Tryb pracy i współczynnik serwisowy silnika
Współczynnik pracy silnika wskazuje maksymalne obciążenie, przy jakim silnik może pracować nieprzerwanie przez długi czas i jest parametrem mierzącym zdolność silnika do pracy przy ciągłym obciążeniu. Jest to stopień przeciążenia zarezerwowany dla specjalnych zastosowań lub trybów pracy, a jego wartość jest stosunkiem maksymalnej dopuszczalnej mocy wyjściowej do mocy znamionowej. Tryb pracy to tryb pracy i nie należy go mylić ze współczynnikiem wydajności. Na przykład dla silnika o mocy 30 kW i współczynniku pracy 1,15 jego rzeczywista maksymalna moc wyjściowa wynosi 30 × 1,15 = 34,5 kW.
Dzisiaj dokonamy przeglądu trybu pracy i współczynnika serwisowego oraz zinterpretujemy współczynnik serwisowy na kilku przykładach, mając na celu wytyczne dotyczące projektowania silników i racjonalnego użytkowania silników.
Typowe tryby pracy silników obejmują ciągły tryb pracy S1, krótkotrwały tryb pracy S2, cykliczny tryb pracy S3～S7, a rzadkie obejmują S8 ze zmienną prędkością i ciągłym cyklicznym trybem pracy oraz S9 nieokresową zmiennością trybu pracy obciążenia i prędkości . Gdy tryb pracy nie odpowiada żadnemu ze standardowych trybów S1～S9, np. wymaga ciągłej pracy silnika pod zmiennym obciążeniem, można zastosować kombinację „ciągłego trybu pracy S1 + współczynnika serwisowego” w celu ograniczenia i scharakteryzowania wydajności silnika .
Współczynnik serwisowy jest wskaźnikiem kompleksowym, a jego wartość jest równa maksymalnemu wskaźnikowi przeciążenia. Zgodnie z charakterystyką działania trójfazowych silników asynchronicznych, współczynnik pracy jest ogólnie określany jako 1,15-1,25, ponieważ użycie niższego współczynnika pracy nie zapewnia znacznej wydajności aplikacji, a użycie wyższego współczynnika pracy spowoduje mniej niż idealną ekonomię pracy dla silnika.
Biorąc za przykład sprężarkę śrubową, obciążenie silnika zmienia się okresowo, w zależności od zapotrzebowania użytkownika na ilość powietrza. Gdy sprężarka powietrza osiągnie najwyższe ustawione przez użytkownika ciśnienie robocze, rozpoczyna się rozładunek, a gdy ciśnienie robocze w rurociągu spadnie do najniższego ciśnienia roboczego ustawionego przez użytkownika, sprężarka powietrza ładuje się automatycznie.
Dobór mocy silnika ma na celu zapewnienie, aby silnik pracował z dużą sprawnością i współczynnikiem mocy pod przewidywanym obciążeniem, a jednocześnie mógł pracować pod pełnym obciążeniem przez długi czas, aby dostosować się do rzeczywistych warunków pracy przy długotrwałym przeciążeniu poprzez klient. Zwykle, gdy silnik pracuje z pełnym obciążeniem, wybrana moc silnika to oczekiwana ekonomiczna moc robocza na wale pomnożona przez 1,1.
Jeśli moc silnika zostanie wybrana bezpośrednio jako 1,1-krotność oczekiwanej ekonomicznej mocy roboczej na wale bez „współczynnika serwisowego”, w rezultacie sprawność silnika i współczynnik mocy będą stosunkowo niskie, co spowoduje straty energii i kosztów. Dlatego „współczynnik serwisowy” jest w rzeczywistości ważnym parametrem zapewniającym wysoką wydajność i ekonomiczną pracę sprężarek powietrza.
Podsumowując, wykorzystując i właściwie wykorzystując „współczynnik pracy” silnika, można sterować sprężarką powietrza tak, aby działała w określonym i rozsądnym zakresie. W przeciwnym razie początkowa konstrukcja silnika nieuchronnie będzie odbiegać od rzeczywistych warunków obciążenia, a sprawność silnika może nie zostać w pełni wykorzystana lub może nie być w stanie wytrzymać długotrwałej, ciągłej pracy przy „pełnym obciążeniu”.