت نفسه ، يتم نقل الكهرباء من خلال الشبكات العلوية (خطوط الطاقة) بجهد 35 ، 110 ، 150 ، 220 كيلو فولت وحتى 1150 كيلو فولت على مقياس الفولتية المقدرة ، والتي تمت الموافقة عليها من قبل GOST. يظهر مثال على رسم تخطيطي لنقل وتوزيع الكهرباء في الشبكات الكهربائية في الشكل. 1.

أرز. 1. مثال على مخطط دائرة النقل والتوزيع

الكهرباء في الشبكات الكهربائية

TP - المحولات الفرعية.مولدات Г1 ، Г2 ؛

RP - نقطة التوزيع

وتجدر الإشارة إلى أن الطاقة الكهربائية التي تولدها مولدات محطة توليد الكهرباء ، عادة بجهد اسمي 10-15 كيلو فولت ، تدخل بعد ذلك في المحولات ، حيث يرتفع جهدها عادة إلى 220 كيلوفولت. يتم بعد ذلك تغذية هذه الطاقة الكهربائية إلى قضبان التوصيل للمحطة الفرعية المفتوحة لمحطة الطاقة هذه. بعد ذلك ، بمساعدة خطوط الطاقة ، بجهد 220 كيلو فولت ، يتم توفير الطاقة الكهربائية لحافلات 220 كيلو فولت لمحطة تحويل التيار الكهربائي ، والتي يمكن أيضًا توصيلها بمساعدة خطوط الطاقة بمحطات الطاقة الأخرى.

في المحطة الفرعية للتنحي ، باستخدام المحولات ، عادة ما يتم تقليل جهد الطاقة الكهربائية من 220 كيلو فولت إلى 6 أو 10 كيلو فولت ، وبهذا الجهد يتم توفير الطاقة الكهربائية إلى نقطة التوزيع.

من نقطة التوزيع ، يتم توفير الطاقة الكهربائية للمحطات الفرعية باستخدام محولات الطاقة ، مما يؤدي إلى خفض الجهد ، عادةً إلى 380 أو 220 فولت ، ثم يتم توفير هذه الكهرباء للمستهلكين.

مجموع الطاقة الكهربائية والطاقة الكهربائية النشطة والطاقة الكهربائية التفاعلية.إجمالي الطاقة الكهربائية هو الحد الأقصى للطاقة الكهربائية التي يمكن أن يستخدمها المستهلك الكهربائي. الطاقة الكهربائية النشطة هي الطاقة التي يتم توفيرها عند توصيل حمولة ذات مقاومة نشطة (أوم) بمصدر حالي (مصدر طاقة).

المقاومة الكهربائية ، على سبيل المثال ، دائرة كهربائية تساوي نسبة الجهد (U) المطبق على هذه الدائرة إلى التيار (I) المتدفق عبر هذه الدائرة. مع وجود مقاومة كبيرة لدائرة كهربائية ، سيكون الجهد المطبق عليها كبيرًا ، وسيكون التيار صغيرًا ، ومع مقاومة منخفضة للدائرة الكهربائية ، سيكون الجهد المطبق عليها صغيرًا وسيكون التيار كبيرًا.

إذا كان للحمل مقاومة نشطة فقط (المصابيح المتوهجة ، أجهزة التسخين) ، فإن الطاقة النشطة ستكون مساوية للطاقة الكاملة. ترتبط القوة الظاهرة ارتباطًا مباشرًا بالقوة النشطة والمتفاعلة. إجمالي الطاقة الكهربائية يساوي:

S = U x I x cos f.

عامل القدرة النشط (cos f) هو نسبة القدرة النشطة إلى القدرة الظاهرة.

كلما زاد الحث أو السعة للمستهلك المتصل بالشبكة الكهربائية ، زادت نسبة إجمالي الطاقة التي تقع على مكونها التفاعلي. مع زيادة الحث أو سعة الحمل ، ينخفض ​​عامل القدرة النشط وتقل كمية الطاقة النشطة المستخدمة بالفعل.

دعنا نعطي مثالاً لحساب عامل القدرة النشط (cos f).

cos f = P (القوة النشطة في W) / S (القوة الظاهرة في V.... أ).

على سبيل المثال ، cos f = 16000 واط / 20000 فولت... أ = 0.8.

عادة ما يشار إلى قيمة cos f في الخصائص التقنية لمستهلك معين للطاقة الكهربائية.

خسائر غير منتجة للكهرباء وتدابير للحد من هذه الخسائر.يرتبط تشغيل نظام الإمداد بالطاقة بوجود خسائر غير منتجة للكهرباء ، وفي بعض الحالات تصل هذه الخسائر إلى 10-20٪. فيما يتعلق بالزيادة المستمرة في تعرفة الكهرباء ، يُنصح المستهلكين باختيار التقنيات أو الأجهزة أو المعدات التي من شأنها تقليل هذه الخسائر.

وتجدر الإشارة إلى أنه ليس من المهم بالنسبة لمزود الكهرباء أن يتم تحويل جزء من الطاقة النشطة بواسطة المستهلك إلى طاقة تفاعلية ، وبالتالي تقل نسبة الاستخدام الفعال لهذه الكهرباء من قبل المستهلك بشكل كبير. يتم أخذ الطاقة التفاعلية (خسائر الكهرباء) ، إلى جانب الطاقة النشطة ، في الاعتبار من قبل موردي الكهرباء ، وبالتالي ، يتم دفعها بالتعرفة الحالية ، وتشكل جزءًا كبيرًا من فاتورة الكهرباء (في بعض الحالات ، تصل هذه الخسائر إلى 10 -20٪).

أثناء تشغيل المعدات الكهربائية ، يعاني المستهلكون عادةً من خسائر كبيرة في الطاقة النشطة. يحدث هذا نتيجة استخدام مستهلكي الكهرباء في الصناعة والزراعة لمعدات كهربائية غير فعالة في تصميمها ، وحتى أفضل الأمثلة على هذه المعدات ، وهي المحركات الكهربائية للمضخات ، والمراوح والضواغط ، وأدوات الماكينات المختلفة ، واللحام المعدات وغيرها من المعدات ذات مكون القدرة الاستقرائي أو السعوي العالي (الحمل الاستقرائي أو السعوي) مع نسبة cos منخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، على سبيل المثال ، مع البداية المباشرة لمحرك كهربائي غير متزامن ، يتسبب تيار البدء الكبير في انخفاض حاد في الجهد في الشبكة الكهربائية ، مما يؤدي إلى زيادة انزلاق المحركات الكهربائية العاملة المتبقية.

وتجدر الإشارة إلى أن هناك أيضًا مستهلكين للكهرباء (على سبيل المثال ، المصابيح المتوهجة ، أجهزة التسخين) الذين لا يعانون من فقد الطاقة النشطة ، ولكن لديهم فقط حمولة نشطة مع cos f = 1.

أمثلة على cos f لمختلف المعدات الكهربائية.

محركات غير متزامنة - cos f = 0.8.

محركات كهربائية غير متزامنة عند التحميل الجزئي (الخمول المتكرر) - ​​cos f = 0.5.

محولات اللحام - cos f = 0.4.

التدابير اللازمة للحد من خسائر الطاقة غير المنتجة مطلوبة على النحو التالي:

  1. تحديد الأماكن ذات القيمة الأكبر لفقد الكهرباء بين المستهلكين.
  2. تحليل أسباب زيادة فاقد الكهرباء في هذه الأماكن.
  3. تحديد طرق تقليل هذه الخسائر.
  4. تنفيذ الإجراءات اللازمة للحد من الفاقد غير المنتج للكهرباء.

تعويض القدرة التفاعلية.هناك حاجة إلى التعويض ، ويتم تنفيذه من قبل المستهلكين أنفسهم المهتمين بهذا ، من الطاقة التفاعلية في المنزل ، وهو أمر مضمون للسماح لهم بزيادة نسبة استخدام الطاقة النشطة ، وبالتالي تقليل خسائرهم ، وبالتالي تقليل الطاقة استهلاك.

لتحسين جودة الشبكة الكهربائية ، يتم استخدام كل من أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية غير المنظمة وأجهزة تعويض الطاقة التفاعلية القابلة للتعديل ، ولكل جهاز (UKRM) مجالات تطبيقه الخاصة.

أجهزة تعويض القدرة التفاعلية غير المنظمة.

تشتمل أجهزة تعويض القدرة التفاعلية غير المنظمة على الأجهزة التالية:

BSK (بنوك مكثف ثابت) ؛

مفاعلات

PKU (أجهزة تعويض المرشح) ؛

UPC (أجهزة التعويض الطولي).

أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية القابلة للتعديل.

تشمل أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية القابلة للضبط الأجهزة التالية:

UBSK (UFKU) - بنوك مكثف ثابتة يتم التحكم فيها أو أجهزة تعويض مرشح محكومة ؛

TUR (منظمات تحكم الثايرستور) ؛

STK (معوضات الثايرستور الثابتة) ؛

المرشحات النشطة (معوضات القدرة الاستاتيكية التفاعلية مع القدرة على تصفية مكونات التيار التوافقي الأعلى.

وتجدر الإشارة إلى أن المؤشر القياسي الرئيسي للحفاظ على شبكة الطاقة ، سواء في شبكة الطاقة ككل أو في العقد الفردية للحمل ، وتوازن الطاقة النشط ، هو تردد التيار المتردد ومستوى الجهد ، وتماثل الطور. لذلك ، من الضروري استخدام مصدر إضافي (جهاز تعويض الطاقة التفاعلية) ، والذي سيجمع الكهرباء بشكل دوري مع إعادته لاحقًا إلى الشبكة.

BSK (بنوك مكثف ثابت).وتجدر الإشارة إلى أن استخدامها يؤدي إلى ظهور مكونات توافقية أعلى (HHC) في الشبكة الكهربائية ، ونتيجة لذلك يمكن أن تحدث ظاهرة الرنين على أحد ترددات HHC ، مما يقلل من عمر خدمة بطارية المكثفات الساكنة. . لذلك ، فإن استخدامها في الشبكات الكهربائية حيث توجد مستقبلات كهربائية ذات خصائص غير خطية غير فعال. يُنصح باستخدامها للتعويض الفردي عن القدرة التفاعلية للمستقبلات الكهربائية ، والتي يتم إزالتها بشكل كبير من مصدر الطاقة. متصلة بالتوازي مع الحمل.

المفاعلات. تُستخدم هذه الأجهزة عادةً للتعويض عن الطاقة التفاعلية السعوية (الشحنة) في خط عالي الجهد عند نقل الكهرباء لمسافات طويلة وهي ذات أهمية فقط لـ IDGCs و. إلخ.

