Доклад электропривод сельскохозяйственных машин

Обновлено: 05.07.2024

Число электродвигателей в сельском хозяйстве непрерывно увеличивается. Среднестатистическое распределение электродвигателей по видам работ представлено в таблице 1. Распределение по мощности представлено в таблице 2.

Таблица 1 – Распределение электродвигателей по видам

Вид работы	Всего электродвигателей от общего их числа, %
Водоснабжение
Приготовление кормов
Дойка и первичная обработка молока
Уборка навоза
Раздача кормов
Обработка зерна
Механические мастерские, ремонтные участки
Прочие работы
ВСЕГО

Таблица 2 – Распределение электродвигателей по мощности в с.-х. производстве

Мощность электродвигателей, кВт	Всего от общего числа, %
До 0,6
0,6…1,1
1,5…2,8
3…5,5
7…13
Свыше 13
ИТОГО

Из таблицы 1 видно, что больше всего электродвигателей используется в животноводстве (43%), а также в различных мастерских (30%). На производственных участках, связанных с полеводством (например, таких, как пункт первичной обработки зерна), применяется всего 17 % электродвигателей. Условия работы указанных основных групп электродвигателей различны. Это следует учитывать при выборе способов их защиты.

В с.х. в основном применяются электродвигатели мощностью 0,6. 13 кВт, а мощность большинства сельскохозяйственных электродвигателей 1,5. 5,5 кВт. Это следует учитывать при приобретении устройств защиты для хозяйств.

Условия эксплуатации электродвигателей в сельском хозяйстве отличаются от условий их работы в промышленности. На промышленных предприятиях большинство электродвигателей находится в нормальных условиях окружающей среды и двигатели обычно оптимально загружены, напряжение трехфазной сети при этом стабильно и симметрично. Обслуживают эти электродвигатели и питающие их сети, как правило, электрики высокой квалификации.

В сельскохозяйственном производстве многие электродвигатели находятся в сложных условиях, они неправильно загружены (обычно недогружены), работают кратковременно — во многих случаях с большими перерывами; подведенное напряжение трехфазной сети часто нестабильно, с переменной асимметрией, что обусловлено смешанным подключением одно- и трехфазных потребителей. К тому же обслуживание электродвигателей и питающих внутрихозяйственных сельских электрических сетей находится на весьма низком уровне.

Все эти факторы отрицательно влияют на эксплуатационную надежность электродвигателей, применяемых в сельском хозяйстве. Поэтому, прежде чем анализировать причины аварий электродвигателей, следует более подробно остановиться на условиях их работы.

Влияние условий окружающей среды. Многие технологические процессы в сельскохозяйственном производстве выполняются в тяжелых условиях окружающей среды, неблагоприятных для работы электродвигателей. Пыль на мельницах, пунктах первичной обработки зерна и в комбикормовых цехах; большая влажность и присутствие агрессивных газов в животноводческих помещениях; резкие колебания температуры и значительное понижение температуры в зимнее время на открытой территории ферм, высокая температура в котельных и зерносушилках усложняют эксплуатацию электродвигателей в сельском хозяйстве.

Максимальная допустимая мощность электродвигателя определяется по допустимой температуре статорной обмотки при температуре окружающей среды 40°С. Очевидно, что реальная температура окружающей среды значительно влияет на допустимую мощность электродвигателя. Влажность и агрессивные газы также наносят большой вред, снижая сопротивление изоляции статорной обмотки, вызывая окисление контактных зажимов и всего корпуса электродвигателя. Особенно неблагоприятно на электродвигатели влияет среда животноводческих помещений.

В воздухе всех животноводческих помещений образуется повышенная концентрация аммиака, например в свинарниках она в 10 раз выше санитарной нормы — 20 мг/м 3 . Такое положение особенно опасно для электроустановок, в том числе и для электродвигателей. Летом в помещениях естественная вентиляция улучшается, в результате снижаются относительная влажность и концентрация аммиака. Хотя летом температура в животноводческих помещениях увеличивается, она в большинстве зон страны не превышает 20. 25 °С .

