ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1142
УДК 621.43.052
КОРХОНАДА ФОЙДАЛАНИЛАЁТГАН ЭЛЕКТР МОТОРЛАРИНИНГ
ИСРОФЛАРИНИ КАМАЙТИРИШ НАТИЖАСИДА ЭНЕРГИЯ
САМАРАДОРЛИКНИ ОШИРИШ
Ҳошимов Урал Ҳошимович
Ислом Каримов номидаги Тошкент Давлат Техника Университети Електор машиналари
кафедраси Доценти
Рахимов Музаффар Хуррамович
Ислом Каримов номидаги Тошкент Давлат Техника Университети Електор машиналари
йўналиши Магистри
Абдалимов Сарвар Мирзахмат ўғли
Ислом Каримов номидаги Тошкент Давлат Техника Университети Електор машиналари
йўналиши Магистри
+998908090646
Hoshimovu83@gmail.com
И.Каримов номли Тошкент давлат техника университети Иссиқлик энергетикаси
факультети “Электр машиналари” кафедраси Унивеситет кучаси. 2, Тошкент.
https://doi/org/10.5281/zenodo.10070850
Аннотация.
Саноат ишлаб чиқариш корхоналарида фойдаланилаётган
моторларнинг
энергия истеъмолининг меъёрий қийматдан ортиши ва самарадорлигини ошириш
масалаларига эътибор қаратишда энергия таъминотини режалаштириш энергия
истеъмолини меъёрлаштиришдан бошланиши лозимлигига долзарб масала бўлиб бормоқда.
Корхоналардаги илмий асосланган меъёрий кўрсатгичлар жорий этилган ускуналарни
экспллуатация қилиниш даражасини баҳолашга, фойдаланилмаган резервларни аниқлаш ва
амалга оширишга ҳам имкон беради. Корхонанинг энергия истеъмолини меъёрий даражасини
аниқлаш ва олинган натижавий кўрсатгичларда электр энергия истеъмолини назорат қилиш
чора тадбирлари, мониторингларни давомий утказиш ортиқча исрофларни камайтириш
вазифасини бажаради.
Калит сўзлар
: Компрессор, вентилятор, трансформатор, мотор, алгоритм, дастурий
таъминот, энергоаудит.
INCREASING ENERGY EFFICIENCY AS A RESULT OF REDUCING THE WASTE OF
ELECTRIC MOTORS USED IN THE ENTERPRISE
Abstract.
When energy consumption of motors used in industrial production enterprises
increases from the standard value and increasing efficiency, energy supply planning should start with
energy consumption standardization, becoming an urgent issue. Scientifically based normative
indicators in enterprises allow to evaluate the level of exploitation of the introduced equipment, to
identify and implement unused reserves. Determining the standard level of energy consumption of the
enterprise and taking measures to control the consumption of electricity in the resulting indicators,
continuous monitoring serves to reduce excess waste.
Key words:
Compressor, fan, transformer, motor, algorithm, software, energy audit.
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗА СЧЕТ СНИЖЕНИЯ ОТХОДОВ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ПРЕДПРИЯТИИ
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1143
Аннотация.
При акцентировании внимания на повышении энергопотребления
двигателей, используемых на промышленных производственных предприятиях, и повышении
их эффективности становится актуальным вопрос о том, что планирование
энергообеспечения должно начинаться с нормирования энергопотребления. Научно
обоснованные нормативные показатели на предприятиях позволяют оценить уровень
эксплуатации внедряемого оборудования, выявить и реализовать неиспользованные резервы.
Определяя нормативный уровень энергопотребления предприятия и принимая меры по
контролю потребления электроэнергии по результирующим показателям, непрерывный
мониторинг служит снижению лишних отходов.
Ключевые слова:
Компрессор, вентилятор, трансформатор, двигатель, алгоритм,
программное обеспечение, энергоаудит.
