Konveyer tizimlarida elektr energiyasi samaradorligini oshirishning kompleks yondashuvlarini tahlil qilish

Kirish. Zamonaviy sanoat ishlab chiqarish jarayonlarida konveyer tizimlari muhim transport vositasi sifatida keng qo‘llanilmoqda. Ular xomashyo, yarim tayyor va tayyor mahsulotlarni uzluksiz va avtomatlashtirilgan tarzda harakatlantirish imkonini beradi. Ushbu “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 158 Машинасозлик ва энергетика tizimlarning asosiy harakatlantiruvchi komponenti elektr yuritmalardir. Konveyer elektr yuritmalari, ayniqsa, yirik sanoat tarmoqlarida-konchilik, metallurgiya, kimyo va qurilish materiallari sanoatlarida-energiya iste’molining sezilarli qismini tashkil etadi. Shu sababli, ularning samarali ishlashi nafaqat texnologik jarayonlarning uzluksizligini, balki umumiy energiya samaradorligini ta’minlashda ham muhim o‘rin tutadi [1,2]. So‘nggi yillarda elektr energiyasi narxining ortishi, ekologik talablarning kuchayishi va ishlab chiqarish xarajatlarini optimallashtirish zaruriyati tufayli energiyani tejovchi texnologiyalarga bo‘lgan ehtiyoj ortib bormoqda. Bunday sharoitda konveyer tizimlarida energiya samaradorligini oshirishga qaratilgan kompleks yondashuvlar dolzarb ilmiy-texnik masalaga aylanmoqda. Bu yondashuvlar faqat bitta texnik elementni emas, balki butun tizimni-elektr yuritma, boshqaruv algoritmlari, yuklama rejimlari, energiya ta’minoti sifati, reaktiv quvvat muvozanati, garmonik buzilishlar va avtomatlashtirilgan monitoring tizimlarini chuqur tahlil qilishni talab qiladi. Asosiy qism. Konveyer tizimlari sanoatda materiallarni uzluksiz, avtomatlashtirilgan holda harakatlantirish uchun mo‘ljallangan mexanizmlardir. Kompleks yondashuv deganda, energiya samaradorligini oshirishda faqat bitta element emas, butun tizim bo‘yicha umumiy energetik zanjirni baholab, har bir bosqichda optimallashtirish ishlari olib borilishi tushuniladi (1-rasm). 1-rasm. konveyer tizimlarida elektr energiyasi samaradorligini oshirishga qaratilgan asosiy texnik chora-tadbirlar va ularning taxminiy samaradorlik darajalari (foizda) aks ettirilgan. Konveyr tizimlarida asosiy energiya yo‘qotilishi manbalarini quyidagi 1-jadvalga kiritamiz. 1-jadval Asosiy energiya yo‘qotish manbalarining tarkibi № Yo‘qotish manbai Ta’sir darajasi (%) Sabablar 1 Mexanik yo‘qotishlar 15–20% Surtunma, uzatmalar va podshipniklar 2 Elektr yuritma samaradorligining pastligi 10–15% Eskirgan motorlar, energiya iste’moli yuqori 3 Reaktiv quvvat oqimi 5–10% Kompensatsiya yetarli emas 4 Garmoniklar ta’siri 5–8% Chiziqli bo‘lmagan yuklamalar 5 Noto‘g‘ri boshqaruv algoritmlari 10–12% Yuklamaga moslashmagan boshqaruv “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 159 Машиностроение и энергетика Ushbu ilmiy maqolada konveyer tizimlarining energiya samaradorligini oshirishning zamonaviy va kompleks yondashuvlari o‘rganiladi. Bunda elektr yuritmalarning texnik holati va ularning boshqaruv tizimlari, energiya oqimlarini modellashtirish, garmoniklarning oldini olish usullari, shuningdek raqamli texnologiyalar asosida monitoring va avtomatlashtirish orqali energetik yo‘qotishlarni kamaytirish imkoniyatlari tahlil qilinadi. Tadqiqot natijalari ishlab chiqarish korxonalarida energiya samaradorligini oshirish bo‘yicha texnik va tashkiliy qarorlar qabul qilishda amaliy ahamiyatga ega bo‘lishi mumkin [3,4,5]. Yuqoridagi tahlillarga asoslanib, energiya samaradorligini oshirish bo‘yicha chora-tadbirlar tahlilini quyidagi 2-jadvalga kiritamiz. 2-jadval Energiya samaradorligini oshirish bo‘yicha chora-tadbirlar tahlili Chora-tadbir Ta’sir yo‘nalishi Afzalliklar Yuklamani optimallashtirish Tok va tezlikni moslashtirish Yo‘qotishlarni kamaytiradi Reaktiv quvvat kompensatsiyasi Cosφ ni oshirish Tarmoqdan ortiqcha tok tortilmaydi Aktiv garmonik filtrlari Garmoniklarni kamaytirish Tarmoq sifatini yaxshilaydi Yuqori samarali motorlar (IE3+) Foydali ish koeffitsienti yuqori Elektr sarfini kamaytiradi Avtomatlashtirish va monitoring Diagnostika va xizmat ko‘rsatish oson Harorat oshishiga qarab IE3 motor samaradorligining kamayishi 2-rasmda keltirilgan. Real vaqtli nazorat va moslashuv 2-rasm. Temperatura oshishi bilan motor samaradorligining pasayish grafigi. • Harorat 20°C dan 70°C gacha oshganda samaradorlik ~94% dan 86.5% gacha kamayadi. • Buning