Отсюда следует, что электродвигатели в животноводческих помещениях работают при пониженной температуре окружающей среды по сравнению с 40°С, поэтому они могут развивать большую максимальную мощность. В то же время они находятся в помещениях с химически активной средой, повышенной относительной влажностью, что разрушает изоляцию обмоток и электродвигатель в целом.

Нагрузка электродвигателей. Разнообразие сельскохозяйственных машин определяет несходные режимы работы электродвигателей. Так, например, у электродвигателей вентиляторов, калориферов, центробежных насосов постоянные нагрузки, и поэтому ток электродвигателей меняется только при изменении напряжения питания. В свою очередь, у электродвигателей некоторых станков в механических мастерских, пилорам, кормодробилок нагрузки резко переменные и частые кратковременные перегрузки. Однако электродвигатели некоторых кормодробилок могут быть длительно и опасно перегружены. Это обычно происходит при использовании дробилок для измельчения кормов, не соответствующих данному типу машины, например сырых зерен и соломы. Но если разумно уменьшить их подачу, то дробилку можно и в этом случае успешно применять. Аналогичное положение наблюдается и на пилорамах, если подача бревен выбрана неправильно.

Допустимая нагрузка электродвигателя зависит от длительности непрерывной работы и температуры окружающей среды, так как определяющим фактором мощности является допустимая температура статорной обмотки. Если температура обмотки превышает допустимую, электродвигатель выходит из строя. Если электродвигатель работает при пониженной температуре окружающей среды, то при номинальной нагрузке температура статорной обмотки ниже допустимой. Это значит, что в таких условиях электродвигатель может длительно работать с перегрузкой. Так, например, в животноводческих помещениях температура обычно ниже 40°С на 20. 25°С. Следовательно, электродвигатели без ущерба для срока службы могут постоянно работать с 25 . 30 %-ной перегрузкой. Еще большая перегрузка разрешается для электродвигателей насосов, установленных в колодцах, и для всех электродвигателей, работающих на открытом воздухе или в неотапливаемых помещениях в зимнее время.

В то же время электродвигатели часто выбирают с, явно завышенной мощностью, при этом двигатели недогружены, их мощность используется недостаточно.

В результате снижаются КПД и коэффициент мощности.

В некоторых случаях электродвигатели в сельскохозяйственном производстве могут получать длительную опасную перегрузку, например в нориях, когда транспортируется слишком сырое зерно. Все это следует учитывать при определении вероятности возникновения аварийных режимов.

Время работы электродвигателей. Сельскохозяйственное производство отличается сезонностью и в основном односменной работой. Поэтому электродвигатели в сельском хозяйстве сравнительно мало используются как в течение суток, так и в течение года. Время работы электродвигателей зависит от объема производства, технологии, числа работающих машин и их производительности, а также от уровня электромеханизации данного технологического процесса

В хозяйствах в течение года особенно мало эксплуатируются электродвигатели станков в мастерских. К тому же они обычно имеют весьма малую продолжительность непрерывной работы. Напротив, электродвигатели на зерносушилках в период уборки зачастую работают круглосуточно, но это чаще всего бывает не более 3 . 4 недель в году.

Продолжительность работы электродвигателей с автоматическим управлением, используемых для водоснабжения, зависит от потребления воды. Аналогично в зависимости от параметров микроклимата работают электродвигатели некоторых калориферов и вентиляторов. Но вытяжные вентиляторы, применяемые в животноводческих помещениях, работают длительное время и непрерывно.

Таким образом, электродвигатели в сельском хозяйстве резко различаются по продолжительности непрерывной работы в течение суток и года.

Продолжительность непрерывной работы и время соответствующих перерывов следует принимать во внимание при выборе защиты. Часто электродвигатели работают так кратковременно (например, для привода транспортеров навоза), что за это время температура статорной обмотки очень мало повышается, не достигая допустимой. Такие электродвигатели могут работать со значительными перегрузками.

Виды и аппараты защит электродвигателей .

