Продукция |
Об экономичностиРинат Сейдгазов,
Экономичность электропогрузчика проявляется тем сильнее, чем интенсивнее режим его работы. В значительной степени она зависит от технико-экономических характеристик трех основных компонентов погрузчика - электродвигателя, аккумуляторной батареи и системы управления электродвигателем.
Примечание автора. Статья опубликована с журнале "Подъемно-транспортное оборудование" № 9 2001 г. Автор с удовольствием сообщает, что с 2008 года модельный ряд вилочных погрузчиков ЗИК пополнился погрузчиком ЭП-103 КАС, в котором впервые в Росии применена технология переменного тока (АС-технология). Экономичность аккумуляторной батареиПри интенсивной и продолжительной эксплуатации погрузчика важным моментом является его способность выдержать этот режим работы до следующей зарядки АКБ. Чтобы не допустить нежелательного перерыва в работе для вынужденной подзарядки, нередко используют резервную АКБ. Это оправдано при круглосуточном режиме работы машины, но не всегда целесообразно в иных случаях из-за высокой стоимости тяговой АКБ.В настоящее время предпочтение отдается свинцово-кислотным аккумуляторам, т. к., по сравнению со щелочными, они обладают наибольшей емкостью на единицу стоимости и имеют большую энергоотдачу (высокий КПД). Новейшие системы управления исключают возможность выхода из строя аккумуляторов по причине "глубокого" разряда с полным отбором запасенной энергии. Например, система управления "Curtis" (США), устанавливаемая на отечественных погрузчиках "ЭП-103 КИО", позволяет постоянно контролировать уровень разряженности батареи, подает предупреждающий сигнал при уровне разряженности АКБ в 75 процентов и блокирует двигатель подъема каретки электропогрузчика в случае разряженности АКБ на 80 процентов. Продолжительность работы машины между зарядками батареи (рабочий цикл) зависит от количества электрической энергии Aр, которую АКБ способна отдать для выполнения работы за это время, и равного произведению емкости АКБ при разряде Qр и среднего разрядного напряжения Uр (Aр = Qр·Uр). Величину Aр также можно выразить через зарядные характеристики: Aр = hАКБ·Qз·Uз, где Qз - емкость при заряде, Uз - среднее зарядное напряжение АКБ, а hАКБ - КПД энергоотдачи.Ресурс АКБ составляет примерно 1000 циклов заряда/разряда. Следовательно, за весь срок своей службы АКБ выделит для выполнения работы погрузчика электрическую энергию, оцениваемую как: Aр0 = 1000·Qр·Uр = 1000·hАКБ·Qз·Uз. КПД энергоотдачи современного аккумулятора равен 0,68. По мере эксплуатации батареи эта величина уменьшается. Полагая, что средний КПД энергоотдачи за всё время работы АКБ составляет приблизительно 0,6, получим Aр0 = 600·Qз·Uз. Если тариф стоимости электроэнергии составляет Т руб., то полная стоимость электроэнергии, затраченной на заряд АКБ за всё время эксплуатации, можно оценить как:Сз0 = 1000·Т·Qз·Uз. Стоимость единицы электроэнергии, полученной от разряда АКБ за всё время эксплуатации, можно оценить следующим образом:Ср0 = (Сз0 + САКБ)*600·Qз·Uз = 1,7·Т + САКБ*600·Qз·Uз, где САКБ - стоимость АКБ.Проведем сравнение различных АКБ, применяемых на электропогрузчиках грузоподъемностью 1000 кг российского (ЭП-103 КО) и болгарского производства (ЕВ 687) (таблица 1).
Таблица 1 позволяет сделать следующие выводы, полезные при выборе погрузчика для интенсивных работ:
Экономичность системы управления электродвигателемРанее (см. ПТО № 4, 2001) мы сопоставляли особенности работы погрузчиков с импульсной (ИСУ) и контакторной (КСУ) системами управления электродвигателем. Проведем теперь сравнение контакторной и импульсной систем управления по экономичности на примере электропогрузчика "ЭП-103 КО". Стоимость контакторной системы управления для этого погрузчика можно оценить приблизительно в 10 тыс. рублей. При этом затраты на ее техническое обслуживание (замену контактов, контакторов, предохранителей и контроллеров) составляют, при интенсивном характере работы, 1-3 тыс. рублей в месяц, а в ряде случаев - до 9 тыс. рублей в месяц. Стоимость импульсной системы управления составляет около 40 тыс. рублей, и она не требует технического обслуживания.При интенсивном характере работы АКБ (когда погрузчик задействован примерно 8-12 часов в сутки) она, как правило, заряжается ежесуточно в ночное время. Часто она ставится на подзарядку в середине рабочего дня. Это приводит к исчерпанию ресурса АКБ (1000 циклов заряда/разряда) за 2-3 года, после чего она подлежит замене. В зависимости от режима работы батареи импульсная система управления позволяет увеличить срок ее службы в 2-3 раза, т. е. до 6 лет. В таблице 2 приведены сравнительные эксплуатационные характеристики системы управления обоих типов. Эти данные позволяют сопоставить расходы на работу погрузчиков с контакторной и импульсной системами управления за 6 лет (см. диаграмму) и убедительно доказывают, что импульсная система управления окупается за 1-2 года.
Выполняемую погрузчиком механическую работу можно выразить через параметры АКБ, а также через КПД электродвигателя (hдв) и КПД системы управления (hсу), следующим образом: Aм = hдв·hсу·hАКБ ·Qз·Uз. КПД двигателя hдв возрастает с увеличением нагрузки, достигая максимального значения (0,7-0,8) для двигателей мощностью 3,5 кВт, применяемых на погрузчиках грузоподъемностью 1 т. КПД импульсной системы управления hсу практически равен 0,9-1,0. О значении КПД контакторной системы представление можно получить только по косвенным признакам, т. к. оно зависит от режимов работы и мастерства водителя. В таблице 3 приведены оценки величины механической работы при перевалке грузов, которую может совершить электропогрузчик от одной зарядки АКБ.Типовые действия погрузчика (например, при загрузке автомашины) состоят из чередования повторяющихся маневров: захвата груза, ускорения с грузом, движения с номинальной скоростью, остановки, ускорения без груза, движения без груза с номинальной скоростью и т. д. Несложно оценить, что работа, совершаемая этой машиной за такой рабочий цикл Aц (подвоз на расстояние 40 м к автомашине груза массой 800 кг и последующий подъем его на высоту борта 1,5 м), составляет около 15 т·м. Имея примерные величины Aм и Aц, нетрудно вычислить количество рабочих циклов, которые электропогрузчик сможет выполнить от одной зарядки АКБ (таблица 3). Из приведенных ниже данных следует, что если погрузчик использует контакторную систему управления, то количество его рабочих циклов будет в полтора-два раза меньше.
Описанную выше методику выбора электропогрузчика для достаточно продолжительной и интенсивной работы можно, по нашему мнению, использовать при сравнении машин с различной комплектацией, несмотря на некоторый разброс ряда параметров, лежащих в основе приведенных выше оценок. Предлагаемый подход позволяет количественно определить эффективность затрат на приобретение того или иного погрузчика, а также связать его технические и экономические характеристики. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