PKU (أجهزة تعويض المرشح).تم تحسين هذه الأجهزة BSK (بنوك مكثف ثابت) ، وذلك بفضل الاتصال الإضافي بدائرة المفاعل ، والتي يتم توصيلها في سلسلة مع بنك المكثف الثابت. في هذه الحالة ، يقوم المفاعل بوظيفة ضبط الدائرة التذبذبية "BSK - مفاعل - شبكة خارجية" لتردد معين ووظيفة الحد من تيارات التشغيل. تسمح هذه الوظائف باستخدام FKU في الشبكات الكهربائية ذات المحتوى العالي من HCV (مكونات توافقية أعلى) ، وترشيح HCV في الشبكة الكهربائية. متصلة بالتوازي مع الحمل.

UPC (أجهزة التعويض الطولي).تختلف هذه الأجهزة في مخطط التثبيت ، أي أن البنوك المكثفة متصلة على التوالي بالحمل ، وليس بالتوازي ، كما هو الحال في جميع الأجهزة الأخرى. تُستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في خطوط نقل الطاقة ، ولا يكون استخدامها فعالاً من حيث التكلفة إلا في المنشآت المشيدة حديثًا. إنها متصلة في سلسلة مع الحمولة.

UBSK (UFKU) - بنوك مكثفة ثابتة يتم التحكم فيها أو أجهزة تعويض مرشح متحكم بها مع عدة مراحل تنظيمية.هذه الأجهزة واعدة للاستخدام جنبًا إلى جنب مع وحدات التوليد المستقلة (DGS ، إلخ). تجدر الإشارة إلى أن الاختلاف بينهما يكمن في حقيقة أن وحدات المكثف المتحكم به تكون أكثر كفاءة في وجود حمل متغير. إذا تغير الحمل ، على سبيل المثال ، أثناء النهار ، فيمكن الحفاظ على الوضع الأمثل باستخدام هذه الأجهزة. إنها متصلة بالتوازي مع الحمل.

TUR (منظمات تحكم الثايرستور) و STK (معوضات الثايرستور الثابتة).تُستخدم هذه الأجهزة عادةً في حالة وجود متطلبات صارمة لاستقرار الجهد وجودته ، على سبيل المثال ، في المحطات الفرعية الحضرية ومحطات الجر. في هذه الحالة ، تولد المنظمات التي يتحكم فيها الثايرستور مكونًا استقرائيًا ، وتولد معوضات الثايرستور الثابتة مكونًا حثيًا وسعيًا. عيب هذه الأجهزة هو ارتفاع تكلفتها. إنها متصلة بالتوازي مع الحمل.

المرشحات النشطة (معوضات القدرة الاستاتيكية التفاعلية مع القدرة على تصفية مكونات التيار التوافقي الأعلى).لديهم نفس الخصائص مثل جميع الأجهزة الموصوفة سابقًا. هذه الأجهزة واعدة للاستخدام. إنها متصلة بالتوازي مع الحمل.

عادةً ما تشتمل الوسائل التقنية لتعويض القدرة التفاعلية في المعدات الكهربائية الاستهلاكية على معدات كهربائية مناسبة ، بما في ذلك السماح بتقليل عدم اتزان الطور. عادةً ما يتم التحكم في طرق التحويل الرئيسية في أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية (بنوك مكثف محكومة) ويتم التحكم في الثايرستور (بنوك مكثف خاضعة للرقابة).

يوفر استخدام التحكم في الثايرستور سرعة عالية لعملية KU ، وعدم وجود ارتفاعات التيار في لحظة التبديل ، ويقلل من شيخوخة المكثفات.

عادة ما يحدث تبديل المكثفات في بنوك المكثفات الخاضعة للرقابة في لحظة صفر جهد.

يظهر في الشكل مثال على عيوب الجهد ثلاثية الطور المرتبطة بقوة رد الفعل العالية في المعدات الكهربائية لمستهلك الكهرباء. 2.

أرز. 2. مثال على عيوب الجهد ثلاثية الطور المرتبطة بقوة رد الفعل العالية في المعدات الكهربائية لمستهلك الكهرباء

وتجدر الإشارة إلى أنه عند اختيار أماكن لتركيب وحدات المكثف ، من الضروري السعي لربطها بجهاز تبديل مشترك مع مستهلك كهربائي لمستهلك الطاقة الكهربائية من أجل تجنب التكاليف الإضافية لجهاز إضافي.

في وحدات المكثفات ، يلزم وجود مرشحات توافقية أعلى (تقليل الضوضاء وحماية المكثفات).

تتوافق الطاقة التفاعلية التي يمكن تعويضها مع الطاقة المشار إليها في شهادة التثبيت ، ويجب أيضًا الإشارة إلى خطوة التعويض (الحد الأدنى للزيادة التي تتغير بها سعة المكثفات المحولة).

وتجدر الإشارة إلى أنه يجب وضع وحدات المكثف للصيانة أثناء التشغيل ، على سبيل المثال ، بواسطة كهربائيين محليين في المؤسسة (هذه المعدات الكهربائية عادة ما تكون في منطقة مسؤوليتهم) ، مما يقلل إلى حد ما من كفاءتها الاقتصادية.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه يمكن تطوير وتنفيذ حلول تقنية محددة لإدخال وحدات مكثف لتعويض الطاقة التفاعلية بناءً على تحليل المواصفات الفنية المحددة.

محرك كهربائي يتحكم فيه التردد.كما لوحظ بالفعل ، يمكن تحقيق كفاءة كبيرة في تنظيم إمدادات الطاقة على مستوى مبتكر حديث باستخدام محرك متغير السرعة موفر للطاقة مع محولات التردد. في الوقت نفسه ، يتم تقليل استهلاك الطاقة في المحركات غير المتزامنة ذات الجهد المنخفض أو الجهد العالي المتزامن بنسبة تصل إلى 50٪. من الممكن تنظيم سرعة المحرك في النطاق من قريب من الصفر إلى الاسمي ، وفوق الاسمي. يتم زيادة عمر خدمة المحرك وآلية القيادة ، ويتم تحقيق بداية ناعمة وقابلة للبرمجة للمحرك. تم تحسين العملية التكنولوجية وجودة المنتج ، وتظهر إمكانية الأتمتة والتحكم من نظام التحكم الآلي في العملية ، ويتم تقليل تكاليف العمالة أثناء تشغيل محرك الأقراص ، وما إلى ذلك.

تشمل تطبيقات محركات الأقراص هذه ما يلي:

مضخات (من الضخ إلى الخط الرئيسي) ؛

الضواغط ، المنافيخ ، مراوح نظام التبريد ، مراوح سحب الغلايات ؛

المناضد الدوارة والناقلات والناقلات وأجهزة النقل الأخرى ؛

معدات التكسير والخلاطات والطارد.

أجهزة الطرد المركزي من مختلف الأنواع.

خطوط إنتاج الصفائح المعدنية ، والأفلام ، والكرتون ، والورق ، وما إلى ذلك ؛

معدات الحفر (من الضخ إلى التعثر) ؛ أجهزة ضخ النفط من الآبار (وحدات الضخ ، المضخات الغاطسة ، إلخ) ؛

الرافعات (من telphers إلى الجسر) ؛

آلات ومناشير ومكابس تشغيل المعادن والمعدات التكنولوجية الأخرى.

مثال على ذلك هو استخدام محول التردد عند محرك محطة سحب المياه. في هذه الحالة ، يتم تقليل استهلاك الكهرباء بنسبة تصل إلى 50٪ بسبب الصيانة التلقائية لضغط الماء المطلوب عندما يتغير حجم الاستهلاك ، ويزيد عمر خدمة المحرك وآلية القيادة وأجهزة التبديل الكهربائية بمقدار 2-3 مرات بسبب للقضاء على تيارات البدء الزائدة ، والصدمات الهيدروليكية عند بدء تشغيل المحرك الكهربائي. يتم زيادة عمر خدمة خطوط الأنابيب ، ويتم تقليل استهلاك المياه بسبب انخفاض الخسائر عند الضغط الزائد ، ويتم تقليل تكاليف العمالة أثناء التشغيل بسبب زيادة فترات الإصلاح للمحرك الكهربائي.

تفسر زيادة كفاءة وموثوقية مصدر الطاقة عند استخدام محولات تردد الثايرستور للمحركات الكهربائية عالية الجهد المتزامن بالأسباب التالية:

يمكن استخدام محول واحد لبدء التشغيل المتسلسل أو الجماعي لعدة وحدات محرك كهربائي بمحركات متزامنة ؛

يبدأ المحرك بسلاسة مع تيارات أقل من القيمة الاسمية ، والتي لا تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الدوار ، وتأثيرات الصدمة الميكانيكية على لفات الجزء الثابت. نتيجة لذلك ، يتم توفير زيادة كبيرة في مورد المحرك ؛

لا توجد قيود على عدد مرات بدء تشغيل وحدة محرك كهربائي بمحرك متزامن من محول تردد ثايرستور. إمكانية بدء التشغيل 15 مرة في غضون ساعة واحدة من المحركات التسلسلية وأكثر من 2000 بدء في غضون عام واحد دون تأكيد تجريبيًا لأي إصلاح للعضو الدوار أو الجزء الثابت ؛

إن إيقاف وحدة القيادة الكهربائية بسبب الكبح الكهربائي المتجدد يضمن عودة الكهرباء إلى شبكة الإمداد ؛

يضمن تنفيذ وضع التزامن الدقيق الثابت لوحدة القيادة الكهربائية مع مصدر التيار الكهربائي التبديل الموثوق به للمحرك إلى التيار الكهربائي دون حدوث ارتفاعات تيار وصدمات ميكانيكية ؛

تقليل متطلبات خط الجهد العالي الذي يزود المؤسسة ، لأنه عند بدء تشغيل وحدة القيادة الكهربائية التالية ، لا ينخفض ​​الجهد في الخط (تيار البدء أقل من 5-10 مرات من المفاعل) ؛

تبلغ قوة محول التردد الثايرستور المستخدم لبدء تشغيل المحرك الذي تم تفريغه 20 ... 30 ٪ من الطاقة المقدرة لوحدة القيادة الكهربائية ، والتي تحدد مسبقًا المؤشرات الفنية والاقتصادية العالية.

لا يتم تحديد كفاءة استخدام محولات تردد الثايرستور كجزء من محرك كهربائي يتم التحكم فيه بالتردد مع محركات متزامنة ليس فقط من خلال العوامل المذكورة أعلاه ، ولكن أيضًا من خلال توفير كبير في الطاقة وتوسيع القدرات التكنولوجية ، خاصة في الحالات التي يكون فيها نطاق كبير من مطلوب التحكم في سرعة وحدة القيادة الكهربائية.