Жаҳонда энергиядан самарали фойдаланиш бўйича кенг қамровли ишлар олиб
борилмоқда. Шу жумладан, Ўзбекистонда ҳам энергия тежаш бўйича кенг қамровли сиёсат
доирасида энергия самарадорлиги ошириш дастурини жойлаштиришни назарда тутадиган
энергия стратегиясини жорий этган. Ушбу дастур энергетика саноатини жадал технологик
янгилаш, замонавий қайта ишлаш заводлари ва транспорт қувватларини ривожлантириш,
шунингдек, янги, истиқболли бозорларни ривожлантириш учун асосий шарт-шароитларни
яратишга қаратилган. Корхонадаги энергия тежамкорлик масалаларига эътибор қаратишда
энергия таъминотини режалаштириш энергия истеъмолини меъёрлаштиришдан
бошланиши лозимлигига кенг эътибор қаратилмоқда. Рағбатлантирувчи илмий асосланган
меъёрлар ишлаб турган ускуналарни экспллуатация қилиниши ва фойдаланилаётган
қурилманинг янги ишлаб чиқилган турлари билан солиштириш. Шу билан бирга замонавий
технологиялардан фойдаланиш эришиладиган натижалар таҳлилини олиб бориш ва жорий
қилиш энергия танқислиги даврида долзарблиги ошиб бормоқда[1].
Корхонадаги технологик қурилмалар моторларининг энергетик характеристикаларига
асосланиши ва мақбул эксплуатация режимларини ҳисобга олиши керак. Ҳар бир корхона
бўйича маҳсулот ишлаб чиқаришнинг конкрет технологияларига мос равишда электр ва
иссиқлик энергияси, ёқилғи сарфининг индивидуал меъёрлари ишлаб чиқилади ва шу
меъёрлар асосида мониторинг олиб боради.
Ишлаб чиқариш корхонасида ишлатилаётган компрессорлар, вентиляторлар ва бир
қатор электр моторлар билан таъминланган қурилмаларнинг энергия самарадорлигини
ошириш натижасида махсулотга сарфланадиган электр энергия исрофларини олдини олган
ҳолда энергия истеъмолида самарадорликга эришилади.
Электр моторларининг механик исрофларини назорат қилиш ва чора тадбирларни ўз
вақтида олиб бориш натижасида энергия тежамкорлигига эришишда бир қатор усуллардан
фойдаланилади. Буларга электр моторларнинг иссиқлик ишлаб чиқариш даражасининг
мониторинг қилиб бориш усули, маълум юкламадаги электр энергия истеъмолининг
ортишини назорат қилиш усули ва бошқа усуллари мавжуд.
Тадқиқот олиб борилган корхонанинг технологик ускуналарининг электр
энергиясидан фойдаланиш йўналиши бўйича электр истеъмоли:
- технологик эҳтиёжга;
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1144
- двигатель юкланиши;
- меҳнат шароитларини таъминлашга хизмат қилади.
Корхонада фойдаланилаётган электр истеъмолига - технологик қурилмаларининг
ишлашида, электр эрозияга, электр статистик жараёнларга кетган электр истеъмоли
киради. Мотор юкланиши учун электр истеъмоли таркибига асосий ишлаб чиқариш
агрегатларининг юритмалари истеъмол қилаётган электр энергияси киради. Меҳнат
шароитларини таъминлашга электр истеъмоли таркибига вентиляция, кондиционер, ишлаб
чиқаришга ва ишлаб чиқаришга тегишли бўлмаган, алоқа воситалари ва бошқаришга кетган
электр энергияси истеъмолларини ўз ичига олади.
Корхонада фойдаланилаётган қурилмалардаги электр моторларини таҳлил қилиш
натижасида ортиқ шовқин чиқараётган моторларнинг текшириш натижасида электр
энергия истеъмолининг ортганига гувоҳ бўлиб сабаблари таҳлил қилинганда моторларнинг
подшибник
қисмларидаги
камчиликлар
аниқланди.
Подшибниклар
янгисига
алмаштирилиши натижасида истеъмол қилинаётган 1,5 кВт қувватга эга мотор 4,1 А
истеъмол токининг 3,4 А га туширишга эришилди. Мотордаги хосил бўлаётган шовқин
пасайиши қузатилди. Хулоса қилганимизда мотордаги механик исрофларнинг ортиши
натижасида электр энергия исрофи 20% гача ортишини юзага келтирган. Бу ҳолатда
моторнинг юкланиши паст бўлишига қарамай катта электр энергия истеъмолини юзага
келтирган[6].
