WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 19 |

Повышение эффективности мобильных машин в апк на основе векторно-алгоритмического управления электродвигателем

-- [ Страница 4 ] --

Мобильные механические транспортеры. Мобильные транспортеры, или подъемно-транспортные машины непрерывного действия, используются для перемещения сельскохозяйственных грузов между кормоприготовительными агрегатами в кормоцехах и на комбикормовых заводах, для раздачи кормов, обслуживания машин на пунктах первичной обработки зерна, перемещения сыпучих строительных материалов и во многих других технологических процессах, организованных по схеме поточной линии. Непрерывность действия транспортеров обеспечивает их высокую производительность, определяет достаточные простоту и надежность электропривода. Внешний вид мобильного транспортера типа КЛ(П) показан на рисунке 1.7 [41-42].

Рисунок 1.7 – Внешний вид мобильного транспортера В электрическом приводе мобильных механических транспортеров обычно используются трехфазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели.

Мобильные машины первичной переработки продуктов и приготовления кормов. Кормоприготовление в сельскохозяйственном производстве относится к энергоемким технологическим процессам. Операция измельчения является основной при приготовлении комбикормов. Основными рабочими органами измельчающих машин являются вращающиеся молотки, вращающиеся ножи с противорежущим устройством и вращающиеся бичи, разрывающие материал и расщепляющие его вдоль волокон. Дробление зерна и пищевых отходов можно осуществлять только с помощью специальных машин [43-45], которые выпускаются промышленностью для использования в личных подсобных и фермерских хозяйствах населения - измельчители центробежные типа ИЛС, плющилки, зернодробильные машины (ЗД-1, ДЗТ-1, МКД-Ф-1, ЭЗД-Т-1 и др.), машины для измельчения зерна (ПЗ-500, ВМ-1, ПЗ-1) и др. На рисунке 1.8 показан внешний вид передвижной зернодробилки типа МТ с электрическим приводом.

Рисунок 1.8 – Внешний вид передвижной зернодробилки типа МТ В электрическом приводе мобильных машин первичной переработки продуктов и приготовления кормов обычно используются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Таким образом, на основании проведенного обзора мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин, механизмов и агрегатов, установлено, что в их электроприводе в основном используются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. В связи с этим, при использовании однофазной сети переменного тока в качестве источника электрической энергии, необходимо разработать новый способ запуска и работы трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей мобильных машин от однофазной сети переменного тока.

1.2 Обзор мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин с регулируемым и нерегулируемым трехфазным асинхронным Существует большое разнообразие схем мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин и при этом к электроприводу часто предъявляются различные требования: чтобы электропривод был или реверсивный или нереверсивный, необходимость регулирования скорости и отсутствие необходимости в регулировании скорости, причем регулирование скорости может быть весьма разнообразным (рисунок 1.9) - с малым и широким диапазоном регулирования, а также регулирование скорости может быть плавным и дискретным.

Рисунок 1.9 – Классификация трехфазных электроприводов мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин Известно, что до 60% потребляемой электрической энергии в сельском хозяйстве [46, 47] используется в нерегулируемом асинхронном электроприводе.

При этом большинство мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин работает в продолжительном - S1 [48-50] и кратковременном S2 режимах, значительно меньшее число - в повторно-кратковременном режиме S3.

Другие режимы работы встречаются крайне редко. Продолжительный режим S характерен для дробилок, измельчителей, некоторых насосов, вентиляторов, центрифуг и компрессоров. В кратковременном режиме S2 работают раздатчики кормов на фермах, навозоуборочные транспортеры, порционные смесители кормов, некоторые насосные и компрессорные установки. Очевидно, что продолжительность работы механизма, работающего в кратковременном режиме, определяется технологическими характеристиками (стандартные tр = 10, 30, 60, 90 мин). В повторно-кратковременном режиме S3 работают крановые механизмы, вентиляторы в системах микроклимата, насосы систем водоснабжения, компрессоры с ресиверами и др.

Специфика электроприводов в сельском хозяйстве определяется, прежде всего, разнообразием приводных характеристик, режимами и условиями работы (окружающая среда, качество электроэнергии). Следовательно, особое внимание должно уделяться выбору систем электропривода, с целью обеспечения основных требуемых характеристик, а именно обоснованию необходимости регулирования или отсутствие регулирования угловой скорости электродвигателя.

В настоящее время [51], одним из направлений регулирования скорости в сельском хозяйстве является внедрение частотно-регулируемого электропривода.

Огромный вклад в развитие исследований, связанных с применением электротехнологий в сельском хозяйстве и построении систем управления электроприводом переменного тока внесли российские ученые А.Я. Бернштейн, И.Я. Браславский, А.Б. Виноградов, Н.Ф. Ильинский, В.И. Ключев, С.А. Ковчин, Г.Б. Онищенко, Ю.А. Сабинин, Н.В. Терехов, В.М. Цугленок, В.А. Шубенко, Р.Т. Шрейнер и др.



Эффективность применения частотно-регулируемого электропривода во многом определяется обоснованным использованием его для конкретных технологических процессов. Поэтому при выборе соответствующего способа управления необходимо учитывать специфику сельскохозяйственного производства, где зачастую нет необходимости в широком диапазоне регулирования угловой скорости электропривода механизмов, а также не требуется плавное регулирование этой скорости.