يُنصح المستهلكين باختيار هذه الأجهزة ، مما يقلل من فقد الطاقة ، والذي يصل في بعض الحالات إلى 20٪.

2. اختيار المعدات الكهربائية حسب المعايير الاقتصادية

تتمثل إحدى طرق تحسين موثوقية المعدات الكهربائية في اتخاذ القرار الصحيح. عند اختيار المعدات الكهربائية للمحركات الكهربائية ، من الضروري مراعاة: الطاقة المطلوبة لقيادة آلة العمل ؛ تنفيذ المحرك الكهربائي تعديل المحرك الكهربائي جهاز حماية المحرك.

بسبب الاستخدام المكثف لمحركات الأقراص الكهربائية ، تؤدي حتى أخطاء الاختيار البسيطة في النهاية إلى ضرر إجمالي ضخم.

حاليًا ، تحدد الطرق المقترحة لاختيار المعدات الكهربائية حسابًا صارمًا لمعلمات الطاقة الخاصة بهم. في هذه الحالة ، يتم أخذ ميزات آلات العمل وظروف التشغيل في الاعتبار تقريبًا. كان هذا مبررًا في المرحلة الأولى من تطوير الكهربة ، ولكن الآن ، مع زيادة متطلبات المحرك الكهربائي ، من الضروري مراعاة عدد كبير من العوامل والعلاقات.

يمكن استخدام التقنية المقترحة للاستكمال الأمثل للمحركات الكهربائية لاختيار المحركات الكهربائية غير المتزامنة التي لا يتم التحكم فيها بسرعة من سلسلة "4A" ومعدات التحكم الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا يكون للمحركات الكهربائية متطلبات خاصة لبدء التشغيل والفرملة. لا تحل هذه التقنية محل التوصيات الخاصة باختيار المعدات الكهربائية المعروضة في الكتب:

Martynenko I.N. ، Tishchenko L.N.

تصميم كهرباء متكامل / إد. إل جي Prischep-M: Kolos 1983.

نظام PPREsh.-M.: Agropromizdat ، 1987.

ويكملها من خلال مراعاة مجموعة واسعة من العوامل.

17.2. المعدات المثالية لمحركات الأقراص الكهربائية

تتكون منهجية الاستكمال الأمثل للمحركات الكهربائية من المراحل التالية: إعداد البيانات الأولية ؛ اختيار قوة المحرك الكهربائي اختيار وتيرة دوران المحرك الكهربائي ؛ اختيار تعديل المحرك الكهربائي من حيث بدء عزم الدوران والانزلاق ؛ التحقق من استقرار قدرة بدء التشغيل والحمل الزائد ؛ اختيار جهاز الحماية اختيار جهاز النقل.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل هذه المراحل.

17.2.1. إعداد البيانات الأولية

لتحسين محرك الأقراص ، نحتاج إلى جمع المعلومات التالية: شروط الاستخدام ؛ تأثيرات مزعزعة للاستقرار؛ شروط امدادات الطاقة مستوى الاستغلال التقني ؛

شروط الاستخدام ما يلي: التعيين. قوة مكافئة لآلة العمل ، كيلوواط ؛ تردد دوران رمح آلة العمل ، n ، rpm ؛ البداية ، المصنفة والحد الأقصى للحظات ، نانومتر ؛ العمل خلال النهار ، ساعة ، ساعة ؛ العمل خلال العام ، م ، شهر ؛ وقت التوقف المسموح به اسميًا في حالة فشل المحرك الكهربائي ، td ، ساعة ؛ الضرر التكنولوجي ، معبرًا عنه في حصص تكلفة إصلاح المحرك الكهربائي ، v ، o. ه.

تشمل التأثيرات المزعزعة للاستقرار: ظروف التشغيل (وفقًا لتصنيف VIESH - خفيف ، عادي ، شديد) ؛ الظروف المناخية معدل الفشل ، ل ، سنة -1 ؛ هيكل حالات الطوارئ ، أ 1 ، س. ه. الترطيب والتأثيرات العدوانية على البيئة ، ay ؛ وضع المرحلة غير المكتملة ، الزائد ، ا ف ب ؛ كبح الدوار ، في ؛ حالات أخرى ، ا ف ب.

يجب أن تتضمن شروط مصدر الطاقة البيانات التالية: طاقة المحول لمحطة التحويل الفرعية ، Str ، kVA ؛ الطول والعلامة التجارية لأسلاك خطوط الجهد المنخفض ، L [km] ، q [mm2] ؛ الجهد عند أطراف المحركات الكهربائية ، U ، V.

يجب أن تحتوي البيانات المتعلقة بمستوى التشغيل الفني على المعلومات التالية: تواتر وتكلفة الصيانة ؛ تكاليف الإصلاح وقت استعادة محرك الأقراص بعد الفشل ، tв ، ساعات.

من الأفضل تقديم إعداد البيانات في شكل جدول (انظر الجدول 17.1).

الجدول 17.1.

معلمات الطريقة

مكونات المعلمة

1. شروط الاستخدام

غرض

قوة مكافئة لآلة العمل ، kW

تردد دوران عمود آلة العمل ، n ، rpm

اللحظة: أ) بدء التشغيل ؛ ب) الاسمية.

ج) الحد الأقصى ، نانومتر

العمل خلال النهار ، ساعة ، ساعة.

العمالة خلال العام م ، شهر.

مسموح اسميًا بسيطًا في حالة فشل المحرك الكهربائي ، td ، ساعة.

الضرر التكنولوجي معبرًا عنه في حصص تكلفة إصلاح محرك كهربائي ، v ، o. ه.

2- التأثيرات المزعزعة للاستقرار

ظروف التشغيل: أ) الضوء ؛

ب) عادي. ج) ثقيل

الظروف المناخية

معدل الفشل ، 1 ، سنة - 1

هيكل حالات الطوارئ a1، o. ه.

الترطيب والعمل العدواني للبيئة ، نعم ، أوه. ه.

وضع المرحلة غير المكتمل ، ملف

الزائد ، ا ف ب

التشويش الدوار ، في

حالات أخرى ، أبريل

3- شروط التزويد بالكهرباء

طاقة المحولات ، TP ، Str ، kVA

الطول والعلامة التجارية لأسلاك خطوط الطاقة ، L [km] ، q [mm2]

الجهد عند أطراف المحركات الكهربائية ، U ، V.

4. مستوى التشغيل الفني

التردد وتكاليف الصيانة

تكاليف الإصلاح

وقت استعادة محرك الأقراص بعد الفشل ، tв ، ساعات.

17.2.2. اختيار قوة المحرك

لهذا من الضروري تحديد عامل الحمولة للمحرك الكهربائي "ب". يتم تحديده مع الأخذ في الاعتبار العمالة "م" والضرر التكنولوجي "v" وفقًا للمخططات الموضحة في الشكل 17.1. (انظر الشكل 20.a. دورة Eroshenko GP وتصميم الدبلوم لتشغيل المعدات الكهربائية / 1 /).

ملاحظة: تحتوي المحاضرات على رسوم بيانية نوعية. لإجراء الحسابات ، من الضروري استخدام المخططات الواردة في / 1 /.

بعد تحديد عامل الحمولة "b" وفقًا للصيغة ، يتم تحديد القدرة المحسوبة:ص = ف / ب ، ووفقًا للجدول 17.2 ، مع مراعاة ظروف التشغيل ، يتم تحديد مثل هذا المحرك الكهربائي ، والذي يتضمن فترة الحمل المثلى القدرة المحسوبة Pp. إذا ، بسبب القيم الصغيرة لـ tc و v ، اتضح أن P< Рн, то допустимую перегрузку следует проверить по фактической температуре окружающей среды.

الشكل 17.1 - مخطط لتحديد عامل الحمولة للمحرك الكهربائي

الجدول 17.2 - الفواصل الزمنية المثلى لأحمال المحركات الكهربائية من سلسلة 4A

الطاقة المقدرة ، كيلوواط

الفاصل الزمني للأحمال حسب ظروف التشغيل ، كيلوواط

رئتين

طبيعي

ثقيل

0,60.....1,10

0,50.....1,00

0,45.....0,95

1,11.....1,50

1,01.....1,40

0,96.....1,30

1,51.....2,20

1,41.....1,95

1,31.....1,90

2,21.....3,00

1,96.....2,70

1,91.....2,60

3,10.....4,00

2,71.....3,70

2,61.....3,50

4,10.....5,50

3,71.....5,20

3,51.....5,00

5,60.....7,50

5,21.....6,30

5,01.....6,00

11,0

7,51....11,0

6,31....10,00

6,01.....9,20

15,0

11,10....15,0

10,10....13,50

9,21....12,50

18,5

15,10....18,5

13,60....17,00

12,51....16,00

22,0

18,60....22,0

17,10....20,00

16,01....19,00

17.2.3. اختيار محرك كهربائي للظروف البيئية

نحتاج إلى تحديد التكلفة النسبية المسموح بها K'd لمحرك كهربائي بتصميم خاص (زراعي ، مقاوم للمواد الكيميائية ، إلخ.) يتم تحديدها بواسطة الرسم البياني الموضح في الشكل 17.2.

للقيام بذلك ، من الضروري معرفة معدل الفشل "l" ، ونسبة الفشل بسبب الترطيب "ay" ، والضرر التكنولوجي "v". بعد ذلك ، تحتاج إلى العثور على قائمة الأسعار "Kc" لمحرك كهربائي متخصص وحساب التكلفة النسبية الفعلية:

Kdf = كانساس / كو ،

حيث Ko هي تكلفة المحرك الكهربائي للإصدار الأساسي IP44 من نفس القوة.

إذا كانت التكلفة النسبية الفعلية أقل من القيمة المسموح بها ، أي إذا كانت Kdf< К’д, то целесообразно выбрать электродвигатель специализированного исполнения. В противном случае следует остановиться на электродвигателе основного исполнения, так как удорожание из-за применения электродвигателя специализированного исполнения не компенсируется достигаемым снижением затрат на его капитальный ремонт за нормативный срок службы.

