CC BY
11
УДК 62.83.681
НАПРАВЛЕНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ КОМПЛЕКТА ВЕНТИЛЯЦИОННОГО
ОБОРУДОВАНИЯ ПТИЧНИКА
Ломакин И.В. - к.т.н., доцент; *Нифатов А.Н. - магистрант
Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана * Казанский государственный энергетический университет e-mail: lomakin_igor@mail.ru
Ключевые слова: климатические установки, математические модели, системы управления, измерение, электропривод, частотное регулирование.
Key words: air conditioner, mathematical model, control system, measurement, power, frequency regulation.
Комплект вентиляционного характеристик КВО «Климат-4»,
оборудования (КВО) «Климат-4», определения его основных недостатков и
предназначенный для автоматического и путей его модернизации.
ручного управления вентиляционной Анализ работы комплекта
системой, обеспечивающей поддержание вентиляционного оборудования Климат-4
оптимального микроклимата, все еще вентиляции показал, что устройство
широко используется в цехах птицефабрик. управления реализует алгоритм
Замена их на более современные аналоги управления, показанный на рисунке 1а.
стоит достаточно дорого. В алгоритме используются
Целью работыявляется анализ следующие функциональные операторы.
общего устройства, принципа действия и
А0 - оператор начала, подачи питания на устройства;
Т - контроль температуры;
Wmax - установка максимальной частоты вращения вентилятора (1280 об/мин);
Жср - установка средней частоты вращения вентилятора (800 об/мин);
Wmin - установка минимальной частоты вращения вентилятора (640 об/мин);
Bj - включение первой группы вентиляторов;
В2 - включение второй группы вентиляторов;
В3 - включение третьей группы вентиляторов;
О\ - отключение первой группы вентиляторов;
02 - отключение второй группы вентиляторов;
03 - отключение третьей группы вентиляторов;
Кроме этих операторов используются логические операторы:
[1 - текущая температура t > tB1; [0 - текущая температура t < tB1; [ 1 - текущая температура t > tН1; [0 - текущая температура t < tН1;
Р1 =
Р 2
Рз
Р 4
11 - текущая температура ^ > 1В2; [0 - текущая температура ^ < ХВ 2; [1 - текущая температура ^ > 1Н 2; 0 - текущая температура ^ < ХН 2;
Где ¿В1 и ¿В2 верхние, а и нижние границы диапазонов настройки регуляторов температуры АК1 и АК2.
ГШ
02
б)
Рисунок 1 - Алгоритмы управления: а) исходный; б) модернизированный
Основным недостатком такой организации управления является то, что при достижении температурой значения ^Н2 выключаются сразу две группы вентиляторов работавших на минимальной скорости. И,наоборот, при повышении температуры включаются сразу две группы вентиляторов (от 6 до 16 вентиляторов).
Управление скоростью через автотрансформатор обусловливает
дополнительные потери электроэнергии.
Поэтому предлагается использовать плавное регулирование скорости одного вентилятора и последовательное включение - отключение вентиляторов. Для описания алгоритма добавляются следующие функциональные и логические операторы:
Ж - контроль частоты вращения вентилятора;
и - управление частотой вращения вентилятора с помощью преобразователя частоты;
Д1 - запись единицы в регистр управления;
Д0 - запись нуля в регистр управления;
ВС - включение одного (следующего) вентилятора;
ОС - отключение следующего вентилятора;
Г1 - текущая частота вращения > ЖВ;
41 =] п
текущая частота вращения < ЖВ;
42
текущая частота вращения > ЖН; текущая частота вращения w < ЖН.
На основе полученного алгоритма функционирования КВО строится его структурная схема, показанная на рисунке
Модернизированный алгоритм
управления, показан на рисунке 1б.
Использование нового алгоритма позволит оставить только один регулятор температуры и отказаться от автотрансформатора.
2.
Оператор и, описывающий регулирование угловой скорости вращения вентилятора, реализуется преобразователем
частоты, тахогенератором и датчиком температуры.
Выполнение оператора W и логических условий Цх, , обеспечивается устройствами сравнения и задания допусков по скорости.
Оператор Т и логические условия р 1 и ^2,можно сформировать с помощью регулятора температуры или датчика температуры с устройствами сравнения.
Для реализации операторов записи в регистр единицы или нуля Я0),
необходим сдвигающий регистр;
Операторы включения и отключения
выполняются с
вентиляторов (ВС, ОС) помощью коммутатора.
И, наконец, для обеспечения выполнения операторов в заданной последовательности необходимо
устройство управления.
В результате получим структурную схему. При этом следует обратить внимание, что для определения связей между блоками необходимо
проанализировать сущность процесса, заданного алгоритмом, и содержание операторов.
Помещение
Датчик
температуры
Установщик температуры
Устройство сравнения
Частотный преобразователь
Регулятор температуры
Устройство управления
М1
Датчик частоты вращения
Устройство сравнения по скорости
Сдвигающий регистр
Устройство задания допусков по скорости
X
X
Коммутатор
X
М2
мз
М4
М5
Заключение. В процессе работы установлены основные недостатки существующей системы вентиляции: отсутствие плавного регулирования скорости вращения вентиляторов; отсутствие регулирования по влажности и концентрации вредных примесей; низкий
модернизации системы управления комплекта вентиляционного оборудования. Предлагается отказаться от разделения вентиляторов на три равноценных группы, а использовать их как единую группу с плавным регулированием
производительности.
К.П.Д. Очевидна необходимость
ЛИТЕРАТУРА: 1. Механизация птицеводства. Лабораторный практикум для студентов очного и заочного обучения факультетов биотехнологии и стандартизации, ветеринарной медицины / Сафиуллин Н.А., Загидуллин Л.Р., Каюмов Р.Р., Ломакин И.В. - Казань: ФГБОУ ВПО КГАВМ, 2012. - 31 с. 2. Терехов, В.М. Системы управления электроприводов: Учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Терехов, О.И. Осипов; Под ред. В.М. Терехова. - М.: Издательский центр «Академия», 2005, 356 с.
НАПРАВЛЕНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ КОМПЛЕКТА ВЕНТИЛЯЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПТИЧНИКА
Ломакин И.В., Нифатов А.Н.
Резюме
На основе анализа общего устройства, принципа действия и характеристик комплекта вентиляционного оборудования«Климат-4» определены основные недостатки комплекта вентиляционного оборудования и предложены пути его модернизации. Предлагается отказаться от разделения вентиляторов на три равноценных группы, а использовать их как единую группу с плавным регулированием производительности.
THE DIRECTION OF MODERNIZATION OF THE VENTILATION ASSEMBLY OF THE
HOUSE
Lomakin I.W., Nifatov A.N.
Summary
Based on the analysis of shared devices, principle of operation and characteristics of the parameters of the ventilation Assembly "Climate 4" identifies the main shortcomings of the ventilation Assembly and the ways of its modernization. It is proposed to abandon the division of fans into three equal groups, and to use them as a single group with infinitely variable performance.
УДК 62.83.681
МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
Ломакин И.В. - к.т.н., доцент, *Оленин А.Г. - магистрант Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана * Казанский государственный энергетический университет e-mail: lomakin_igor@mail.ru
Ключевые слова: электропривод, трактор, бесконтактный двигатель постоянного тока, микроконтроллер.
Key words: electric drive, tractor, contactless DC motor, microcontroller.
Широкое рекламирование разработок электромобилей и автомобилей с гибридным приводом умалчивает об их главной особенности - непригодности используемых аккумуляторных батарей при температурах ниже нуля. Это ограничивает их применение на внедорожниках и в сельскохозяйственной технике.
Целью работы является построение модели электропривода трактора и исследование возможности его применения при отсутствии станций подзарядки.
Материалы и методы. Анализ характеристик показывает, что трактор МТЗ-320 имеет достаточно высокий расход топлива. Это обусловлено использованием трансмиссии с большим количеством
зубчатых передач и, как следствие, имеющий достаточно низкий КПД.
Учитывая требование автономности применения трактора в полевых условиях при отсутствии не только зарядных станций, но и обычных промышленных источников электроснабжения,
предполагается рассмотреть возможность использования последовательного
гибридного привода в котором двигатель внутреннего сгорания не имеет соединения с колесами, но служит в качестве генератора для зарядки батарей (рисунок 1).
Использование мотор-колес на основе бесколлекторных двигателей постоянного тока (БДПТ или BLDC) позволяет создавать достаточно эффективные транспортные