Регулируемый привод по системе «асинхронный двигатель — преобразователь частоты с ШИМ» внедряется в системах водо- и теплоснабжения, воздуходувках, дымососах и других механизмах при работе с переменной производительностью. Но преобразователи с ШИМ имеют сложную как силовую схему, так и систему управления [52] и отличаются высокой стоимостью. Кроме того, для большинства мобильных сельскохозяйственных механизмов регулирование угловой скорости в широком диапазон, обеспечиваемое преобразователем с ШИМ, не требуется. В качестве альтернативного варианта, в настоящее время применяются многоскоростные асинхронные двигатели с переключением числа пар полюсов [53], однако это тоже ведет к увеличению габаритов и стоимости электропривода, а значит и всей сельскохозяйственной техники.

Мобильные центробежные механизмы. Процесс центрифугирования основан на использовании центробежных сил при вращении барабана центрифуги с частотой (3000-10000 об/мин) [54-55]. Основной особенностью всех центрифуг является большой приведенный к валу двигателя момент инерции барабана, превышающий момент инерции ротора двигателя до 100 и более раз. Следовательно, пуск центрифуг методом прямого пуска асинхронного электродвигателя без регулирования скорости во время пуска недопустим и в этом случае целесообразнее использовать дискретное регулирование скорости.

Многие насосы и вентиляторы работают в системах, где требуется регулирование подачи жидкости (воздуха): холодное и горячее водоснабжение, поддержание микроклимата в помещениях ферм, хранилищ и т. д. Механизмы значительную часть времени (сезонно, по времени суток) работают с существенно меньшей подачей.

По некоторым данным [58], среднесуточная загрузка насосов холодного водоснабжения составляет 50-55% максимальной. До недавнего времени регулирование подачи при w=const осуществлялось дросселированием на стороне нагнетания, то есть искусственным увеличением сопротивления сети. Такой способ регулирования в системах водоснабжения не обеспечивает заметного снижения потребляемой электродвигателем мощности.

регулирования к системам автоматического поддержания напора при Q=var за счет регулирования скорости вращения электродвигателя, в частности, применением частотно-регулируемых асинхронных электроприводов.

Электропривод по системе преобразователь частоты — асинхронный двигатель в этом случае представляется перспективным, так как получить скорость выше 3000 об/мин без специальных механических или электромагнитных средств в настоящее время не представляется возможным. В то же время все эти дополнительные средства значительно повышают стоимость и габариты электропривода и кроме того, существующие методы частотного регулирования основаны на использовании двойного преобразования электрической энергии.

Однофазные сельские сети имеют нестабильное по величине напряжение, а работа известных частотных преобразователей ухудшается уже при изменении питающего напряжение на 10-15%.

Таким образом, применение известных частотных преобразователей с явновыраженным звеном постоянного тока в отдаленных фермерских хозяйствах и сельскохозяйственных комплексах неприемлимо и их использование приводит к значительному удоражанию и увеличению габаритов установки.

Мобильные механические транспортеры. Требования к приводам протяженных транспортеров и конвейеров усложняются [59-60], так как в этих случаях неоходимо учитывать упругие деформации тягового органа, наличие кинематических зазоров между элементами, при провисании ленты (цепи). При этом тяговый орган и редуктор могут испытывать значительные динамические нагрузки, приводящие к повышенному износу, а в отдельных случаях и к разрушению звеньев механизма. В таких линиях следует снижать начальный пусковой момент и скорость с целью обеспечения начального натяжения тягового органа с последующим увеличением момента и разгоном до рабочей скорости.

Таким образом, в данном случае требуется двухступенчатый диапазон регулирования скорости, состоящий из начальной небольшой скорости и номинальной.

Использование стандартного преобразователя частоты (ПЧ) позволяет [61решить проблемы пуска изменением темпа нарастания частоты и регулированием скорости, однако, при этом значительно увеличиваются стоимость и габариты установки, поэтому желательно иметь другой более простой и недорогой преобразователь частоты.

Мобильные машины первичной переработки продуктов и приготовления кормов. Электродвигатель привода рабочих органов машин первичной переработки продуктов и приготовления кормов должен обладать достаточно жесткими механическими характеристиками, значительной перегрузочной способностью, хорошими пусковыми свойствами [63-66], возможностью экономичного регулирования скорости с диапазоном D=2-3. Указанным требованиям в наибольшей степени отвечает привод с регулированием скорости изменением числа пар полюсов или автоматизированный частотно-регулируемый асинхронный электропривод. В то же время, мощность оборудования небольшая, а значит не нужно плавного регулирования скорости даже при пуске электродвигателя. Таким образом, режим работы мобильных сельскохозяйственных электрифицированных машин небольшой мощности зачастую не требует широкого диапазона рабочих скоростей, даже при технологическом изменении производительности машины. В связи с этим, в электроприводе машин первичной переработки продуктов и приготовления кормов дорогостоящие частотные преобразователи в основном не используются в полной мере, а габариты и стоимость значительно возрастают.

Электропривод с изменяющимся числом пар полюсов дорогостоящий, имеет большие габариты, вес и стоимость. В связи с этим, желательно иметь простые преобразователи с дискретным и небольшим диапазоном регулирования. Кроме того, еще необходимо учитывать то обстоятельство, что в отдаленных районах и небольших фермерских хозяйствах электроснабжение осуществляется по однофазной системе.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 19 |
 


Похожие материалы:

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.