الشكل 17.2 - مخطط الرسم البياني لتحديد التكلفة النسبية المسموح بها لمحرك كهربائي بتصميم خاص

17.2.4. اختيار جهاز الحماية

نحتاج إلى تحديد جدوى استخدام نوع أو آخر من الحماية للمعدات الكهربائية. للقيام بذلك ، من الضروري تحديد التكلفة النسبية المسموح بها لجهاز الحماية "Кз *". يتم تحديده وفقًا للشكل 17.3 (أو انظر الشكل 20.c. / 1 ​​/). علاوة على ذلك ، من الضروري مراعاة معدل الفشل "l" ، والضرر التكنولوجي "v" وعامل الجودة المتوقع للحماية Рз ، أي حصة حالات الفشل التي تم التخلص منها. يمكن اختيار هذه البيانات من الجدول 17.3. (أو انظر الجدول 4.7./1/).

الشكل 17.3 - مخطط الرسم البياني لتحديد التكلفة النسبية المسموح بها لجهاز الحماية

الجدول 17.3 - خصائص الآلات الزراعية للأضرار التكنولوجية المحتملة وحالات الطوارئ

آلة العمل

أبريل

التكسير والقطع: الكسارات ، أحجار الرحى ، المطاحن ، قواطع الجذور ، إلخ.

0,35

0,30

0,20

0,10

0,20

0,25

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,25

الخلط والتقسيم: ممهدات ، وثلاثي ، وخلاطات تغذية ، ومحببات.

0,30

0,25

0,20

0,10

0,20

0,20

0,15

0,30

0,20

0,20

0,25

0,20

النقل مع التحميل والتفريغ اليدوي.

0,40

0,25

0,10

0,10

0,10

0,10

0,40

0,30

0,30

0,10

0,10

0,40

وحدات التهوية

0,25

0,15

0,30

0,20

0,30

0,30

0,10

0,20

0,10

0,20

0,30

وحدات الضخإمدادات المياه

0,25

0,25

0,45

0,45

0,15

0,15

0,15

0,15

0,25

0,25

آلات الحلب ومعدات صالات الألبان

0,30

0,10

0,15

0,10

0,50

0,15

آلات العمل الأخرى

0,30

0,20

0,20

0,20

0,10

0,30

ملاحظة: في البسط - لتربية الحيوانات ، في المقام - لإنتاج المحاصيل ؛ بالنسبة لخطوط الإنتاج ، يكون الضرر التكنولوجي 1.5 ... 2.5 مرة أكبر من المذكور في الجدول.

بعد ذلك ، وفقًا لقائمة الأسعار ، تم العثور على التكلفة "Kz" للحماية المستلمة وقيمتها الفعلية:

Кзф * = Кз / Кд ،

حيث Kd هي تكلفة المحرك الكهربائي المحدد.

إذا كانت التكلفة الفعلية للحماية أقل من التكلفة المسموح بها ، فإن الجهاز يمر وفقًا للمعيار التقني والاقتصادي ، أي

Kzf *<Кз’

خلاف ذلك ، يُنصح باختيار جهاز حماية آخر أقل تكلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، فإن UVTZ ككل ليست فعالة في المحركات الكهربائية بسعة أقل من 4 كيلو واط ، مع الضرر التكنولوجي v<2 и интенсивности аварийных ситуаций l<0,1, хотя они уменьшают число отказов почти в два раза.

17.3. مثال على الاختيار العقلاني للمعدات الكهربائية

نحتاج إلى التحقق من اكتمال المحرك الكهربائي لمضخة التفريغ (RVN-40/350) لتركيب الحلب.

البيانات الأولية.

شروط الاستخدام: P = 2.3kW ؛ ن = 1450 دورة في الدقيقة.

العمل خلال النهار: tс = 8 ساعات.

العمالة على مدار العام: م = 6 أشهر.

وقت التوقف المسموح به: td = 1 ساعة.

الضرر التكنولوجي في حصص تكلفة إصلاح المحرك الكهربائي: v = 5 о. هـ (يحدده الجدول 2.)

الآثار المزعزعة للاستقرار (إجمالاً ، جميع التأثيرات المزعزعة للاستقرار تساوي 1):

ظروف التشغيل طبيعية ؛

معدل الفشل - l = 0.3 ، انظر الجدول 2.

الترطيب والعمل العدواني للبيئة - ay = 0.1 ، انظر الجدول 2.

وضع الطور غير المكتمل - an = 0.15 ، انظر الجدول 2.

فرملة الدوار - عند = 0.5 ، انظر الجدول 2 ؛

حالات أخرى - apr = 0.15 ، انظر الجدول 2.

الزائد - ap = 0.1 ، انظر الجدول 2.

شروط مصدر الطاقة: Str = 160 kVA ؛ L = 0.25 كم ؛ ف = 35 مم 2 ؛

U = 380/220 فولت.

التشغيل الفني - وفقًا لنظام PPR و TO.

وقت الاسترداد - التلفزيون = 6 ساعات.

اختيار قوة المحرك الكهربائي.معرفة قيم tс و m و v من الشكل 1. نجد عامل الحمولة للمحرك الكهربائي "ب" ، ب = 0.618. ثم القوة المحسوبة: Pp = P / b = 2.3 / 0.618 = 3.72 كيلو واط.

وفقًا للجدول 2. لظروف التشغيل العادية ، نختار قوة المحرك الكهربائي ، وهي في حدود 3.71 ... 5.20 كيلو واط. هذا الفاصل الزمني يتوافق مع محرك كهربائي 5.5 كيلو واط.

اختيار تردد دوران المحرك الكهربائي.نظرًا لأن تردد دوران عمود الماكينة العاملة يساوي 1450 دورة في الدقيقة ، فإننا نأخذ محركًا كهربائيًا بتردد دوران حقل الجزء الثابت يبلغ 1500 دورة في الدقيقة.

اختيار تعديل المحرك الكهربائي عن طريق بدء عزم الدوران والانزلاق.عند اختيار تعديل المحرك الكهربائي من حيث بدء عزم الدوران والانزلاق ، من الضروري مراعاة شروط بدء تشغيل المحرك الكهربائي والآلة المدارة.

التحقق من استقرار قدرة بدء التشغيل والحمل الزائد.نظرًا لأن قوة المحول تزيد عن ثلاثة أضعاف طاقة المحرك الكهربائي وطول الخط أقل من 300 متر ، فلا داعي للتحقق من الاستقرار عند بدء التشغيل.لماذا توصلنا إلى مثل هذا الاستنتاج ، سننظر بمزيد من التفصيل في المحاضرة التالية ، والآن سنقتصر على هذا الافتراض.

اختيار المحرك الكهربائي للظروف البيئية.حسب الشكل 2. نجد التكلفة النسبية المسموح بها لمحرك كهربائي ذي تصميم متخصص (بمعرفة l و ay و v) ، فهي تساوي 1.18. بمعرفة ذلك ، يمكننا تحديد التكلفة النسبية الفعلية:

Kdf * = Ks / Ko = 77/70 = 1.1 ،

حيث Kc = 77 ذ. أي تكلفة المحرك الكهربائي 4A112М4У3сх ؛

كو = 70 دولارًا أمريكيًا أي تكلفة المحرك الكهربائي 4A112M4U3.

في حالتنا Kdf *<Кд*, значит мы должны выбрать электродвигатель 4А112М4У3сх.

اختيار جهاز الحماية.حسب الشكل 3. نجد التكلفة النسبية المسموح بها لجهاز الحماية "Кз *" ، مع الأخذ في الاعتبار أن Рз = an + ap + apr مع الأخذ في الاعتبار أيضًا l و v. في حالتنا ، Кз * = 1.1. مع الأخذ في الاعتبار الضرر التكنولوجي الكبير (v = 5) ، نقبل حماية UVTZ ونحدد Kzf *. منذ تكاليف UVTZ 48u. أي ، والمحرك الكهربائي يكلف 77u. أي Kzf * = Kz / Kd = 48/77 = 0.6. منذ Kzf *<Кз* (0,6<1,1) окончательно выбираем УВТЗ.

اختيار جهاز النقل.نظرًا لأن نسبة كبيرة من حالات الطوارئ ناتجة عن التشويش (عند = 0.5) للمضخة ، فمن المستحسن توفير توصيل المحرك الكهربائي بآلة العمل من خلال قابض أمان أو ناقل حركة على شكل حرف V.

3. توفير الطاقة

المبادئ الأساسية لتوفير الطاقة.قضايا توفير الطاقة هي الآن ذات أهمية خاصة. وتجدر الإشارة إلى أن توفير الكهرباء ليس مجرد تقييد لاستهلاكها المفيد.

يجب أن تتكون وفورات الطاقة من:

من تقليل الفاقد في الكهرباء ؛

من تقليل كثافة الطاقة للمنتجات.

في جميع الأحوال ، يجب النظر إلى تدابير توفير الطاقة من وجهة نظر الاقتصاد الوطني. بمعنى آخر ، يجب تنفيذ تلك الإجراءات فقط التي لن تدفع أكثر من فترة الاسترداد القياسية البالغة 6.6 سنوات. هذا يعني أن التكاليف الإضافية لتوفير الطاقة لها ما يبررها إذا كانت وفورات الطاقة لا تقل عن 100 كيلو وات في الساعة سنويًا خلال فترة الاسترداد القياسية.

يرتبط العمل الناجح في توفير الطاقة بوضع خطة للتدابير التنظيمية والفنية.

رسم خطة التدابير التنظيمية والفنية.

نحتاج إلى تحديد ما يُنسب إلى التدابير التنظيمية والتقنية:

تشمل التدابير التنظيمية والفنية بشكل مشروط تلك التدابير ، التي لا يتطلب تنفيذها استثمارات رأسمالية زائدة أو تكاليف تشغيلية.

في الخطوة التالية ، سنحدد الغرض من وضع هذه الخطة.

الهدف هو تحديد بؤر الخسائر أو الاستخدام غير الرشيد للكهرباء وتطوير طرق فعالة محددة لزيادة توفير الطاقة إلى أقصى حد.

يتم تحديد مراكز الفقد أو الاستخدام غير الرشيد للكهرباء من خلال تحليل حالة تشغيل المعدات الكهربائية واستهلاك الكهرباء. تشمل الطرق المعروفة لتوفير الكهرباء: صيانة المعدات الكهربائية في حالة جيدة ؛ اختيار وصيانة الأوضاع المثلى لتشغيل المعدات ؛ أتمتة العمليات التكنولوجية ؛ إدخال معدات وتكنولوجيا جديدة موفرة للطاقة.

تحديد بؤر الخسائر أو الأماكن اللاعقلانيةاستخدام الكهرباء.

تتمثل إحدى المهام الرئيسية لرئيس الخدمة الكهروتقنية للاقتصاد في الاستخدام الرشيد للطاقة الكهربائية ، وتوفيرها عند تنفيذ عمليات تكنولوجية معينة. يتضمن هذا المفهوم أيضًا تقليل فقد الطاقة الكهربائية.

قد يكون من الصعب تحديد مراكز خسائر الكهرباء. ومع ذلك ، هناك طرق تبسط هذه العملية. من بينها: تحليل التكلفة الوظيفية (FSA). طريقة أسئلة الاختبار (MKV).

وتجدر الإشارة إلى أنه من الصعب إلى حد ما على أخصائي غير مستعد إجراء VAS بشكل صحيح. للقيام بذلك ، يجب عليك الاتصال بالمتخصصين - مهندسي FSA. ومع ذلك ، لا يوجد مثل هؤلاء المتخصصين (للأسف) في الإنتاج الزراعي ؛ فهم ببساطة لم يتم تدريبهم ولم يتم تدريبهم. وحجة أخرى ، هذه الطريقة هي الأفضل لتطبيقها على حل المشكلات العالمية المعقدة. لذلك ، يفضل في هذه الحالة استخدام طريقة أسئلة الاختبار (MCQ). يمكن للمستخدم تغيير أسئلة الاختبار (CV) وتطبيقها بالشكل الذي يناسبه.

تم تجميع السير الذاتية المعروضة لاهتمامك من قوائم المراجعة الخاصة بـ Eiloart و A. F. Osborne و FSA و TRIZ (نظرية حل المشكلات الابتكاري). يتكون هذا الاستبيان من أربع مجموعات من الأسئلة. تهدف المجموعة الأولى من الأسئلة إلى تحديد الوظيفة الرئيسية التي تؤديها الكهرباء في العملية التكنولوجية والوظائف التي توفرها ، مع مراعاة الآثار الناشئة غير المرغوب فيها والوسائل التقليدية للتخلص منها. تركز بعض الأسئلة على صياغة النتيجة النهائية المثالية (IFR) والابتعاد عن الأسس التقليدية لعمل نظام يستخدم الطاقة الكهربائية. تسمح لك الكتلة الثانية بتحليل تفاعل الطاقة الكهربائية مع البيئة الخارجية ونظام التحكم وتحديد القيود وإمكانية التقليص. الكتلة الثالثة تهدف إلى تحليل النظم الفرعية وترابطها. تهدف المجموعة الرابعة إلى تحليل الأعطال المحتملة وتوضيح IFR.

عند العمل مع الاستبيان المقترح ، من الضروري تقديم الإجابات في شكل بسيط يسهل الوصول إليه ، بدون شروط خاصة. يبدو أن هذا مطلب بسيط ، ومع ذلك ، من الصعب جدًا الوفاء به. الآن دعونا نلقي نظرة على هذا الاستبيان.

الكتلة الأولى

1. ما هي الوظيفة الرئيسية للكهرباء في هذه العملية التكنولوجية؟

2. ما الذي يجب عمله لأداء الوظيفة الرئيسية؟

3. ما هي المشاكل التي تنشأ مع هذا؟

4. كيف يمكنك التعامل معهم عادة؟

5. ما وعدد الوظائف التي يتم إجراؤها بمساعدة الكهرباء في هذه العملية التكنولوجية ، وأي منها مفيد وأيها ضار؟

6. هل من الممكن تقليص بعض الوظائف التي تؤدى بمساعدة الكهرباء في هذه العملية التكنولوجية؟

7. هل يمكن زيادة بعض الوظائف التي تؤدى بمساعدة الكهرباء في هذه العملية التكنولوجية؟

8. ألا يمكن تحويل بعض الوظائف الضارة التي تتم بمساعدة الكهرباء في هذه العملية التكنولوجية إلى وظائف مفيدة والعكس صحيح؟

9. ماذا سيكون الأداء المثالي للوظيفة الرئيسية؟

10. كيف يمكن أداء الوظيفة الرئيسية؟

11. هل من الممكن تبسيط العملية التكنولوجية ، وليس تحقيق تأثير مفيد بنسبة 100٪ ، ولكن أقل أو أكثر بقليل؟

12. اذكر العيوب الرئيسية للحلول التقليدية.

13. بناء ، إن أمكن ، نموذج ميكانيكي أو كهربائي أو هيدروليكي أو أي نموذج آخر لتشغيل أو توزيع التدفقات في العملية التكنولوجية.

الكتلة الثانية

14. ماذا يحدث إذا قمت بإزالة الكهرباء من العملية واستبدالها بنوع آخر من الطاقة؟

15. ماذا يحدث إذا استبدلت الكهرباء في العملية التكنولوجية بنوع آخر من الطاقة؟

16. تغيير سير العمل من حيث:

سرعات العمل (أسرع أو أبطأ بمقدار 10 ، 100 ، 1000 مرة) ؛

الوقت (تقليل متوسط ​​دورة العمل إلى الصفر ، وزيادة إلى اللانهاية) ؛

الأحجام (إنتاجية العملية التكنولوجية كبيرة جدًا أو صغيرة جدًا) ؛

تكلفة الوحدة لمنتج أو خدمة (كبيرة أو صغيرة).

17. تحديد القيود المقبولة بشكل عام وأسباب حدوثها.

18. في أي فرع من فروع التكنولوجيا أو أي نشاط آخر يتم أداء هذه الوظيفة أو وظيفة رئيسية مماثلة على أفضل وجه ، وهل من الممكن استعارة أحد هذه الحلول؟

19. هل من الممكن تبسيط الشكل وتحسين العناصر الأخرى للعملية التكنولوجية؟

20. هل من الممكن استبدال "كتل" خاصة بأخرى قياسية؟

21. ما هي الوظائف الإضافية التي يمكن أن تؤديها الطاقة الكهربائية في العملية التكنولوجية؟

22. هل من الممكن تغيير أساس العملية التكنولوجية؟

23. هل يمكن تقليل النفايات أو استخدامها؟

24. قم بصياغة مهمة مسابقة "تحويل نفايات الطاقة إلى دخل".

الكتلة الثالثة

25. هل من الممكن تقسيم العملية التكنولوجية إلى أجزاء؟

26. هل من الممكن الجمع بين عدة عمليات تكنولوجية؟

27. هل يمكن جعل العلاقات "اللينة" "صلبة" والعكس صحيح؟

28. هل يمكن جعل الكتل "الثابتة" "متحركة" والعكس صحيح؟

29. هل يمكنني استخدام الجهاز في وضع الخمول؟

30. هل من الممكن التحول من العمل المتقطع إلى العمل المستمر أو العكس؟

31. هل من الممكن تغيير تسلسل العمليات في العملية التكنولوجية ، إذا لم يكن كذلك ، فلماذا؟

32. هل من الممكن إدخال أو استبعاد العمليات الأولية؟

33. أين توجد المخزونات الفائضة في العملية التكنولوجية ، هل يمكن تقليلها؟

34. ألا يمكننا استخدام مصادر طاقة أرخص؟

الكتلة الرابعة.

35. تحديد ووصف مسارات العمل البديلة.

36. أي من عناصر العملية التكنولوجية هو الأكثر استهلاكا للطاقة ، هل يمكن فصله لتقليل استهلاك الكهرباء فيه؟

37. ما هي العوامل الأكثر ضررا في عملية تنفيذ العملية التكنولوجية؟

38. لا يمكنك استخدامها للعمل؟

39. ما هي المعدات في العملية التكنولوجية أول من تبلى؟

40. ما هي الأخطاء التي يرتكبها في أغلب الأحيان موظفو الخدمة؟

41. ما هي أسباب تعطيل العملية التكنولوجية؟

42. ما هو أخطر عطل في عمليتك؟

43. كيف نمنع هذا الخلل؟

44. ما هي العملية التكنولوجية الأنسب لك للحصول على المنتجات ولماذا؟

45. ما هي المعلومات المتعلقة بتقدم العملية التكنولوجية التي قد تخفيها بعناية عن المنافسين؟

46. ​​اكتشف رأي الجهلة المطلق حول استهلاك الكهرباء من خلال العملية التكنولوجية.

47. في أي حالة يفي استهلاك الكهرباء في العملية التكنولوجية بالمعايير المثالية؟

48. ما هي الأسئلة التي لم تطرح بعد؟ اسألهم بنفسك وأجبهم.

الاستبيان المقدم ليس نهائيا ويمكن تصحيحه وتكميله. بعد تعديلات طفيفة ، يمكن استخدامه لتحديد أي مصدر لفقد الطاقة.

PAGE \ * MERGEFORMAT 1

أعمال أخرى مشابهة قد تهمك Wshm>

13545. تحليل طرق تشغيل الليزر 612.93 كيلوبايت
معلمات الليزر الإشعاعي الليزر هي أكثر الأجهزة الكمومية شيوعًا واعدة. عادةً ما يعني الليزر المذبذبات الذاتية الكمومية ، ويمكن تمثيل الرسم التخطيطي للكتل لأي مذبذب تقريبًا من خلال الرسم التخطيطي في الشكل. الشكل 1 يمكن أن تكون هذه الإثارة نابضة مستمرة أو مجتمعة ، ليس فقط من حيث وقت الإثارة ، ولكن أيضًا من حيث الطرق ؛ عادة ما توجد المرايا 31 و 32 التي تشكل مرنانًا مفتوحًا لعنصر التحكم في RE داخل الليزر وتعمل على تنفيذ ذلك ...
6088. زيادة كفاءة الطاقة لتشغيل المعدات الكهربائية 20.73 كيلوبايت
مؤشرات الطاقة للمعدات الكهربائية إن الإشارة المتعلقة بالمتاعب ، وبالتالي الحاجة إلى فحص درجة كفاءة إمداد الطاقة في مؤسسة صناعية هي الاختلاف الحاد بين استهلاك الطاقة الفعلي المحدد من المؤشرات القياسية. في الحالة الأخيرة ، تزداد الثقة بشكل حاد إذا كنت تستخدم أنظمة المحاسبة والتحكم الآلية لاستهلاك الكهرباء ، أي قنوات الاتصال بمحطة عمل آلية AWS لمراقبة استهلاك الكهرباء. هناك علاقة بين ...
20318. نمذجة أوضاع التشغيل الثابتة لعناصر نظام طاقة كهربائية ديزل ورياح مستقل 76.31 كيلوبايت
1 تبرير ملاءمة استخدام أنظمة طاقة الرياح والديزل لتزويد الطاقة للمستهلك المستقل ، وهو أمر من حيث الحجم أغلى).

عمر الخدمة 20-30 سنة. هذه العدادات هي أساس AMR.

2.3.3. أجهزة تحويل المعلومات.

1. ADC هناك أنواع مختلفة من التحولات:

- نشر ،

- مع موازنة بت.