Основные аварийные режимы и их функциональные связи

Условия работы электроприводов в сельском хозяйстве

Вопросы

Аварийные режимы и средства защиты в ЭП

Лекция № 5

Таблица 1 – Распределение электродвигателей по видам

Вид работы	Всего электродвигателей от общего их числа, %
Водоснабжение
Приготовление кормов
Дойка и первичная обработка молока
Уборка навоза
Раздача кормов
Обработка зерна
Механические мастерские, ремонтные участки
Прочие работы
ВСЕГО

Таблица 2 – Распределение электродвигателей по мощности в с.-х. производстве

Мощность электродвигателей, кВт	Всего от общего числа, %
До 0,6
0,6…1,1
1,5…2,8
3…5,5
7…13
Свыше 13
ИТОГО

В результате снижаются КПД и коэффициент мощности.

Проверка выбранного электродвигателя на перегрузочную способность, на нагрев методом средних потерь и эквивалентных величин. Электрическая схема управления выключателя с электромагнитной тепловой отсечкой и номинальным током максимальных расцепителей.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	24.12.2015
Размер файла	347,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО "Государственный аграрный университет Северного Зауралья"

Институт дистанционного образования

Кафедра "Механизация переработки и хранения

по дисциплине: Электропривод

Электропривод в сельском хозяйстве

Выполнил: Бекташев Ю.А.

и электротехнологии с/х"

1. Предварительный выбор электродвигателя

2. Проверка предварительно выбранного электродвигателя

2.1 На перегрузочную способность

2.2 Проверка на нагрев методом средних потерь

2.3 Проверка на нагрев методом расчета температуры

2.4 Проверка выбранного двигателя на нагрев методом эквивалентных величин

3. Выбор автоматического выключателя

4. Электрическая схема управления

Данные варианта

Таблица №1 - Исходные данные

№ варианта (предпоследняя цифра номера зачётной книжки)

Нагрузка на валу электродвигателя по периодам работы, кВт

№ варианта (последняя цифра номера зачётной книжки)

Продолжительность работы по периодам, мин

Таблица № 2 - Исходные данные

Электрическая схема управления электродвигателем

Схема пуска АД с КЗР с помощью магнитного пускателя

1. Предварительный выбор электродвигателя

По исходным данным строим нагрузочную диаграмму двигателя Р = f(t).

Рис. 1 - Нагрузочная диаграмма рабочей машины

1 Эквивалентная мощность двигателя за время работы:

В задании предполагается, что после отключения двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. Время работы не превышает 90 мин, за которое двигатель не достигнет установившейся температуры. Следовательно, в задании имеет место кратковременный режим работы электродвигателя S2.

Расчетная мощность электродвигателя:

где К_м - коэффициент механической перегрузки двигателя, определяемый

где б =0,6 - коэффициент, равный отношению постоянных потерь мощности двигателя к переменным;

Т_н - постоянная времени нагрева двигателя, мин. На предварительном этапе расчётов принять Т_н = 20 мин.

Обратите внимание, что бы t_р и Т_н имели одну и ту же единицу измерения (мин., с и т.д), а К_М ? 1.

Выбираем электродвигатель из условия Р_2ном ? Р_расч и синхронной скоростью n₀ = 1500 об/мин (приложение 1)

Выписываем технические данные электродвигателя в таблицу 1.

Таблица 1 - технические данные электродвигателя.

2. Проверка предварительно выбранного электродвигателя

2.1 На перегрузочную способность

Номинальный момент двигателя:

где щ₀ = 2рn₀/60 - синхронная угловая скорость электродвигателя, рад/с.

Максимальный рабочий момент:

Проверка на перегрузочную способность:

где ДU = 10 %, в расчётах ДU = 0,1.

Если условие перегрузки (7) выполняется, то приступают к проверке на нагрев.

2.2 Проверка на нагрев методом средних потерь

Температура нагрева двигателя не превышает допустимую величину при условии:

где ДР_НОМ = Р_2НОМ (1-з_НОМ)/ з_НОМ, ДР_СР - номинальные и средние потери

Коэффициент тепловой перегрузки К_Т определяется по формуле:

где Т_н - постоянная времени нагрева проверяемого двигателя, мин;

где m - масса двигателя, кг; ф_доп - предельно-допустимое превышение температуры нагрева обмоток двигателя, ? С.

Для двигателей с высотой оси вращения 50…132 мм применяется класс В (ф_доп=80 ? С), 160…355 мм - класс F (ф_доп=100 ? С). Высота оси вращения указывается в типоразмере двигателя. Например, 4А100S4У3 имеет высоту оси 100 мм.

Определим потери мощности двигателя на каждом периоде нагрузки:

Р_i берутся из нагрузочной диаграммы (Р₁ - Р₄). Коэффициент полезного действия з_i при любой нагрузке определяется:

где х_i показатель загрузки двигателя на i-ом интервале нагрузочной диаграммы.

Определим потери мощности двигателя на каждом периоде нагрузки:

Расчёт упрощается, если воспользоваться данными (приложение 2) и построить график изменения КПД и cos ц двигателя от нагрузки на валу (рис. 2). В этом случае по оси ординат откладывается показатель х_i.

Рис. 2. - График изменения КПД и cos ц двигателей серии 4А от нагрузки на валу

Величина средних потерь в двигателе за время работы:

Проверка условий перегрева:

При заданной нагрузке температура двигателя не превысит допустимую величину.

2.3 Проверка на нагрев методом расчета температуры

В расчётах температуры нагрева двигателя ф определяют не действительное её значение, а превышение над температурой окружающей среды.

Значение температуры превышения ф в любой момент времени определяется по выражению:

где ф_устi - установившееся значение температуры превышения на участке диаграммы, град.

Установившееся значение температуры превышения на каждом интервале нагрузки:

Теплоотдача А, Вт/град:

ф_уст2 = 1090/15,7 = 69,42, ? С., ф_уст3 = 1360/15,7 = 86,62 ? С.

ф_уст4 = 1630/15,7 = 103,82 ? С.

Начальное значение температуры превышения принимается равным 0, а далее конечное значение температуры превышения на первом интервале равное начальному на втором и т.д.

Расчет температуры превышения на первом участке (0…t₁) через t₁/2 и t₁ минут:

На втором участке: ф_2нач= ф_1кон=21,97

ф_2ср = 69,42(1-2,7 -6/(2*34,36) ) + 21,97*2,7 -6/(2*34,36) = 69,42(1-0,92) + 21,97·0,92 = 25,76 ? С.

ф_2кон = 69,42(1-2,7 -6/34,36 ) + 21,97*2,7 -6/34,36 = 69,42(1-0,84) + 21,97·0,84 = 29,56 ? С.

На третьем участке: ф_3нач= ф_2кон = 29,56 ? С.

ф_3ср = 86,62(1-2,7 -8/(2*34,36) ) + 29,56*2,7 -8/(2*34,36) = 86,62(1-0,87) + 29,56·0,87 = 36,97 ? С.

ф_3кон = 86,62(1-2,7 -8/34,36 ) + 29,56*2,7 -8/34,36 = 86,62(1-0,79) + 29,56·0,79 = 41,54 ? С.

На четвертом участке: ф_4нач= ф_3кон = 41,54 ? С.

ф_4ср = 103,82(1-2,7 -15/(2*34,36) ) + 41,54*2,7 -15/(2*34,36) = 103,82(1-0,8) + 41,54·0,8 = 53,99 , ? С.

ф_4кон = 103,82(1-2,7 -15/34,36 ) + 41,54*2,7 -15/34,36 = 103,82(1-0,64) + 41,54·0,64 = 63,95 , ? С.

Кривая охлаждения двигателя:

где Т₀ - постоянная времени охлаждения двигателя, мин;

ф_нач - начальная температура охлаждения двигателя после его отключения, принимается равной ф_4кон, ? С.

Т₀ = 2·34,36 = 68,72 , мин.

2Т₀ = 2·68,72 = 137,44 , мин.

3Т₀ = 3·68,72 = 206,16 , мин.

4Т₀ = 4·68,72 = 274,88 , мин.

5Т₀ = 5·68,72 = 343,6 , мин.

ф_1охл = 63,95· = 23,69 , ? С.