Юқоридаги мисолларни эътиборга олган холда қорхонада ишлатилаётган
қурилмаларнинг жорий таъмирлардан кейинги маълум муддатда олинган электр энергия
истеъмоли ва ишлаб чиқарилган маҳсулотининг миқдори аниқланиб назорат қилинадиган
параметрлари аниқланади. Олинган натижалар асосида электр энегия истеъмоли ва ишлаб
чиқариш самарадорлиги мониторинг қилиб борилганда ва белгиланган чегаравий
оғишларнинг ортиши кузатилса электр юритмаларнинг жорий таъмирга тавсия этилади.
Буларни амалга оширишда қуйидаги вазифаларни амалга ошириш талаб этилади[4]:
“Инженер-энергоаудиторнинг автоматлаштирилган иш жойи” дастурий-аппарат
мажмуасини ишлаб чиқиш.
Мавжуд машинасозлик корхоналар гуруҳининг энергоаудити технологик
жараёнлар тузилишини таҳлил этиш, электр энергия истеъмолчиларинг таркибини аниқлаш
ва электр истеъмоли тадқиқотлари билан бирга амалга ошириш.
Машинасозлик корхоналарида мавжуд электр энергияси сарфларини меъёрлаш
усулларини таҳлил этиш ва уларни, электр истеъмолчиларнинг ҳақиқий иш режимларини
ҳисобга олган холда такомиллаштириш[2].
Электр энергиясини тежаш концепциясини ва энерготежамкор технолгиялар ва
ускуналарни танлаш методикасини ишлаб чиқиш.
Корхонанинг асосий электр энергия истеъмолчилари бўлган қурилмаларининг
эксплуатациядан кейинги маълум муддатдаги электр энергия истеъмоли келтирилган
жадвал қуйида тасвирланган[6].
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1145
1-жадвал. ТПА дастгоҳлари бўйича электр энергия сарфининг 5 суткалик натижалари
Уланманинг номи,
ҳисоблагичнинг завод
номери,ҳисобга олиш
тури (актив, реактив)
Ҳисоб-китоб
коэффициенти
Ҳисоблагич кўрсатгичлари
Ҳисоблагич
курсаткич-
ларининг
фарқи
Сарф
кВт*с
оат
ток
трансфор-
маторининг
(ТТ)
умумий
бошланғич
(10.04.2023й.
соат 14:00)
охирги
(15.04.2023й.
соат 21:00)
1
2
4
5
6
7
8
ТПА-1050 LS №1
400/5
80
5352
5420,75
68,75
5500
ТПА-1050 LS №2
400/5
80
4820
4882,705
62,705
5016,4
ТПА-650 КМ
400/5
80
3276
3300,92
24,92
1993,6
ТПА-650 LS №1
400/5
80
4196
4249,695
53,695
4295,6
ТПА-650 LS №2
400/5
80
4635
4691,296
56,296
4503,6
8
ТПА-850 LS
400/5
80
6468
6536,74
68,74
5499,2
ТПА-1300 LS
400/5
80
5946
6015,683
69,683
5574,6
4
Жами электр энергия
32391,
12
2-жадвал. 5-кунлик ишлаб чиқариш самарадорлиги
0
100
200
300
400
500
600
700
10.04.2023
11.04.2023
12.04.2023
13.04.2023
14.04.2023
15.04.2023
ТПА-650 KM
ТПА-650 LS №2
ТПА-1050 LS №1
ТПА-1300LS
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1146
1-расм. Корхонадаги ишлаб чиқариш қурилмасининг электр энергия истеъмолидаги 5
суткалик ўзгариши.
2-расм. Қурилманинг текшириш алгоритми ишлаш структураси.
Қурилманинг энергия истеъмолини текшириш алгоритми орқали жорий
текширишдан олинган паспорт параметрларнинг ўзгаришларини мониторинг қилиб
борилади. Энергия истеъмоли мумкин бўлган оғиш оралиғидан чиқиши билан операторга
хатолик ҳақида сигнал берилади. Бу усулдан он-лайн равишда фойдаланиш натижасида
энергия тежамкорлиги олиб борилади[5].
Текшириш алгоритмидан фойдаланиш натижасида механик исрофларнинг ортиши
олди олиниши натижасида хатоликлар учун сарфланадиган электр энергия сарфи 1-3% гача
тежалишига сабаб бўлади. Алгоритмдан фойдаланиш натижасида моддий ресурс
тежамкорлиги 15% га ортиши аниқланди. Шу билан бирга ишлаб чиқариш жараёнининг
ўзлуксизлигини таъминлаш катта аҳамият касб этади[6].