توسيع التحول:

عندما U BX> U P ، يبدأ عداد النبض.

عيب هذا النوع من التحويل: يعتمد وقت التحويل على تردد الإشارة.

موازنة البت:

يعمل هذا التحول على النحو التالي:

بمساعدة المقارنة K من خلال وحدة التحكم CU على الوجه المتخبط واحدًا تلو الآخر ، بدءًا من البت الأكثر أهمية 2 n ، يتم تعيين 1 إلى 1. إذا كانت U OC> U BX في نفس الوقت ، فسيكون 1 إعادة تعيين. خلاف ذلك ، يتم حفظه. على سبيل المثال:

1 × 2 3 = 8, U OC = 8> U BX = 7.

1 × 2 2 = 4, U OC = 4> U BX = 7.

U OC = 2 2 × 1 + 2 1 = 6< U BX = 7 .

U OC = U BXÞ كود 0111 .

2. DAC : ,

دائرة مكبر التشغيل.

مسجلات الأحداث.

حاليًا ، يتم استبدال راسمات الذبذبات الإلكترونية بمسجلات الأحداث الخاصة التي تسمح بتسجيل جميع العمليات (التيارات والفولتية اللحظية أنا ر ، يو ر) في حالات الطوارئ ، وكذلك في وقت تشغيل أجهزة حماية الترحيل. يتيح لك ذلك تحليل الحوادث وتحديد الأسباب بشكل موثوق وتحسين الموثوقية. مصدر المعلومات هو المحولات الإلكترونية لـ EP ، وهي خالية من القصور الذاتي عمليًا ، مما يجعل من الممكن تسجيل المنحنيات في شكل مباشر دون تشويه. هو - هيو يو ت... العدد المعتاد للنقاط لكل فترة هو 20. ومن الأمثلة على هذه المسجلات: RES PRSOFT و NEVA (يسمح بتسجيل ما يصل إلى 90 إشارة ، والبرمجيات المطورة ذات أهمية كبيرة). NEVA هو الأساس لبناء نظام آلي للتحكم في العمليات في محطات فرعية قوية للنظام.

دعم المعلومات.

يحتوي دعم المعلومات على جميع المعلومات المستخدمة في الإدارة. تنقسم هذه المعلومات إلى كمية ودلالات.

المعلومات الدلالية- هذه جميع أنواع المستندات والتعليمات وقواعد الجهاز وما إلى ذلك.

المعلومات الكمية- هذه معلومات حول معلمات النظام والعملية التكنولوجية.

مصادر المعلومات التكنولوجية هي UTM. يجرون الاقتراع الدوري لأجهزة الاستشعار مع فترة ر (5 ثوانٍ ، 1 ثوانٍ). إذا كان وقت معالجة الاستطلاع الأول دثم عدد نقاط الاقتراع. تعتمد دورة الاقتراع t على معدل تغيير المعلمات ().

أي معلمة مقاسة ذ ريتم تمثيله في شكل رقمي كرقم صحيح من كوانتا ، وأين م- مقياس الكم.

يتم تحديد مقياس الكم من خلال قدرة ADC لجهاز TM والمعلمات الاسمية للمحولات الأولية.

في ن = 8(8 أرقام) القيمة القصوى ص = 256

على سبيل المثال ، إذا كان الجهاز يحتوي على تيار مصنّف أنا H = 600 أ، من ثم

أ / الكم.

عند قياس الجهد: U H = 110 كيلو فولت

.

عند قياس القوة:

ل U H = 500 كيلو فولت و I H = 2000 أ

.

وحدات المعلومات هي بتات ومشتقاتها:

البايت = 8 بت ،

كيلو بايت = 1024 بايت ، ميغا بايت ، جيجابايت ، إلخ.

المعلومات هي مقياس للتخلص من عدم اليقين بشأن شيء ما ؛ لذلك ، تقدر وحدة القياس مقياسًا لتقليل عدم اليقين. بت واحد يقلل من عدم اليقين بمقدار مرتين. عند تقديم المعلومات ، يتم استخدام نظام الترميز بمساعدة التحركات المنتظمة وغير المتساوية. الزي أسهل لأن السكتات الدماغية ذات طول ثابت.

بايت واحد يسمح لك بالتشفير 2 8 = 256 رموز مختلفة. عادة ما يكفي ن = 7... يتم استخدام واحد إضافي للتحقق من صحة الأجهزة. هذا هو بت التكافؤ. محتوياته (0 أو 1) مبطنة حتى. على سبيل المثال:

لزيادة الموثوقية ، يتم استخدام ما يلي:

1) تقسيم المعلومات إلى كتل مع تحديد المجموع الاختباري وتحويلها إلى نقطة الاستلام ،

2) المجموع الاختباري على الرسالة بأكملها.

لتقليل كمية المعلومات المنقولة عبر خطوط الاتصال ، يتم استخدام المصنفات. وفقًا لهذا النظام ، يتم تمثيل جميع المؤسسات والأشياء ومنتجات إنتاجها بواسطة رموز رقمية.

عند العمل باستخدام هذه المعلومات ، التي يتم تمثيلها بمصفوفات من نفس النوع من البيانات ، يتم استخدام أنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS) على نطاق واسع ، مما يسمح بالتحميل الأولي والتحديث والتحديث وتخزين البيانات بشكل موثوق.

APCS TPP.

يتم التحكم في وضع TPP بواسطة المهندس المناوب ، والذي يكون تابعًا لمرسل JSC Energo ويتحكم في عمل أفراد التشغيل للوحدات وآليات SN الفردية الموجودة في غرفة التحكم أو الدروع المحلية. يتم بناء نظام التحكم الآلي وفقًا لهذا الهيكل. يوجد مستوى محطة عام (OVK - مجمع حوسبة المحطة العامة) ومستويات الكتل الفردية (PVK - xxxxxxxxxxx VK). مصادر المعلومات - مستشعرات المعلمات التكنولوجية (الجزء الحراري) والكهربائية ، وكذلك موضع الأجهزة ذات الحالتين المستقرتين. لا يتم استخدام TM بشكل كامل هنا. يتم استخدام TM فقط لإصدار المعلومات إلى مرسل محطة الطاقة (نظام الطاقة).

عند التحكم ، يمكن استخدام IVK في أوضاع مختلفة:

1) وضع المستشار

هنا U هو إجراء التحكم.

2) مشرف (مشرف)

يستخدم IVK:

يمكن تغيير نقاط الضبط للمنظمين y i والإعدادات. يتم اتخاذ القرارات على أساس التحليل.

3) التحكم الرقمي:

يتخذ صانع القرار قرارًا بناءً على معرفة العملية التكنولوجية والخبرة والمعلومات.

يتخذ مؤشر أسعار المستهلك قرارات على أساس النماذج الرياضية فقط. يتم تنفيذ التحكم في المجموعة الوظيفية في TPPs ، أي إدارة معقدة لمجموعة من الكائنات تؤدي وظائف مختلفة.

سخان مياه:

- إمداد الوقود ، حيث يتم تنسيق أعمال إمداد الفحم الخام ، والمطحنة ، وتشكيل خليط الغبار والهواء وإمدادها بالمواقد ؛

- إمدادات المياه: مضخات تغذية PN ، مضخات تكثيف KN ، جهاز نزع الهواء ، مضخة مياه نقية كيميائياً ؛

- مصدر الهواء: سخان الهواء ، مراوح النفخ ، إلخ.

مولد متزامن:

- نظام الإثارة (SV): المحولات ، الثايرستور ، تبريد الثايرستور ، منظم الإثارة ؛

- نظام تبريد المولد:

أ) الماء: تحضير نواتج التقطير ، والمضخات ، ونظام التحكم في التسرب ، ودرجات حرارة المدخل والمخرج ، وجهاز تبريد الماء الساخن.

يمكن استخدام وسائل وبرامج تقنية مختلفة للتحكم في المجموعات الفردية. على سبيل المثال ، للتبريد بالماء لملفات الجزء الثابت ، يتم استخدام نظام Neptune ، والذي يتضمن مئات من أجهزة استشعار درجة الحرارة المثبتة في كل قضيب متعرج. يتم فحص هذه المستشعرات في دورة من عدة ثوان ويتم التحكم فيها بواسطة جهاز كمبيوتر. عند اكتشاف ارتفاع في درجة الحرارة ، تنبعث إشارة مسموعة.

يعمل نظام مماثل لمراقبة عمل المحامل.

وظائف APCS في TPPs:

1.جمع المعلومات حول معلمات العملية التكنولوجية ، والتحقق من موثوقية وإمكانية خدمة أجهزة الاستشعار وتوصيلاتها بالكمبيوتر ؛

2. التحكم في معايير العملية التكنولوجية والإشارة إلى تجاوز المنطقة المسموح بها أو نهج حاسم لها.

3.تحديد المؤشرات الفنية والاقتصادية (TEP) والحفاظ على بيان مع دورة Dt = 15دقيقة ، يتم النظر في تكاليف الوحدة ، وتكاليف SN. التدفئة والكهرباء بمجموع نوبات ، أيام تصل إلى شهر ؛

4. التحكم في كفاءة تشغيل وحدات SN الفردية ؛

5. تقييم العمر التشغيلي لأنابيب البخار وأنابيب درع الغلايات وعناصر أخرى. لتقدير المورد ، يتم استخدام معلومات حول درجة الحرارة ؛

6. للجزء الكهربائي: التحكم في تشغيل الجزء الكهربائي لنظام الإثارة ، تحميل الطاقة النشطة والمتفاعلة للمولد ؛

7. التحكم في نظام التبريد المتعرج ، التحكم في المحامل.

8. التحكم في التفريغ الجزئي للعزل (يتم ذلك باستخدام مستشعرات درجة الحرارة من خلال مراقبة الإشارات عالية التردد.

في مختلف TPPs ، بمبادرة من الموظفين ، يتم أيضًا تنفيذ وظائف أخرى. على سبيل المثال ، في CHPP-3 في الجزء الكهربائي ، تم تطوير نظام للتحكم في تجميع مخطط الكتلة.

على مستوى المصنع ، يتحكم نظام APCS في تشغيل مجموعة المفاتيح الخارجية ، مجموعة المفاتيح الكهربائية SN ، بينما:

1. يتم العمل على أشكال التحويل.

2. يتم التحكم في مورد المفاتيح اعتمادًا على حجم التيار المكسور ؛

3. تحسين توزيع الحمولة بين الكتل ؛

4. تخطيط الإصلاحات.

5. الاحتفاظ بسجلات TPE ككل للمحطة ؛

6- التحكم في أعمال الورش العامة للمحطة (معالجة المياه الكيميائية ، إمداد الوقود ، إلخ).

اليوم ، يتم استخدام مخططات مختلفة من APCS. تعمل أيضًا أنظمة IV-500 الأولى بقدرة 500 ميجاوات (Troitskaya GRES) ، وهي عبارة عن مجمع محلي مكون من جهازين يعتمد على SM.

يوجد حاليًا العديد من موردي أنظمة APCS ، بما في ذلك الشركات الأجنبية. اليوم ، يتم إعطاء الأفضلية للتطورات المحلية. يتم توفير الأنظمة الأكثر تقدمًا بواسطة KOSMOTRONIKA (Surgutskaya GRES و Nizhnevartovskaya GRES و Permskaya GRES). يقوم النظام بوظائف التحكم في بدء تشغيل الوحدات بأتمتة بعض الوظائف ، ووظائف تحسين تشغيل آليات SN الفردية ، ووظائف التحكم البيئي ، وما إلى ذلك. يسمح التحكم في بدء التشغيل بتقليل وقت بدء التشغيل مع الحفاظ على درجات حرارة الإجهاد المسموح بها في المعدن.

ACS PES

يستخدم الرسم التخطيطي لمحطات الطاقة. مصدر المعلومات هو UTM. لا يوجد ES بين الكائنات. يتم تثبيت UTM في المحطات الفرعية. في أهم المحطات الفرعية - أجهزة من نوع GRANIT ، في محطات فرعية بسيطة - أجهزة أبسط. يتم تقديم منظمة المؤتمر الإسلامي بواسطة نفس البرنامج الموجود في ES. هنا ، يتم حل المهام المحددة للشبكات:

- تحليل الوضع (ثابت ، حساب تيارات الدائرة القصيرة ، تخطيط الأنماط). في الوقت نفسه ، تتم مراقبة الحالة الفعلية للمعدات ، مع مراعاة موارد المفاتيح ، مع مراعاة التحكم في تسخين المعدات باستخدام أجهزة التصوير الحراري ؛

- مشاكل تحسين الوضع لتقليل الخسائر في الشبكة ؛

- مهام التحكم في موثوقية المعلومات ، والتحقق من المعلمات للقبول.

ACS TP للمحطات الفرعية.

أتممتهم تتم أخيرًا. هناك عدة طرق للأتمتة:

1. يتم استخدامه في المحطات الفرعية للنظام ، حيث يتم تثبيت KP UTM ، ويتم ترك الوسائل التقنية القديمة لإبلاغ الموظفين ، أي أجهزة السهم. هنا ، بمساعدة تقنية خاصة ، يمكنك "التنصت" على ناقل المعلومات وإدخال جميع المعلومات في الكمبيوتر. هذا المسار لم ينتشر على نطاق واسع.

2. لإنشاء نظام آلي للتحكم في العمليات للمحطات الفرعية ، يمكن استخدام مسجلات الإشارات الكهربائية من نوع "Neva". أساس أمناء السجلات هو كتلة للتسجيل والتحكم في الأوضاع العادية والطوارئ وقياس الكهرباء. يسمح لك هذا المسجل بالاتصال من 16 إلى 64 إشارة لرسم الذبذبات أثناء مسح 20 نقطة في كل فترة. من 32 إلى 96 القيم الفعلية المقاسة من محولات النوع E. من 24 إلى 288 إشارة منفصلة من جهات الاتصال المساعدة للمفاتيح ، من المرحلات الوسيطة والمخرجات لحماية الترحيل. يمكن أيضًا استخدام المدخلات المنفصلة لقياس الكهرباء مثل عدادات النبض. يتيح لك ذلك توصيل العدادات الإلكترونية بمخرج نبضي وعدادات الحث ، إذا تم استكمالها بجهاز تشكيل النبض (UFI). المسجل متصل بجهاز كمبيوتر ومن خلال مودم يمكن نقل المعلومات إلى غرفة التحكم في نظام الطاقة. يتم استخدام أدوات التحرير الرسومية. مهام محددة - التحقق من توازن الطاقة والطاقة ، يتم تحديدها بواسطة TEP ، أي الخسائر الفنية والتجارية وتكاليف الصيانة وتكلفة النقل أو تحويل وحدة الطاقة الكهربائية. مهام أتمتة تنظيم الجهد وإحصاءات الطوارئ.

مقدمة. 5

1. تحسين أوضاع أنظمة الطاقة. 6

1.1 معلمات وضع ES. 6

1.2 صياغة مشكلة التحسين. 7

1.3 ملامح مشكلة البرمجة غير الخطية. ثمانية

1.4 طرق التحسين غير المقيدة. تسع

1.4.1. تنسيق طريقة النسب. عشرة

1.4.2. طريقة التدرج. أحد عشر

1.4.3. طريقة البحث العشوائية. 12

1.4.4. طريقة متعدد السطوح المشوهة. 13

1.5 التحسين على أساس قيود المساواة. 13

1.5.1. طريقة التحسين المباشر. 13

1.5.2. طريقة التدرج المنخفض. أربعة عشرة

1.5.3. طريقة مضاعفات لاجرانج لأجل غير مسمى. 15

1.6 التحسين يخضع لقيود عدم المساواة. 16

1.7 شروط توزيع الحمل الأمثل بين الوحدات المتوازية. الثامنة عشر

1.8 خصائص المعدات الرئيسية في TPP. عشرين

1.9 خصائص الكتلة. 23

1.10. خصائص الكتلة القابلة للمناورة. 24

1.11. طرق توزيع الحمولة بين الوحدات في IES. 24

1.11.1. طريقة الرسم. 24

1.11.2. التوزيع بمساعدة الحاسوب. 25

1.12. تأثير الأخطاء في تحديد البريد على احتراق الوقود. 26

1.13. حالة التوزيع المثلى في نظام مع TPP. 27

1.14 شروط التوزيع مع الأخذ في الاعتبار سوق الطاقة والسعة الفيدرالي بالجملة (FOREM). 28

1.15. تحديد الزيادات المحددة للخسائر. 29

1.16. تدابير لتقليل خسائر الشبكة. 31

1.17 توزيع الأحمال في نظام به محطة طاقة كهرومائية. 32

1.18 تحديد خصائص محطة الطاقة الكهرومائية. 33

1.19. توزيع الأحمال في نظام به محطة طاقة كهرومائية. 35

1.19.1. تطبيق البرمجة الديناميكية لاختيار جدول تشغيل الخزان لمحطات الطاقة الكهرومائية. 35

1.20. تحسين القدرة التفاعلية في النظام. 38

1.21. التحسين المعقد للنظام. 38

1.22. اختيار تكوين المعدات المدرجة في العمل. 40

1.23. استخدام الكمبيوتر للتحسين. 41

1.24 تحسين الموثوقية. 43

1.24.1. اختيار الاحتياطي الأمثل. 43

1.24.2. خوارزمية لاختيار الاحتياطي. 45

1.24.3. تعريف الصفوف المنفصلة لمخرجات الطوارئ وتقليل الحمل. 46

1.24.4. سلسلة تخفيض الحمل. 47

1.25. تحسين جودة الطاقة. 47

1.26 معيار الجودة المتكامل. 48

1.27 تحديد الجهد الأمثل لحمل الإضاءة. 50

2. أنظمة التحكم الآلي (ACS). 52

2.1. نظام الطاقة ككائن تحكم. 53

2.2. الأنظمة الفرعية لـ APCS. 53

2.3 أنظمة فرعية للدعم الفني. 54

2.3.1. مستشعرات المعلمات الكهربائية. 55

2.3.2. عدادات. 56

2.3.3. أجهزة تحويل المعلومات. 56

2.3.4. مرافق الاتصالات في ACS والميكانيكا عن بعد. 57

2.3.5. مسجلات الأحداث. 60

2.3.6. أنظمة التحكم والقياس الآلي للكهرباء (ASKUE). 61

2.3.7. مرافق عرض المعلومات. 61

2.3.8. دعم المعلومات. 61

2.4 الأنظمة الفرعية لبرنامج ACS. 63

2.5 APCS TPP. 67

2.6. ACS PES .. 70

2.7. ACS TP للمحطات الفرعية. 70

2.8 السيطرة على تشغيل نظام الطاقة PE. 71


مقدمة

يرتبط تشغيل أنظمة الطاقة بارتفاع التكاليف ، وقبل كل شيء ، بتكلفة الوقود. تتناقص احتياطيات الوقود الأحفوري على الأرض ، وبالتالي تتزايد أسعار الوقود وتصبح مشكلة تحسين كفاءة عمليات إنتاج الطاقة ونقلها وتوزيعها أكثر حدة. تخلق إعادة الهيكلة الكاملة لنظام الطاقة الموحدة لروسيا وتقسيمه إلى شركات ظروفًا لتطوير المنافسة في مجالات التوليد والمبيعات. ولكن من وجهة نظر فنية ومن وجهة نظر إدارية ، يظل نظام الطاقة موحدًا.

ترتبط تعقيدات إدارة الطاقة اليوم بحقيقة أن الاستثمارات قد تم تخفيضها بشكل كبير وأن المعدات الأساسية قد تهالكها.

كل هذا يتطلب مزيدًا من التطوير والتحسين لأساليب التحكم الحديثة باستخدام الأساليب الرياضية وأجهزة الكمبيوتر. يظهر مخطط تحكم مبسط في الشكل. 1.1

X- ناقلات التأثيرات الخارجية على النظام ؛

ص- متجه من معلمات الوضع ؛

Z هو معيار تحكم يضفي الطابع الرسمي على الأهداف الرئيسية لعمل نظام الطاقة ؛

يوهو ناقل السيطرة.

التبعيات الوظيفية Y (X ، U) ، Z (X ، Y ، U).

أرز. 1.1 هدف الإدارة Z®extr.

يتم استخدام الكمبيوتر هنا كوسيلة لأتمتة أنشطة التحكم البشري. لذلك ، تسمى هذه الأنظمة أنظمة التحكم الآلي (ACS).

يتطلب إدخال وتشغيل نظام التحكم الآلي استثمارات كبيرة. يؤتي هذا الاستثمار ثماره من خلال خفض تكاليف التشغيل عن طريق خفض تكاليف الوقود وزيادة الموثوقية وتحسين جودة الطاقة الموردة.

وعلى الرغم من أن الوفورات النسبية في تكاليف الوقود لا تزيد عادة عن 1.5 - 2٪ ، إلا أنها تعطي نتائج ملموسة من حيث القيمة المطلقة.

يتم تحقيق تأثير كبير في الأنظمة من خلال المراقبة المستمرة للحالة وتقليل الحوادث.


