Общие сведения. 
Электрический привод

Энергетические показатели электропривода (ЭП) важны как в принятии окончательного решения при выборе электропривода того или иного типа, так и при оценке уже имеющегося проектного решения.

Главное назначение ЭП заключается в обеспечении движения исполнительных органов рабочих машин и механизмов и управления этим движением. Однако при этом совсем не безразлично, какой ценой этого достигают, то есть какое потребление электроэнергии, какие потери возникают в электроприводе при совершении работы.

Процесс электромеханического преобразования энергии в электроприводе всегда сопровождается потерями электрической энергии (мощности) в диссипативных (рассеивающих) элементах, в качестве которых в электроприводе выступают активные сопротивления в силовых цепях и цепях управления, а также в дополнительно включенных в электрические цепи элементов; в механической части — это трение в элементах кинематической цепи.

Эти свойства электропривода оценивают с помощью так называемых энергетических показателей ЭП, к числу которых относят коэффициент полезного действия КПД, коэффициент мощности cos <�р, потери мощности Д/'и энергии ДА. Иногда к этим показателям относят потребляемые из сети полезную мощность и энергию.

Соотношение потребляемой электроприводом из сети электроэнергии, механической энергии на валу двигателя и потерь энергии определяют КПД и коэффициент мощности электропривода. Не следует забывать, что мощность потерь в электродвигателе обусловливает его нагрев и в конечном счете влияет на выбор мощности последнего. Эти показатели используют как при создании новых, так и оценке работы уже действующих электроприводов. Очевидно, что предпочтение должно быть отдано тому электроприводу, который, обеспечивая заданный технологический процесс рабочей машины или механизма, имеет более высокие по сравнению с другими вариантами энергетические показатели.

С помощью энергетических показателей оценивают и эффективность уже работающих электроприводов. В том случае, когда они существенно хуже номинальных, ставят вопрос о модернизации электропривода или о проведении мероприятий по их повышению. Отметим, что решение о модернизации электропривода принимают только на основании экономического расчета, предусматривающего сопоставление дополнительных капитальных затрат на модернизацию с сокращением эксплуатационных расходов за счет повышения КПД и cos ф. Следует подчеркнуть, что обеспечение высоких энергетических показателей работы электропривода весьма актуально, так как экономия энергетических и материальных ресурсов — задача первостепенной важности.

Потери энергии в электроприводе имеют место как в установившихся, так и в переходных режимах работы, отличающихся по ряду параметров, поэтому целесообразно рассмотреть эти режимы отдельно.

С развитием силовой полупроводниковой техники, микроэлектроники, систем автоматизированного управления созданы необходимые предпосылки для совершенствования современного электропривода и значительного расширения его технических и функциональных возможностей, что позволяет наиболее полно удовлетворить возрастающие технологические требования и обеспечить эффективную работу производственных машин и агрегатов. Очевидно, что решение этой задачи связано с широким использованием регулируемых приводов, в которых при помощи полупроводниковых преобразователей можно изменять параметры энергии, подводимой к электродвигателю в переходных и установившихся режимах, и тем самым обеспечивать реализацию управляемых режимов при необходимых заданных показателях качества. В связи с этим возникла задача расчета энергетических показателей как нерегулируемого, так и регулируемого электропривода.