Шунингдек, баъзи корхоналарда электр энергиянинг ойлик ва йиллик сарфларини
аниқлаш учун соддалашган ифодалар қўлланилади:
𝑊
𝑜.э.с
= ∑
𝑃
ўр.қ
∙ 𝑘
𝑖.ф
∙ Т
𝑖.о
𝑛
𝑖=1
, (1)
Бу ерда
𝑊
𝑜.э.𝑐
– цехда актив электр энергиянинг ойлик сарфи,
кВт ∙ с
;
𝑛
– цехдаги бир
турдаги электр истеъмолчиларнинг сони, дона;
𝑃
ўр.қ
- i-турдаги электр истеъмолчиларнинг
ўрнатилган қуввати, кВт;
𝑘
𝑖.ф
- i-турдаги электр истеъмолчиларнинг фойдаланиш
коэффициенти;
Т
𝑖.о
- турдаги электр истеъмолчиларнинг бир ойда ишлаш соатлари, соат.
Механик юкламанинг ортиши натижасида сарфланадиган ток миқдорининг ортиши
кўзатилади. Энергия исрофининг ҳисоблаш ифодаси қуйидагича аниқланади[4].
Р
𝐸𝐼
= 𝑚
1
∙ 𝐼
1
2
∙ 𝑟
1
Текшириш алгоритмининг тузилиши
Ускуна қисмлари
Дастур қисми
Услубий ёрдам
Малумот дастури
Ҳужжатлар ва ҳисоботларга мисоллар
Энергия паспорти шаблони
Дастурий таъминот ва ҳисоблаш мажмуаси
Электр моторининг
электр энергия
истеъмоли
Мотор
юкламасининг
механик исрофлари
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1147
бу ерда:
𝑚
1
-фазалар сони,
𝐼
1
-обмоткада хосил бўлган ток ва
𝑟
1
-чулғамнинг актив
қаршилиги.
𝐼
1
=
𝑈
1
√(𝑟
1
+
𝑟2
′
𝑠
)
2
+(𝑥
1
+𝑥
2
′
)
2
(2)
Юқоридаги ифодадан кўринадики, моторнинг сирпаниши ортиши натижасида
истеъмол қилинаётган ток ортиши кўзатилади. Хулоса ўрнида механик исрофлар иссиқлик
ва ишқаланишлар ҳисобидан юзага келади.
Юклама натижасида сарфланаётган токнинг цех бўйича умумий ишлаб чиқариш
меъёри қуйидагиларни ўз ичига олади:
1) цехнинг технологик эҳтиёжлари учун электр энергияси сарфлари;
2) цехнинг ёрдамчи эҳтиёжлари учун электр энергияси сарфлари (иситиш, вентиляция,
ёритиш, цех ичидаги транспорт ишлари, цехни таъмирлаш участкаси ишлари, цехнинг
маиший ва санитария эҳтиёжлари);
3) ички электр тармоқларида, трансформаторларда ва ўзгартиргичларда электр
энергиясининг йўқотишлари.
Бевосита ишлов жараёнида сарфланган фойдали энергия,
кВт ∙ с
:
𝑊
п
= 𝑘
з
∙
𝑃
н
𝜂
н
∙ Т
м
∙ 𝜂
ст
(𝑘
зр
) ∙ 𝜂(𝑘
зр
)
(3)
бу ерда
𝑘
з
– юкланиш режимида бош ҳаракатланувчи станок двигателининг
истеъмол
қилиётган қуввати бўйича ўртача юклаш меъёрий коэффициенти;
Т
м
– битта деталга ишлов
бериш учун ўртача машина вақти, соат[5].
Двигатель валида қувват бўйича юклама коэффициентидан станокнинг ФИК
функцияси:
𝜂
ст
(𝑘
зр
) =
5∙𝜂
ст.н
5∙𝜂
ст.н
+(
3
𝑘зр
+2)(1−𝜂
ст.н
)
(4)
бу ерда
𝜂
ст.н
– станокнинг номинал ФИК, у ускунанинг паспорт маълумотларидан
аниқланади.
Таҳминий ҳисоб-китобларда бош ҳаракати айланувчи станокларда
𝜂
ст.н
= 0,7 ÷ 0,85
,
прогрессив ҳаракатдаги станоклар учун эса
0,6 ÷ 0,7
деб қабул қилиш мумкин.
Тўғридан-тўғри қайта ишлашга сарфланган фойдали энергия, кВт∙с:
𝑊
п
= 𝑘
з
∙
𝑃
н
𝜂
н
∙ Т
м
∙ 𝜂
ст
(𝑘
зр
) ∙ 𝜂(𝑘
зр
)
(5)
𝑘
з
– юкланиш режимидаги қувват сарфи коеффициенти даражасининг;
Т
м
–
машинанинг ишлаш вақти, соат сифатида қабул қилинади.
Двигател валидаги қувватнинг ФИК қуйидаги ифода билан аниқланади.
𝜂
ст
(𝑘
зр
) =
5∙𝜂
ст.н
5∙𝜂
ст.н
+(
3
𝑘зр
+2)(1−𝜂
ст.н
)
(6)
Бу ерда
𝜂
ст.н
– станокнинг номинал юкламага нисбатан ФИК юқори бўлган катталиги
ҳисобланади. Бу қиймат моторлар учун аксарият ҳолларда
𝜂
ст.н
= 0,7 ÷ 0,85
, электр
машинасининг юкламаси юқори тебранишли ишлашга яқин бўлган ҳолларда
0,6 ÷ 0,7
оралиғида ҳам бўлиши мумкин. Шу билан бирга моторларнинг энергия самарадор оралиқда
ишлашини таъминлаш натижасида энергия ва ресурс тежамкорлигига эришиш
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN SCIENCE АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 10 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
1148
имкониятини оширади. Энг асосийси ўзлуксиз ишловчи корхоналарнинг кутилмаган
бўзилишларининг олди олинади[6].
Хулоса ўрнида, корхоналарда ишлатилаётган қурилмаларнинг электр моторларнинг
ва бошқа энергия истеъмолчиларининг жорий истеъмол параметрларини назорат қилиш
натижасида йиллик электр энергия истеъмоли 1-3% гача иқтисод қилиниши аниқланди. Шу
билан бирга, корхонанинг моддий ресурсларга бўлган ресурс тежамкорлиги 15% га
ортишига сабаб бўлди. Ўзлуксиз ишловчи корхоналарда қурилмаларнинг тўхтовсиз
ишлашини таъминлашга хизмат қилади. Ўзлуксиз ишлайдиган ишлаб чиқариш
корхоналарида бу параметр бозор иқтисодиёти шароитида жуда катта аҳамият касб этади.
REFERENCES
1.
The Automobile Industry Pocket Guide. European Automobile Manufacturers Association’s
report. Belgium, Brussels, 2015. – 78 p.
2.
Качканьян Р.А Пути снижения потерь на трение в кривошипно-шатунном механизме
поршневых ДВС /Р.А. Качкарьян, К.С. Кульмагамбетов. –Текст: непосредственный
//Молодой ученый.-2016.-№10(114). –С.231-234
3.
Дзенис С. Е. Пути снижения механических потерь в подшипниках при проектировании
энергоэффективных двигателей / Е. С. Дзенис // Вестник Нац. техн. ун-та "ХПИ": сб.
науч. тр. Темат. вып.: Электрические машины и электромеханическое преобразование
энергии. – Харьков: НТУ "ХПИ". – 2014. – № 38 (1081). – С. 79-89.
4.
U.H. Hoshimov, O.Kh. Ishnazarov. Group control of air-cooled gas apparatuses/ Journal of
Physics: Conference Series/ doi:10.1088/1742-6596/2094/5/052051 .-1-6 рр.
5.
Ishnazarov O.Kh., Hoshimov U.H. Mathematical modeling of electric consumption of the gas
cooling process //
E3S Web of Conferences
264 04088. М.-2021. Р-72.
6.
Khoshimov U.H., Rahimov М.Х., Abdalimov S.M. Reducing the mechanical waste of electric
motors used at the enterprise // International Journal of Advanced Research in Science,
Engineering and Technology Vol. 10, Issue 4, April 2023. рр- 20591-20597.