تحسين أوضاع نظام الطاقة

مع زيادة الطاقة المستثمرة في التدفئة ، تحدث زيادة في عمق الطبقة المتصلبة. ومع ذلك ، فإن هذا النمط صالح فقط حتى لحظة ذوبان السطح المرئي. مع ظهور الحفر في المنطقة المعرضة للإشعاع ، يزداد عمق الطبقة المتصلبة ، إذا حدث ذلك ، فهذا يعني بالضرورة حدوث انتهاك لتوحيد توزيعها على بقعة المعالجة. يمكن أن تعمل هذه الظاهرة كعامل مقيد عند تعيين وضع تصلب الليزر. عامل مهم آخر يحدد جودة المعالجة هو عدم اليقين في مساواة الطاقة المرسلة إلى السطح والطاقة التي يمتصها هذا السطح. نظرًا لعدم إنشاء رسوم بيانية عامة لمراعاة خصائص الامتصاص للأسطح المختلفة ، فمن الضروري تحديد الارتباطات التجريبية البحتة بين التجربة المعملية والإشعاع في ظروف الإنتاج الحقيقية بناءً على نتائج التصلب. علاوة على ذلك ، يتأثر مستوى هذه الوصلات ليس فقط بالحالة الفيزيائية والكيميائية للسطح المشع ، ولكن أيضًا بالسمات الفنية لمعدات الليزر ، وأخطاء أجهزة التحكم والقياس.

يتم تنفيذ اختيار الطاقة الحرجة لإشعاع الليزر عند المعالجة بأقطار مختلفة من بقعة التصلب على النحو التالي. مع قطر ثابت من بقعة التصلب ، يتم إجراء المعالجة الحرارية بالليزر النبضي لسطح العينات قيد الدراسة بطاقات إشعاع ليزر مختلفة. تعتبر الطاقة ، التي يؤدي فائضها إلى انتهاك خشونة السطح ، أمرًا بالغ الأهمية.

لتحقيق موثوقية نتائج التصلب ، كقاعدة عامة ، من الضروري تصحيح أنظمة الإشعاع النموذجية فيما يتعلق بمنتج معين وخصائص الطاقة لتركيب ليزر معين. الأدوات من نفس النوع والحجم ، مصنوعة من نفس درجة الفولاذ ، ولكنها مصنعة وتخضع للمعالجة الحرارية الحجمية في مؤسسات مختلفة ، لها قدرة امتصاص مختلفة. لذلك ، عند المعالجة عند مستوى طاقة واحد ، سيكون تأثير تصلب الليزر مختلفًا. لتثبيت معامل الامتصاص ومعادلة التأثيرات ، من الضروري تطبيق النقش الكيميائي الأولي للسطح أو طلاءه بطبقة رقيقة من بعض المواد. لا يلغي تثبيت الامتصاص الحاجة إلى ربط أوضاع الإشعاع المخصصة بنظام الليزر المستخدم. كما هو معروف ، فإن تصميم التركيبات التكنولوجية يتم التحكم في طاقة الإشعاع من خلال تغيير جهد المضخة. يتم تحديد هذا الاعتماد من خلال جودة المحاذاة وحالة العناصر البصرية ؛ وبالتالي ، فهي ليست نفسها بالنسبة للتركيبات المختلفة. علاوة على ذلك ، نظرًا لانحراف الوحدة الضوئية وتراكم العيوب في العناصر البصرية ، يمكن أن تنخفض طاقة الإشعاع بشكل حاد. وبالتالي ، فإن معلمة التحكم ليست هي القيمة المحددة في نظام الليزر (جهد المضخة) ، بل هي الخاصية المقاسة بجهاز إضافي (طاقة الإشعاع). مع الأخذ في الاعتبار المخطط والأخطاء المحتملة في قياس الطاقة ، يصبح من الواضح أن دقة تثبيت هذه القيمة في التركيبات المختلفة يمكن أن تكون مختلفة. سبب آخر لضبط أوضاع التشعيع هو التحكم غير الكامل في درجة إزالة تركيز بقعة الإشعاع.



تظهر المعلمات الرئيسية لعملية معالجة المواد بالليزر في الشكل 4.

عند تطوير الأساليب التكنولوجية لتصلب الفولاذ والسبائك ، تم اختيار الخصائص التالية لإشعاع الليزر:

كثافة طاقة الإشعاع النبضي المتوسط ​​؛

مدة النبض؛

إزالة تركيز شعاع الليزر ، أي إزاحة السطح المشعع على مسافة معينة من المستوى البؤري لعدسة نظام الليزر البصري ؛

معامل البقع المتداخلة لتصلب الليزر المنفصل ، أي درجة تداخل البقع في صف (الشكل 5).

المنطقة غير المسخنة ، التي تم الحصول عليها من تأثير الدافع السابق ، تخضع لتدفئة جديدة.

في ذلك الجزء من البقعة حيث لا تتجاوز درجة حرارة إعادة التسخين نقطة AC 1 ، يحدث تلطيف عالي السرعة لهيكل مارتينسيت الأوستنيتي الذي تم تشكيله مسبقًا مع تكوين مناطق معدنية مع زيادة الحفر وقيم الصلابة المنخفضة (الشكل 5 ، ب ، الشكل 6).

تم اختيار درجة تداخل نقاط التشعيع لظروف التآكل المختلفة مع الأخذ في الاعتبار اعتماد أحجام المناطق الصلبة والمخففة على معامل التداخل (الشكل 7) ، وكذلك وفقًا للأحكام الناشئة من التفسير النظري لقاعدة شاربي. في الوقت نفسه ، تم الأخذ في الاعتبار أن زيادة مقاومة التآكل في ظل ظروف الاحتكاك الحدودي يتم تسهيلها من خلال تحقيق حالة هيكلية غير متجانسة لكل من الأسطح الواسعة وبقعة واحدة أثناء المعالجة بالليزر ، والتي ترتبط بتكوين ارتياح أثناء التآكل يزيد من امتصاص الأصحاب بالزيت مع تزييت غير كامل. على العكس من ذلك ، يتم ملاحظة أقصى مقاومة للتآكل في ظل ظروف الاحتكاك بدون تزييت بأكبر درجة ممكنة من تصلب المادة ، والتجانس النسبي وتشتت المكونات الهيكلية للطبقة المتصلبة. في هذه الحالة ، يوصى باستخدام تصلب الليزر للتداخل الجزئي لبقع الإشعاع.

وجد أنه من أجل الحصول على أحجام كافية من مقاطع المعدن الصلب ، يجب إجراء التشعيع بمعاملات تداخل تتجاوز 0.2.

يعتمد انتظام الطبقة المتصلبة في العمق وإنتاجية عملية تشعيع الليزر الخطي على اختيار قيمة معامل التراكب. أظهر التحليل المعدني للمناطق المعززة بمعامِلات تداخل مختلفة أن أعظم تجانس للعمق للطبقة يتحقق مع معامل تداخل موضعي يبلغ 0.4-0.5.

يوضح الشكل 8 التبعيات التي تم الحصول عليها تجريبياً لصلابة وعمق الطبقة المتصلدة على فولاذ R6M5 تحت التشعيع بمدة نبضة t imp ~ 1 × 10 -3 ثانية و t عفريت ~ 6 × 10 -3 ثانية ، والتي يمكن استخدامها عند اختيار أوضاع المعالجة بالليزر للأداة مع تصحيح الميزات التكنولوجية لتركيب الليزر والتركيب الكيميائي للفولاذ المشع.

تجدر الإشارة إلى أن إحدى ميزات تشغيل أزواج الاحتكاك هي عدم تساوي التآكل على سطح التلامس لأجزاء التزاوج أو الأجزاء والأدوات ، والذي ينتج عن ضغوط العمل غير المتساوية وسرعات الانزلاق ، والتشرد المتعدد للأسطح الملامسة بالنسبة لبعضها البعض ، وتطبيقات التحميل المتكررة. هذا يؤدي إلى تشوهات بلاستيكية إضافية ، للتلامس مع كسر التعب الناتج عن عدم استواء أسطح التزاوج ويسبب فقدان الأداء السريع.

في هذا الصدد ، تعد المعالجة بالليزر واعدة ، حيث يتم إنشاء حالة متغيرة بانتظام للطبقات السطحية للمنتجات المقترنة من أجل ضمان التآكل المنتظم والحد الأدنى من التآكل على سطح التلامس بأكمله على أساس التحديد التجريبي والنظري لل انتظام ارتدائها.

من الناحية التكنولوجية ، يتم ضمان ذلك من خلال المعالجة بالليزر مع تغيير الأوضاع في عملية التصلب على طول سطح التلامس ويسمح لك بالحفاظ على الشكل الهندسي الأصلي الذي يحدد أداء الأداة وزيادة الخصائص التشغيلية.

لكل أداة وأجزاء آلة محددة ، يتم تسجيل البيانات الخاصة بمعامل التداخل الموضعي وإلغاء ضبط بؤرة الحزمة وكثافة طاقة الإشعاع في الخرائط التكنولوجية.

أظهرت اختبارات الإنتاج للكميات التجريبية من أدوات تشغيل المعادن والمعدات التكنولوجية لأغراض وظيفية مختلفة أن تصلب الليزر وسبائكه يزيدان من متانتهما بمقدار 2-5 مرات ويجعلان من الممكن الحصول على تأثير اقتصادي كبير عند إدخال العمليات التكنولوجية في الإنتاج.

1. الغرض من العمل.

2. وصف موجز للطريقة المدروسة للمعالجة الحرارية للفولاذ والسبائك.

3. المبادئ العامة لاختيار مخططات المعالجة الحرارية بالليزر للأدوات ذات الأغراض الوظيفية المختلفة.

4. المعلمات الأساسية لتحسين أنماط معالجة السطح بالليزر.

5. الاستنتاجات على أساس النتائج التي تم الحصول عليها.

أسئلة التحكم.

1. ما نوع المعالجة المسبقة التي تخضع لها المنتجات قبل المعالجة الحرارية بالليزر؟

2. قم بتبرير اختيار مخططات التشعيع بالليزر لأدوات القطع وطواحين النهاية وقوالب التثقيب.

3. كيف يتم ضبط أوضاع المعالجة بالليزر للأدوات ذات الأغراض الوظيفية المختلفة؟

4. ضع قائمة بالمعلمات الرئيسية لعملية المعالجة الحرارية للمواد بالليزر.

5. كيف تعتمد نتائج تصلب الليزر على معامل تداخل البقع المشعة؟

6. اشرح اعتماد صلابة المناطق المتصلبة على كثافة طاقة إشعاع الليزر.