asosiy sababi: o‘ta qizishda izolyatsiya va magnit maydonning ishlashi zaiflashadi. Konveyer tizimlaridagi asosiy energiya sarfi omillari: • Elektr yuritmaning samaradorligi (η); • Mexanik yo‘qotishlar (uzatma, lenta, ishqalanishlar); • Reaktiv quvvat (Q) tufayli ortiqcha tok oqimi; • Garmonik buzilishlar (THD) tufayli tizim ishonchliligining pasayishi; • Noto‘g‘ri boshqaruv algoritmlari sababli yuklamaga mos kelmaydigan ish rejimlari. • Harorat 10°C ga oshganda motor samaradorligi taxminan 1.5% ga kamayadi. • THD > 5% bo‘lsa, tizimda filtrlar o‘rnatilishi shart. • Cosφ = 0.85 → kompensatsiya bilan Cosφ = 0.98 qilinsa, 8–10% ortiqcha energiya tejaladi. “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 160 Машинасозлик ва энергетика 3-jadval. Yo‘qotish manbalarining va ularning ulushlari № Yo‘qotish manbasi Taxminiy (%) Izohlar 1 Mexanik yo‘qotishlar 15 Uzatma, lenta, ishqalanish 2 Elektr yuritma samaradorligi 10 Past η dvigatellar (IE1, IE2) 3 Reaktiv quvvat sarfi 8 Cosφ < 0.85 bo‘lsa ortiqcha tok oqimi 4 Garmoniklar ta’siri 7 Invertorlar, nolinayner yuklamalar 5 Noto‘g‘ri boshqaruv 12 Chastotani moslashtirmaslik 6 Haddan tashqari yuklama 6 Doimiy ortiqcha og‘irlik 7 Qizib ketish yo‘qotishlari 5 Haroratning yuqori bo‘lishi 3-rasm. Yo‘qotishlar manbasi va ulushining ko‘rinishi 4-rasm. Texnik yechimlar va samaradorlik oshishining grafik ko‘rinishi Yuklamaga qarab samaradorlikning o‘zgarish grafigini 5-rasmda ko‘rishimiz mumkin. 5-rasm. Yuklamaga qarab samaradorlikning o‘zgarish grafigi Avtomatlashtirilgan boshqaruv yuklamani real vaqt rejimida optimallashtiradi, shu bilan birga energiya isrofgarchiligini oldini oladi [6,7]: “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 161 Машиностроение и энергетика • Kompensatsiyasiz holatda cosφ = 0.6–0.82 oralig‘ida; • Kompensatsiyadan so‘ng cosφ = 0.95–0.99; • Bu esa energiya samaradorligini 8–12% gacha oshiradi va to‘lovni kamaytiradi [8-9]. 6-rasm. THD va energiya yo‘qotishlarining bog‘liqlik grafiki 7-rasm. Yuqori cosφ elektr tarmog‘iga tushadigan ortiqcha yuklamani kamaytiradi, shuningdek, kuchlanish pasayishini va issiqlik yo‘qotishlarini ham kamaytiradi. Xulosa. Konveyer tizimlari zamonaviy sanoatning uzluksiz ishlashini ta’minlovchi asosiy texnologik elementlardan biri hisoblanadi. Ular orqali turli mahsulotlar, xomashyo va materiallar oqimi tashiladi, bu esa elektr energiyasiga bo‘lgan ehtiyojni yuqori darajada saqlab turadi. Ushbu tadqiqot doirasida konveyer elektr yuritmalarida energiya samaradorligini oshirishning kompleks yondashuvlari chuqur tahlil qilindi va ular orqali ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirish imkoniyatlari aniqlab berildi. Tahlil natijalariga ko‘ra, energiya samaradorligini oshirish faqat biror bitta texnik yechim bilan emas, balki kompleks integratsiyalashgan strategiyalar asosida amalga oshirilgandagina maksimal natija beradi. Jumladan, yuqori samarali IE3/IE4 sinfidagi elektr dvigatellarning joriy etilishi, chastota regulyatorlari (VFD) orqali yuklamalarga moslashtirilgan boshqaruv tizimlarining qo‘llanilishi, reaktiv quvvatni avtomatik kompensatsiyalovchi qurilmalar yordamida cosφ ko‘rsatkichini optimallashtirish va tizimdagi garmonik buzilishlarni kamaytirishbularning barchasi tizim samaradorligini sezilarli darajada oshiradi. Shuningdek, doimiy monitoring va raqamli nazorat tizimlarini (SCADA, PQ analizatorlar) joriy etish orqali yuklamaning vaqtinchalik dinamikasi kuzatilib, energetik yo‘qotishlarga sabab bo‘layotgan omillar aniqlanishi mumkin. Sensorli tizimlar yordamida real vaqtli energiya sarfini nazorat qilish, issiqlik yo‘qotishlari va ortiqcha yuklamalarni aniqlash, tizimni avtomatik tarzda muvozanatlashtirish imkonini beradi. Grafik va jadval tahlillari asosida isbotlandi: yuklamaga moslashtirilmagan ishlash, yuqori THD (Total Harmonic Distortion) va past cosφ qiymatlari konveyer tizimlarida 10-25% ortiqcha energiya sarfiga olib keladi. Bu esa faqat texnik emas, balki iqtisodiy nuqtayi nazardan ham dolzarb muammoligini ko‘rsatadi. Yuqorida keltirilgan yondashuvlarning kombinatsiyasini qo‘llash orqali energiya tejamkorligi bo‘yicha umumiy 25-30% “Развитие науки и технологий” Научно–технический журнал №4/2025 162 Машинасозлик ва энергетика “Фан ва технологиялар тараққиёти” Илмий–техникавий журнал №4/2025 163