CC BY
10
случайный характер, линейно-возрастающая (убывающая), асимметрия параметров сети). По завершении измерений результаты регистрации с электронного регистратора переносятся на УИВК для хранения (архивирования) и математической обработки с целью получения энергетических показателей электродвигателя и относительной энергоемкости его работы. На основании результатов измерений, которые архивированы в УИВК, возможно вычисление и других характеристик электродвигателя (например, механическая и электромеханическая характеристики, определение динамических характеристик, пусковые токи и др.).
Математическая обработка результатов измерений производится при помощи стандартных программ. УИВК 29 имеет возможность связи и передачи (и/или обмена информацией) накопленной информации и программ по стандартным каналам связи (например, RS-232, RS-485 и USB).
Ухудшение технического состояния частотного преобразователя и электродвигателя приводит к повышению относительной энергоемкости работы электродвигателя, что подтверждается экспериментальными исследованиями, проведенными при помощи разработанного устройства.
Знание величины энергоемкости работы частотных преобразователей и электродвигателя позволяет целенаправленно и последовательно управлять эффективностью энергопотребления, снижая с помощью известных приемов и средств (регулирование, управление режимами и др.) энергоемкости их работы или заменяя их на новые, с лучшими энергетическими параметрами.
Данный стенд также позволяет проводить исследования двигателей внутреннего сгорания малой мощности по определению их энергетических параметров.
На основании вышесказанного, с целью энергосбережения становится актуальной задача создания энергетического паспорта электропривода (в том числе и для электродвигателя) и его контроля в период их эксплуатации, по которому можно оценивать его техническое состояние и разрабатывать меры по повышению энергоэффективности.
Список литературы 1. Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш. Определение относительной энергоемкости работы электродвигателей, используемых в сельскохозяйственном производстве / Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. СПб, СПбГАУ.
-2010. -№18. -С.228-231.
2. Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш. Показатели энергетической эффективности действующих агроинженер-ных (технических) систем: монография -СПб.: СПбГАУ, 2014. -160 с.
3. Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш. Энергосбережение. Метод конечных отношений / Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -М.: 2013. -№2. -С.74-75.
4. Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш., Юлдашев Р.З. Задачи и метод энергосбережения в потребительских установках АПК / Вестник КрасГАУ. -№4. -Красноярск, 2010. -С. 144-149.
5. Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш., Юлдашев Р.З. Методика определения относительной энергоемкости работы электродвигателей сельскохозяйственного назначения / Кишоварз. -Душанбе. -2009. -№4. -С. 26-28.
6. Малый патент №Т362 Республика Таджикистан. МПК(2006) G 01 L 3/24. Стенд для определения энергетических параметров электродвигателя / Патентообладатель: З.Ш. Юлдашев. Авторы: В.Н. Карпов, З.Ш. Юлдашев, Р.З. Юлдашев.- №1000455, заявл. 23.04.10.: опуб. 09.08.10. Бюл. №59(3). -5с.
7. Пат. №2449251 РФ. МПК6 G 01 L 3/24. Устройство для определения энергетических параметров электродвигателя и относительной энергоемкости выполненной им работы / Заявитель и патентообладатель: СПбГАУ и Карпов В. Н. Авторы: Карпов В.Н., Юлдашев З.Ш., Юлдашев Р.З.; -№2010110913; заявл. 22.03.10; опубл. 27.04.12. Бюл. №12. -13 с.: ил.
8. Юлдашев З.Ш. Диагностика состояния энергетических элементов потребительских энергетических систем / Вестник Таджикского технического университета. -Душанбе, 2011. -№1(13). -С. 37-44.
9. Юлдашев З.Ш. Испытательный стенд для контроля энергетических параметров электродвигателей / Электрика, 2012. -№ 11. -С. 39-41.
10. Юлдашев З.Ш. Повышение энергоэффективности асинхронных электродвигателей в АПК / Вестник Таджикского технического университета. -Душанбе, 2012. -№2(18). -С. 44-47.
11. Юлдашев З.Ш. Стенд для контроля энергетических параметров электродвигателей и относительной энергоемкости выполненной ими работы / Известия СПбГАУ. -2010. -№21. -С 276-280.
ВЛИЯНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ НА ПОКАЗАТЕЛИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕ-
СКИХ МАШИН В ЭКСПЛУАТАЦИИ
Репин Сергей Васильевич
д-р техн. наук, профессор кафедры наземных транспортно-технологических машин, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург
Зазыкин Андрей Вячеславович
канд. техн. наук, доцент кафедры наземных транспортно-технологических машин, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург
Ховалыг Настык-Доржу Кызыл-Оолович канд. техн. наук, инженер-конструктор, филиал "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии " федерального государственного унитарного предприятия "Крыловский государственный научный центр", г. Санкт-Петербург
Чтобы эффективно использовать парк транс-портно-технологических машин необходимо знать, как изменяются во времени показатели работоспособности самих машин. Работоспособность техники определяется уровнем ее надежности. ГОСТ 27.002-83 дает такое определение надежности: «Свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования». Следовательно, надежность характеризует изменение качества изделия по мере его эксплуатации. Это - качество изделия, развернутое во времени.
По мере старения машины происходит изменение показателей надежности и технико-экономических показателей: уменьшается наработка на отказ; увеличивается время восстановления; снижается производительность; возрастают затраты на поддержание работоспособного состояния машины. Установление законов изменения этих показателей по времени позволит управлять уровнем работоспособности машины посредством технических воздействий, оптимизировать срок службы машины, и в конечном итоге эффективно управлять всем парком машин.
На основании анализа изменения показателей технического состояния транспортно-технологических машин, выполненных многочисленными исследователями, можно сделать следующие выводы:
- снижение годовой наработки экскаваторов составляет 2,3.. .4,2 %, бульдозеров 1,1.. .2,4 %;
- падение часовой производительности экскаваторов - 1.3 % в год, бульдозеров 0,6.1,5 %;
- возрастают затраты: на (технические обслуживания и ремонты) ТОиР на 2.5 %, эксплуатационные затраты на 1.3,4 %, годовые суммарные затраты на 3.8 %;
- увеличиваются затраты на эксплуатационные материалы: на топливо - 0,5 .1,5 %, на моторное масло и гидравлическую жидкость - 2.10 %;
- основную часть условно-постоянных издержек составляют отчисления на амортизацию (15.40 %), в переменной составляющей затрат большая доля приходится на ТОиР (до 35 %);
- в результате себестоимость машино-часа увеличивается на 5.10 % в год;
- уровень восстановления работоспособности, выраженный в коэффициенте готовности, после высококачественного капитального ремонта (КР) составляет 80.90 % новой машины или после предыдущего КР. Производительность с каждым КР снижается на 5.10 %;
- продолжительность каждого последующего ремонтного цикла сокращается на 10.20 %;
- стоимость первого КР составляет 30.50 % стоимости новой машины, затраты на проведение каждого последующего КР возрастают на 8.15 % по отношению к предыдущему, затраты на текущие ремонты и техническое обслуживание за каждый последующий ремонтный цикл увеличиваются на 10 %.
По мере старения машины изменяются ее надежностные характеристики (параметр потока отказов, коэффициент готовности и другие), контролируя которые методами статистического анализа, можно планировать мероприятия технической эксплуатации для поддержания этих характеристик в требуемых пределах.
На основании этих данных можно сделать вывод, что наработка и производительность в единицу времени падают с интенсивностью 1,1.4,2 % в год. Эти изменения достаточно хорошо (с адекватностью 0,92.0,98) описываются экспоненциальной зависимостью с параметром р = 0,012.0,048 год-1 (параметр старения по наработке р1, производительности рр и по затратам р2) (рис. 1):
Тр.р С) = Тр.р (1) • ехр(-р, • г),
где Тр.р(^) - продолжительность периода времени пребывания машины в работоспособном состоянии в рабочее время, год; Q(t) - наработка машины в единицу времени,
Q(t) = 6(1)ехр(-ре •г),
(1)
год; t - возраст машины, год; р1 - параметр, характеризующий падение наработки с возрастом машины (параметр «старения» машины), год-1; Тр.р(1), р(1) - наработка и производительность новой машины за первый год.