ф_2охл = 63,95· = 7,87 , ? С.

ф_3охл = 63,95· = 2,91 , ? С.

ф_4охл = 63,95· = 1,28 , ? С.

ф_5охл = 63,95· = 0,45 , ? С.

Результаты расчетов сводим в таблицу № 2 и 3.

Таблица №2 - Данные расчетов нагрева двигателя

Таблица №3 - Данные расчетов охлаждения двигателя

По результатам расчета нагрева и охлаждения двигателя строим график рис. 3.

Рис. 3 - График изменения температуры электродвигателя

Анализируя график на рис. 3, делаем вывод, что электродвигатель не превышает допустимой величины температуры (ф_доп = 100 ? С) в процессе работы, следовательно, двигатель проходит допуск по нагреву.

2.4 Проверка выбранного двигателя на нагрев методом эквивалентных величин

По паспортным данным двигателя строим нагрузочную диаграмму при пуске.

По заданию пуск осуществляют с постоянным моментом сопротивления, равным 0,3М_Н. Момент инерции рабочей машины равен 2J_д.

Каждая точка механической характеристики имеет две координаты: угловая скорость щ и момент, развиваемый электродвигателем, М.

Точка 1: координаты - щ_о, М₀=0.

где щ_о - угловая синхронная скорость, рад/с;

n₀ - синхронная скорость, об/мин (таблица №1).

Точка 2: координаты - щ_Н, М_Н.

где щ_Н - угловая номинальная скорость, рад/с;

М_Н - номинальный момент, Н•м;

Р_Н - номинальная мощность двигателя, Вт (таблица №1).

Точка 3: координаты - щ_К, М_К.

где щ_К - угловая скорость, соответствующая критическому моменту, рад/с;

S_К - критическое скольжение (таблица 1);

М_К - критический момент, Н•м;

m_К - кратность критического момента (таблица №1).

Точка 4: координаты - щ_М, М_М.

где щ_М - угловая скорость, соответствующая минимальному моменту, рад/с;

S_М - минимальное скольжение, S_М =0,85…0,87=0,86;

М_М - минимальный момент, Н•м;

m_М - кратность минимального момента (таблица №1).

Точка 5: координаты - щ_П=0, М_П.

где М_П - пусковой момент, Н•м; m_П - кратность пускового момента (таблица №1). Электромеханическая характеристика.

Точка 1: имеет координаты - щ₀, I₀.

I_о - ток на холостом ходу, А;

I_Н - номинальный ток, А;

U_Н = 380 - номинальное напряжение, В;

з_Н - КПД при номинальной скорости (таблица №1);

cosц_Н - коэффициент мощности при номинальной скорости (таблица №1).

Значение скоростей щ₀, щ_Н, щ_К берём из предыдущих расчётов механической характеристики электродвигателя по пяти точкам.

3. Точка 2: имеет координаты - щ_Н, I_Н (формула 33).

Точка 3: имеет координаты - щ_К, I_К.

где I_П - пусковой ток, А; I_К -ток при критическом моменте, А;

i_П - кратность пускового тока (таблица №1).

Точка 4: имеет координаты - щ_П=0, I_П=44,42 (формула 36).

По этим данным во втором квадранте системы координат, строим механическую М(щ), электромеханическую I(щ) характеристики электродвигателя и механическую характеристику рабочей машины М_C(щ) и определить установившуюся скорость щ_у (точку пересечения механических характеристик электродвигателя и рабочей машины) (рис. 4).

Отрезок оси от 0 до щ_у делим на 6 отрезков 0-1; 1-2; 2-3 и т.д. Через точки 1, 2, 3 и т.д. проводим прямые, параллельные оси моментов и времени. Для каждой скорости щ₁, щ₂, щ₃ … по графикам М(щ) определяем значения моментов двигателя М_П, M₁₁, М₁₂. и вносим их в таблицу 4.

