Повсеместное использование асинхронных электроприводов во всех отраслях промышленности, сельского хозяйства и на транспорте ставит задачу их разработки с повышенными энергетическими показателями, что в условиях постоянного роста стоимости энергоресурсов даст существенный экономический эффект. Энергосбережение с помощью привода будет также способствовать уменьшению техногенного воздействия на окружающую среду, повышению ресурса работы привода. В ряде случаев в состав асинхронных электроприводов (ЭП) могут входить редукторы, согласующие моменты двигателей и нагрузок. При этом эксплуатационные характеристики такого привода во многом определяются параметрами редукторов [1–4].
Нагрузочный момент на валу асинхронного двигателя (АД), как правило, меняется по величине во времени, что характеризуется перемежающим режимом работы и описывается соответствующей циклограммой.
Надежной и экономичной работе электропривода в течение определенного ресурса времени будет способствовать максимальное приближение его эксплуатационных характеристик к требованиям потребителей. В силу этого, при разработке энергоэффективного асинхронного электропривода должен приниматься во внимание перемежающийся режим работы, и проектирование АД должно быть основано на рассмотрении динамических режимов работы [5–7].
Разработка энергоэффективного асинхронного электропривода для перемежающегося режима работы с использованием алгоритмов моделирования динамических режимов работы асинхронных двигателей в приводах с согласующими редукторами.
Эффективность преобразования электрической энергии в электроприводе может быть определена исходя выражения активной мощности на механизме:
где I1 – потребляемый приводом ток из трехфазной сети переменного тока с линейным напряжением;
cosφIM, ηIM – коэффициенты мощности и КПД асинхронного двигателя;
ηred – КПД редуктора.
Тогда коэффициент энергетической эффективности определяется как: