CC BY
117
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
УДК 629.113.6 С.В. Лобанов
Костромская государственная сельскохозяйственная академия
ИССЛЕДОВАНИЕ АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ЧАСТОТНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
Электропривод широко применяется во всех типах автотранспортных средств (АТС). В широком смысле под термином «электропривод» понимаются электромеханические устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Одним из преимуществ электропривода является возможность управления механической энергией с помощью электрических сигналов.
Можно выделить несколько типов электроприводов, применяемых в АТС: электромашинные с двигателями постоянного тока, переменного тока (синхронные и асинхронные), линейными и шаговыми; электромагнитные (соленоидные); пьезоэлектрические.
Одним из преимуществ электропривода является возможность управления механической энергией с помощью электрических сигналов. В диапазоне мощностей 20...70 кВт наибольшее развитие получили асинхронный и электропривод с синхронным двигателем на основе постоянных магнитов. Имеются примеры использования вентильно-индуктор-ного привода. Перспективным считается электропривод с использованием синхронно-реактивных двигателей. Асинхронный электропривод характеризуется наилучшим соотношением цена/качество.
Асинхронный двигатель имеет один канал управления по цепи статора. Если в двигателе постоянного тока можно независимо изменять напряжение на якоре и на обмотке возбуждения, то в асинхронном двигателе изменение напряжения на статоре приводит к изменению магнитного потока. Поэтому в процессе регулирования скорости вращения ротора необходимо изменять и напряжение на статоре для поддержания перегрузочной способности в соответствии с законом частотного регулирования [1].
Существуют два принципиально возможных метода регулирования частоты вращения асинхронных двигателей: изменением частоты вращения магнитного поля или величины скольжения. Изменение частоты вращения
10 -
поля осуществляют двумя способами: изменением частоты тока, подаваемого на обмотку статора или изменением числа полюсов машины. Изменение скольжения при заданном нагрузочном моменте можно осуществить путем изменения питающего напряжения, введения в цепь ротора добавочного активного сопротивления (в двигателях с фазным ротором) или подключения обмотки ротора к добавочному источнику электрической энергии с изменяющейся частотой (в двигателях двойного питания и в асинхронных каскадах).
Частотное регулирование тока, подаваемого на обмотку статора, позволяет применять наиболее надежные и дешевые асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Для изменения частоты питающего напряжения требуется наличие источника электрического тока переменной частоты: синхронные генераторы с переменной частотой вращения; электромашинные преобразователи; статические преобразователи частоты, выполненные на управляемых полупроводниковых вентилях (тиристорах и транзисторах) [2].
В опытах использовались: статический преобразователь частоты — инвертор MICROMASTER Vector (Siemens); комплекс измерительный К-505
6
Рис. 1. Кинематическая схема экспериментальной установки:
1 — цепная передача; 2 — асинхронный электродвигатель; 3 — задний мост ГАЗ-24; 4 — колесо установки; 5 — беговой барабан; 6 — трансмиссия стенда; 7 — электромашинное тормозное устройство
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 3'2013
Электротехнологии, электрификация и автоматизация сельского хозяйства
(амперметр, ваттметр, вольтметр); стенд с беговыми барабанами; экспериментальная установка: трехфазный асинхронный электродвигатель мощностью 1,5 кВт, цепная передача, задний мост ГАЗ-24 с шинами 175/80 М6 (рис. 1). Питание электродвигателя осуществлялось от инвертора.
Снимались показания: частота вращения ротора электродвигателя, фазный ток, фазное напряжение, фазная мощность, частота питающего напряжения, время вращения 10 оборотов барабана стенда, время вращения 10 оборотов вращения колеса установки.
Опыты проводились в различных вариантах: нагрузка создавалась электромашинным тормозом. Исследования касались процесса разгона тягового электропривода до номинальной частоты вращения ротора электродвигателя за счет изменения частоты питающего напряжения. Управление инвертором осуществлялось с помощью внешнего потенциометра («электронный газ»). Буксование ведущих колес достигало 31 %, максимальное значение тягового кпд электропривода составило 87 %.
Данные расчетов представлены графическими зависимостями на рис. 2.
Выводы
Преобразователь частоты питающего напряжения, работа которого основана на принципе широтно-импульсной модуляции, позволяет создать регулируемый электропривод с асинхронным двигателем, имеющим высокие динамические характеристики.
Р,
кВт 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0
кпд, % 100
/ t
М У кпд .•••у* "Ч
\
Р/
V
V,
м/с
М,
Нм
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
1 2 3 4 5 /, Гц
Рис. 2. Основные характеристики тягового электропривода в зависимости от частоты питающего напряжения:
М — крутящий момент, развиваемый электродвигателем; Р — мощность электродвигателя; v — скорость движения; f — частота питающего напряжения
Список литературы
1. Мельников А.А. Управление техническими объектами автомобилей и тракторов. — М.: Издат. центр «Академия», 2003. — 376 с.
2. Радин В.И. Электрические машины. — М.: Высшая школа, 1988. — 328 с.
4
3
2
1
0
УДК 636.22/.28.03
А.В. Казаков, доктор биол. наук Б.Н. Орлов, доктор биол. наук И.В. Лаврова Д.В. Гутовский
Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия
ВЛИЯНИЕ СВЕТОВОГО РЕЖИМА НА РОСТ И СОХРАННОСТЬ ТЕЛЯТ
Опыт ведения животноводства показывает, что в промышленных условиях для животных недостаточное внимание уделяется созданию благоприятной световой среды. Обладая высокой биологической активностью, свет в различных режимах оказывает стимулирующее влияние на обменные процессы в организме, способствует активному росту и развитию молодняка животных, что является главным условием обеспечения высокой продуктивности и реализации генетического потенциала в дальнейшем [1, 2]. Специалисты считают, что световой фактор нельзя недооценивать и рекомендуют максимально использовать
естественное освещение в животноводческих помещениях в сочетании с искусственным освещением [3—5].
Целью исследования было изучение влияния интенсивности и продолжительности дополнительного искусственного освещения на рост, развитие и сохранность телят черно-пестрой породы в условиях промышленного откормочного комплекса ГУП «Толмачево» Нижегородской области.
В период выращивания животные содержались в клетках по 20 голов. Кормление осуществлялось в соответствии с детализированными нормами, в рационы включались заменитель молока,
МГАУ № 3'2013 - 11
Вестник ФГОУ ВПО