Рассчитаем динамический момент системы М_ДИНi = М_i - М_С для каждого i значения скорости. Допустим для щ₂: М₄₂ = М₁₂ - М_С = М₁₂ - 0,3М_Н. По данным расчетов построим график М_ДИНi(щ). Операция определения М_ДИН часто выполняется графическим способом. Так, на рисунке для каждого значения скорости, допустим щ₃ замеряется отрезок 3-13, равный моменту двигателя М₁₃ из него вычитается отрезок 3-23 момента М_C. Динамический момент на скорости щ₃ равен М₄₃. Отрезки 3-23 и 43-13 равны.

Обратим внимание. При определении динамического момента очень часто в расчеты могут не попасть M_М и М_K, поэтому необходимо специально проверить и достроить динамические моменты при щ_K и щ_М графическим способом.

Меняющийся динамический момент системы на каждом участке скорости заменяем постоянным - средним. Например, на участке 4-5 переменный динамически момент между точками 44 и 45 заменяем постоянным МДИН.СР4. Правило замены - косоугольная трапеция, образованная точками 4-44-45-5 заменяется равной ей по площади прямоугольной. Обычно площади этих четырехугольников не определяют, а сравнивают между собой площади отсекаемых треугольников или других сложных фигур (заштрихованных в данном случае). Если рассматриваемый участок близок к прямой линии, как например 42-43, то МДИН.СР = 0,5(М43+ М42). Результаты расчетов заносим в таблицу.

Некоторые пояснения к этой таблице. Значения приращения скорости во второй строке определяем, как разность между двумя соседними участками скорости щi и щi-1. Например, если i = 2, то ? щ2 =щ2 - щ1.

Время изменения скорости двигателя на Дщ:

Суммарный момент инерции

JУ = JДВ + JРМ = JДВ + 2 JДВ = 3 JДВ.(37)

JУ = 3*0,04 = 0,12, кг*м^2.

Дt1= 0,12*25/211 = 0,014, с.

Дt2= 0,12*26/224 = 0,014, с.

Дt3= 0,12*25/275 = 0,011, с.

Дt4= 0,12*25/334 = 0,009, с.

Дt5= 0,12*26/392 = 0,008, с.

Дt6= 0,12*29/295 = 0,012, с.

Суммарное время разгона электродвигателя определяем по формуле:

tП = 0,014+0,014+0,011+0,009+0,008+0,012 = 0,068, с.

В результате расчетов и заполнения таблицы 4 получаем все необходимые данные для построения нагрузочных диаграмм в первом квадранте.

Кривая зависимостей скорости от времени щ(t) строится по данным 1 и 9 строчек, I(t) - по данным 8 и 9 строчек.

Таблица 4 - Результаты расчетов нагрузочных диаграмм при пуске двигателя и рабочей машины

Использование электроустановок в сельскохозяйственной практике ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ

Электрические сети в сельской местности. Электрическими сетями называют часть электрической системы, состоящей из трансформаторных подстанций и линий различных напряжений. В сельской местности по электрическим сетям получают электроэнергию преимущественно сельскохозяйственные потребители, объекты мелиорации и водного хозяйства, другие предприятия Госагропрома. Электрические нагрузки сетей создаются электроприемниками производственного и коммунально-бытового назначения. Электроприемники производственного назначения связаны с электрификацией технологических процессов в животноводстве, птицеводстве и полеводстве, производственных процессов на предприятиях по переработке продукции сельского хозяйства, ремонтных заводах и в мастерских, а коммунально-бытового назначения — с электрификацией жилых и общественных зданий и сооружений.

Характерной особенностью электрических сетей в сельской местности, в первую очередь распределительных сетей напряжением 6−10 кВ, является их разветвленность и значительная (до нескольких десятков километров) протяженность магистральных участков линий электропередачи, обусловленные ограниченностью количества центров питания и необходимостью электроснабжения каждого населенного пункта, вплоть до самого удаленного. К каждой линии 6−10 кВ подключены, как правило, несколько, а в некоторых случаях несколько десятков трансформаторных подстанций 6−10/0,38 кВ.

Другая особенность — электроснабжение сельскохозяйственных потребителей осуществляется в основном по воздушным линиям (ВЛ) электропередачи в условиях отсутствия в большинстве случаев хороших подъездных путей и проездов вдоль трасс, крайней ограниченности транспорта повышенной проходимости. Значительная часть сельскохозяйственных потребителей получает электроэнергию по радиальным линиям.

