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      斬波調速與電阻調速能量損耗的理論比較


      由于各礦山的工況條件不同,電機車本身的性能狀況不同,運行的速度也各有不同,所以具體情況很難測算?,F就192V蓄電池電機車為例進行比較。


      192V蓄電池電機車的技術參數如下:

      額定工作電壓為:192V        牽引電機為:2*22kw

      額定工作電流為:2*115A

      最大工作電流取1.5倍,即I最大=2*172A

      我們就以工作電流為115A和最大電流172A兩點計算:

      原蓄電池電機車采用蓄電池和電機串、并聯,以及電阻串、并聯方式調速,采用電阻調速時,其阻值約在0.27R~1.31R之間變化。而直流斬波器是以IGBT為主要功率元件,其工作時的管壓降為2V不變,即UCES=2V。其功率計算見下表。



      由上表數據可計算出機車改造后的節能效率及費用。

      1、當I=115A時,調速電控系統自身的節能效率為:

      (1- P電阻平均/P斬波損)*100% =(1- 0.23/10.448 )*100% = 97.8%

      電機車整機的節能效率為:

      【1-( P電阻平均 P電機)/(P斬波損 P電機)】*100% = 31.5%

      若每臺車平均每天工作10小時,電費為0.5元/度:

      則電阻車每臺車每天耗損電費為:

      2×(P電阻平均 P電機)×H×0.5=2×(10.448 22)×10×0.5= 324.48(元)

      斬波車每臺車每天耗損電費為:

      2×(P電阻平均 P電機)×H×0.5=2×(0.23 22)×10×0.5= 222.3(元)

      電機車整機節約的電費為:102.18元/天,或3.73萬元/年。


      2、當I=172A時,調速電控系統自身的節能效率為:

      (1- P電阻平均/P斬波損)*100% =(1- 0.344/23.372 )*100% = 98.5%

      電機車整機的節能效率為:

      【1-( P電阻平均 P電機)/(P斬波損 P電機)】*100% = 50.75%

      若每臺車平均每天工作10小時,電費為0.5元/度:

      則電阻車每臺車每天耗損電費為:

      2×(P電阻平均 P電機)×H×0.5=2×(23.372 22)×10×0.5= 453.72(元)

      斬波車每臺車每天耗損電費為:

      2×(P電阻平均 P電機)×H×0.5=2×(0.344 22)×10×0.5= 223.44(元)

      電機車整機節約的電費為:230.28元/天,或8.4萬元/年。

      從上述計算數據可知,機車運行過程中電阻調速自身損耗的能量遠遠超過斬波調速自身損耗的能量,機車的節能效率超過30%,節電的效果也非常突出。另外,湘潭新昕通用電氣有限公司生產的斬波調速裝置具有性能穩定、質量可靠、故障率低、保護功能強等優點,使得斬波調速電機車的機械故障、電機故障及觸頭燒蝕等故障率大大地降低,電機車電源裝置的使用壽命得到延長,電機車的使用效率得到大大地提高,所以電機車的斬波調速改造項目是一個礦山節能降耗最優的項目。


      以上計算屬理論數據,與實際工況稍有出入,僅供提供參考。

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