наработки, час; К - шкала коэффициентов; t - шкала срока службы машин, год; Тр - период рабочего времени (планируемый фонд рабочего времени машины за отчетный период времени); Тр.н.н - период рабочего времени, в течение которого машина находится на неплановом в ремонте; Тр.н.п - период рабочего времени, в течение которого машина находится на плановом техническом обслуживании или в ремонте; Тшт - минимально допустимая наработка, соответствующая минимальному значению коэффициента готовности; tc - срок службы машины; Кгтт - минимальное значение коэффициента готовности; Кг(^) - коэффициент готовности; Кт.и(^) - коэффициент технического использования; Кп.п(^) - коэффициент планируемого применения
Динамика отношения Tp.p(t)/ Тр.р(1) характеризует изменение коэффициента готовности машины. Тогда из формулы (1) следует, что
KT (t) = exp(-ßt • t). (2)
Кг изменяется по времени от единицы (считаем, что в первый месяц эксплуатации новая машина, прошедшая приработку, не требует непланового ремонта) до зна-min
на месяц списания te (рис. 1.15). Значению
min
чения г
K
T
соответствует минимальное значение наработки
= T (t )
min p.pV'c/'
Коэффициент технического использования может быть определен в соответствии с выражением (1.32):
Кт.и (t) = Кп.п (t) • exp( -ßt • t).
где t - год эксплуатации.
Следует отметить, что выражение (2) описывает усредненное изменение коэффициента готовности по времени, потому что значение показателя Р1 определено как средневзвешенное по периодам интенсивного, неинтенсивного использования машины и хранения.
Коэффициент готовности и наработка машины Выше была рассмотрена структура коэффициентов готовности и технического использования машины. Однако, формула (1) не совсем адекватно описывает динамику наработки в первые годы эксплуатации машины. Согласно нашим исследованиям, наработка Тр.р(^) незначительно изменяется в течение первых 2 - 4-х лет эксплуатации (рис. 2, линия 1), ее динамика в этот период описывается полиномом вида
Tp p(t) = Tp p(1)(-0,0068 • t2 - 0,006 • t +1),
ppv
pp
(4)
(3)
0 5 10 15 г, год
Рисунок 2. Изменение наработки экскаватора ЭО-4125 в процессе эксплуатации: 1 - Тр.р©/ Тр.р(1) = -0,0068 • t 2 - 0,006 • t + 1; 2 - Тр.р©/ Тр.р(1) = ехр(-0,048 • t ); 3 - Tр.р(t)/ Тр.р(1) = 1 - 0,037 • t.
Однако из-за незначительности влияния этого периода на общую динамику показателей эксплуатации ма- 1. шин и упрощения их моделирования в дальнейшем будем считать, что наработка изменяется согласно выражению (1).
Коэффициент планируемого применения, связывающий коэффициенты готовности и технического использования, уменьшается с возрастом машины, так как для 2. поддержания требуемого уровня работоспособности необходим больший объем плановых технических воздействий, т. е. Тр.н.п будет возрастать на 5.. .10 % в год [1, 2].
Список литературы Репин С.В. Поддержание требуемого уровня надежности строительных машин в эксплуатации // Materialy trzeciego mi§dzynaшdowego seminarшm naukowego zwi§kszenie efektywnosci proces6w prezemy stowych i budowlanych. Cz§stochowa. -2005. - 8. 16-22.
Репин С.В. Концепция эффективности эксплуатации строительных машин // Строительные и дорожные машины. - 2007: № 2. - С. 27-31; № 4. - С. 2125.
COMPARISON AND ANALYSIS OF REACTIVE POWER COMPENSATION
The purpose of this article is to consider some ways of compensating reactive power. The Russian Federation is known to have a highly-developed industry. So, electric power is consumed by a large number of electrical machines used in
Башенёв Максим Игоревич
Студент, УГАТУ, г.Уфа Жиляев Денис Александрович Студент, УГАТУ, г.Уфа Научный руководитель: Волкова Татьяна Александровна К.т.н., ст.препод. Каф. Эм УГАТУ, г.Уфа
the manufacturing process such as induction motor, transformers, arc welding units, induction furnaces, and so on. The fact is that the magnetic flow is dependent on the windings in electrical machines. When alternating current flows through the