Можно выделить три последовательных взаимосвязанных звена систем электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Первое — внешнее электроснабжение, состоящее из электрических сетей напряжением выше 1 кВ, передающих электроэнергию от центров питания до размещенных на территории сельскохозяйственного предприятия понизительных трансформаторных подстанций с низшим напряжением 0,38 кВ. Второе — внутриплощадочное электроснабжение, включающее указанные выше трансформаторные подстанции и сети 0,38 кВ до вводных распределительных устройств зданий и сооружений. Третье — внутренние электрические проводки к токоприемникам. Такое разделение в определенной степени определяет и порядок технического обслуживания отдельных звеньев системы электроснабжения.

Поскольку электрические сети внешнего электроснабжения находятся на балансе предприятия электрических сетей (ПЭС) энергосистемы, их обслуживание осуществляется персоналом районов электрических сетей (РЭС), являющихся структурными подразделениями ПЭС, организуемых, как правило, в границах административных районов. Обслуживание внутренних электрических проводок производится персоналом электротехнических служб сельскохозяйственных предприятий.

Электрическая энергия вырабатывается путем преобразования (на электрических станциях) первичных видов энергии в электрическую. По источнику первичной энергии различают электростанции тепловые (ТЭС), гидроэлектрические (ГЭС) и атомные (АЭС).

Сельское хозяйство и агропромышленный комплекс в целом, как никакие другие сферы производства, характеризуются широким спектром применения машин и механизмов, отличающихся видами и параметрами движения исполнительного органа, режимами и условиями работы, приводными характеристиками. Широкое разнообразие машин во многом определяет и типы приводов: гидравлический, пневматический, механический, от вала отбора мощности, электрический. При этом использование электропривода, регулируемого и автоматизированного, неуклонно расширяется в силу известных его преимуществ.

Электропривод, применяемый в производственных процессах, делят на три основных типа: групповой (трансмиссионный), одиночный и многодвигательный. Электрические приводы могут быть классифицированы по ряду признаков: условиям применения (стационарные и передвижные), способу управления (автоматизированные, частично автоматизированные и неавтоматизированные), числу скоростей (однои многоскоростные), роду используемой электрической энергии (постоянный ток, однои трехфазный) и др.

Электропривод в сельском хозяйстве во многом определяет техническую основу механизации и автоматизации производственных процессов. Он нашел широкое применение на животноводческих фермах и комплексах для привода в движение исполнительных механизмов водоснабжения, приготовления и раздачи кормов, доения коров, стрижки овец, вентиляции животноводческих помещений; а также на зернотоках, в ремонтных мастерских.

Основной машиной электропривода является электродвигатель. Электродвигатели переменного тока разделяют на две большие группы — асинхронные и синхронные. К группе асинхронных относят машины, у которых частота вращения подвижной части (ротора) всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Группа синхронных машин объединяет машины переменного тока с частотой вращения ротора, всегда равной (синхронной) частоте вращения магнитного поля.

Составной частью электропривода является аппаратура управления и защиты электродвигателей, предназначенная для пуска и остановки двигателя, изменения частоты вращения вала двигателя, а также обеспечения работы электродвигателя в заданных режимах в соответствии с требованиями технологического процесса и защиты его от ненормальных режимов работы.

Для электроустановок, применяемых в сельском хозяйстве, характерна работа при токе, превышающем номинальный, неравномерное распределение тока по фазам, пониженное напряжение, внезапные отключение и подключение тока. Защитная аппаратура должна своевременно отключать электроустановки.

Для освещения производственных помещений, жилищ, улиц используют различные световые источники. К ним относят лампы накаливания (ЛН), газоразрядные — люминесцентные (ЛБ, ЛД), дуговые, ртутные (ДРЛ, ДРВЛ, ДРИ).

В сельском хозяйстве электрический нагрев используется в различных технологических процессах: в животноводстве, растениеводстве, производственных помещениях. Широко распространены унифицированные герметические трубчатые электронагреватели — ТЭНы, керамические нагреватели ЭН-0,75И1, цилиндрический нагреватель УАП-200/0,9-И2.

Электрокалориферные установки предназначены для подогрева воздуха в системах вентиляции, установках для создания микроклимата на животноводческих и птицеводческих фермах, зерноочистительно-сушильных пунктах и бункерах активной вентиляции, а также для отопления бытовых и производственных помещений на фермах, где нет котельной.

Литература

электрический сеть сельскохозяйственный животноводство

2. Тарасенко А. П. , Солнцев В. Н. , Гребнев В. П. и др. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. М.: Колос, 2003.

3. Сельскохозяйственные машины и основы эксплуатации машинно-тракторного парка / Б. Н. Четыркин и др. 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1989.

4. Бубнов Б. 3., Кузьмин М. В. Эксплуатация МТП. М.: Колос. 1980.

5. Гуревич А. М. Тракторы и автомобили: Учебник для инженерных специальностей. 3-е изд. М.: Колос, 1983.

6. Ряднов А. И. , Павленко В. Н. Операционные технологии механизированных работ в растениеводстве для условий Нижнего Поволжья: Учебное пособие / Волгогр. гос. с.-х. акад.- Волгоград, 2004,-120с.

Помимо приводных характеристик машин, для выбора рационального электропривода необходимо учитывать условия окружающей среды и электроснабжения. Ряд сельскохозяйственных помещений отличается высоким содержанием химически активных веществ в сочетании с высокой влажностью окружающей среды (животноводческие помещения), запыленностью (мельницы, зернотока, деревообделочные мастерские). Кроме того, электродвигатели часто работают на открытом воздухе, подвергаясь непосредственному воздействию атмосферных влияний.

Иногда питание сельскохозяйственных электроприводов осуществляется от маломощных источников электроснабжения. К ним относят автономные электростанции и подстанции, мощность которых соизмерима с мощностью электродвигателей, и источники с сопротивлением питающих линий, соизмеримым с сопротивлением короткого замыкания электродвигателей. В этих случаях при пуске электродвигателя наблюдается значительное снижение напряжения, влияющее на работу потребителей и прежде всего асинхронных электродвигателей, у которых уменьшаются пусковой и максимальный моменты, что может привести к невозможности разбега пускаемого и остановке работающих двигателей.

Приводные характеристики рабочих машин.

Приводные характеристики сельскохозяйственных машин — технологические, кинематические, энергетические, механические, нагрузочные, инерционные — используют в процессе проектирования рационального электропривода.

Технологические характеристики изображают в виде технологических схем. Они определяют требования к электроприводу со стороны качества продукции (допустимые колебания скорости, удельные расходы энергии, необходимость регулирования режимов работы).

Кинематические схемы дают представление о траекториях и скоростях движения всех элементов машин, а также о путях распределения энергетического потока от двигателя.

Энергетические характеристики показывают общий (кВт-ч) и удельный (кВт-ч на единицу продукции) расход электрической энергии на выполнение технологического процесса, а также распределение энергии между отдельными узлами машины.

Механические характеристики определяют зависимость установившейся скорости машины от момента сил сопротивления. Они могут быть изображены графически или выражены аналитически.

Нагрузочные характеристики показывают зависимость момента, мощности, угловой скорости рабочей машины от времени и отражают характер и режим работы электропривода. Нагрузка может быть постоянной и переменной.

Инерционные характеристики определяют значение и характер изменения момента инерции подвижных частей машины. С постоянной нагрузкой работают вентиляторы и центробежные насосы при постоянных производительности и напоре, зерновые элеваторы, когда неизменны подача и угловая скорость, сепараторы. С переменной нагрузкой работают машины, в которые перерабатываемая масса поступает неравномерно (дробилки, молотильные и комбайновые барабаны), а также машины, у которых скорость рабочих органов переменна (например, поршневые насосы, поршневые прессы, лесопильные рамы).

Рис.1. Приводные характеристики рабочих машин: а – механические характеристики; б…м – нагрузочные диаграммы рабочих машин с переменной нагрузкой.

Читайте также: