CC BY
19
others]; edited by Dr. of tech. sciences L. A. Simonova. - Naberezhnye Chelny: Publishing and printing center of Branch of KFU in Nab. Chelny, 2013. P. 234 - 238.
5. GOST 9.085-78 «Unified system of corrosion and ageing protection. Cutting fluids. Bioresistance’s test metods».
6. GOST 6243-75 «The emulsols and paste. Test methods».
1 2 3 4
Тихомиров А.А. , Черепанов ДА. , Тихонов Е.А. , Сысун В.И.
12 Кандидат физико-математических наук, доцент, Петрозаводский государственный университет; студент, Петрозаводский 34 государственный университет; кандидат технических наук, доцент, Петрозаводский государственный университет; доктор
физико-математических наук, профессор, Петрозаводский государственный университет Работа выполнена при поддержке программы стратегического развития на 2012-2016 ПОПЕРЕЧНАЯ СХЕМА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
Аннотация
В статье рассмотрена поперечная схема компенсации реактивной мощности на основе электромеханического эффекта. Ключевые слова: реактивная мощность, компенсация, электротехника.
1 2 3 4
Tikhomirov A.A. , Cherepanov D.A. , Tikhonov E.A. , Sysun V.I.
1 . 2 . 3
PhD in Physics and mathematics, Associate professor, Petrozavodsk state university; student, Petrozavodsk state university; PhD
4
in Physics and mathematics, Associate professor, Petrozavodsk state university; PhD in Physics and mathematics, Professor, Petrozavodsk
state university;
CROSS SCHEME OF REACTIVE POWER COMPRNSATION BASED ON ELECTROMECHANICAL EFFECT
Abstract
The article considers cross scheme of reactive power compensation based on electromechanical effect.
Keywords: reactive power, compensator, electro technology.
В [1] описана возможность применения электромеханического эффекта для создания компенсаторов реактивной мощности на его основе. Принцип работы компенсатора реактивной мощности на основе электромеханического эффекта представлен на рис. 1.
Рис. 1 - Поступательный компенсатор реактивной мощности
На центральный сердечник, выполненный из трансформаторного железа, наматывается электромагнит, который создает постоянное магнитное поле. Направление создаваемой электромагнитом магнитной индукции показано на рисунке 1 стрелками. Для замыкания магнитного поля сверху и снизу на небольшом расстоянии от центрального сердечника располагаются два дополнительных сердечника. В зазоры между сердечниками вставляются рамки с переменным током, причем они устанавливаются с возможностью их поступательного движения под действием электромагнитных сил.
Под действием электромагнитных и инерционных сил в подвижных рамках с переменным электрическим током создается эффективная электрическая емкость, складывается с индуктивностью рамки и её активным электрическим сопротивлением согласно схеме замещения в поперечной схеме компенсации реактивной мощности показанной на рис. 2.
Рис. 2 - Схема
Общее сопротивление рамки с переменным электрическим током от сети:
71
Z
R
w^C
f
, , + j
2^2 J
L
wC2
f wL2 R2 ^
- +
C wC
JJ
(R2 + wL —)2
wC
(1)
где w - круговая частота, С - эффективная мощность, L - индуктивность рамки, R - активное сопротивление.
Как видно из приведенного выражения (1), индуктивная составляющая реактивного сопротивление при уменьшении эффективной емкости растет обратно пропорционально её квадрату, а емкостная составляющая находится в обратно пропорциональной зависимости. Увеличивая индуктивность наматываемого провода рамки, мы увеличиваем и емкостное сопротивление компенсатора, а в свою очередь и возможности по компенсации мощности.
Используя выражение (1), можно заключить, что увеличить эффективную ёмкость можно путём увеличения числа витков, входящих в рамку, это повысит общее сопротивление рамки, и как следствие уменьшит проходящий по рамке ток, что позволит увеличить рабочее напряжение компенсатора реактивной мощности.
Для проверки теоретических предположений был собран опытный вариант электромеханического компенсатора реактивной мощности. На собранном прототипе была проведена серия экспериментов, в которых задавались различные значения переменного тока на подвижной рамке между сердечниками, и напряжение на обмотках электромагнита, при этом регистрировались значения сдвига фаз между током и напряжением в подвижной рамке с током.
Параметры компенсатора: Ширина зазора между секциями - 0,007м, Секционная обмотка - 156 витков (К=0.49Ом), Рамка 10 витков (r=0.19 Ом, L=158 мкГн ).
В результате проведенных экспериментальных исследований наблюдалось уменьшение отставания тока от напряжения, то есть уменьшение угла ф, а затем и опережение током напряжения, что свидетельствует о том, что данный опытный образец успешно скомпенсировал свою собственную индуктивность, и затем начал выдавать емкостную реактивную мощность в сеть. Соответственно данное устройство и созданные на его основе рабочие образцы можно использовать для компенсации реактивной мощности в сети.
Литература
1. Сысун В.И., Тихомиров А.А. Электромеханический компенсатор реактивной мощности // Международный научнопрактический журнал - 2013. - № 8 (15). - С. 55.
References
1. Sysun V.I., Tihomirov A.A. Jelektromehanicheskij kompensator reaktivnoj moshhnosti // Mezhdunarodnyj nauchno-prakticheskij zhumal - 2013. - № 8 (15). - S. 55.
Дудин С.Н.1, Тихомиров Д.А.2, Трунов С.С.3
'Аспирант, ^Кандидат технических наук, 3Кандидат технических наук, ФГБНУ Всероссийский НИИ электрификации
сельского хозяйства
электрический обогреватель с аккумуляцией тепла
Аннотация
В статье рассмотрена конструкция электроотопительного прибора для животноводческих помещений. Принцип действия прибора основан на совместной работе теплоаккумулирующего сердечника и электроконвектора прямого нагрева.
Ключевые слова: обогреватель, тепловой аккумулятор, электроконвектор.
Dudin S.N.1, Tikhomirov D.A.2, Trunov S.S.3
Postgraduate student, 2Candidate of Technical Sciences, 3Candidate of Technical Sciences, All-Russian Scientific-Research Institute
for Electrification of Agriculture ELECTRIC HEATER WITH HEAT ACCUMULATION
Abstract
Construction of an electroheating appliance for heating of livestock barns is observed. The principle of act for gear is grounded on teamwork of the storing heat core and the electric convection heater of straight heat.
Keywords: a heater, heat accumulator, electric convection heater.
Для животноводческих помещений энергосберегающими и эффективными являются электроотопительные приборы с аккумуляцией тепла, у которых разрядка статическая, а теплоотдача - регулируемая [1]. Теплоотдача осуществляется за счёт устройства в массиве сердечника теплоаккумулятора вертикальных каналов, через которые проходит нагреваемый воздух. Кроме этого, приборы имеют защитный теплоизоляционный кожух, в котором расположены два отверстия: внизу входное и вверху выходное с воздушной заслонкой, с помощью которой осуществляется автоматическое или ручное регулирование потока нагреваемого воздуха и соответственно теплоотдачи прибора.
Однако возможности такого регулирования невелики, а к концу разрядки теплоотдача такого прибора снижается. Поскольку, во время зарядки теплоаккумулятора от него происходит одновременно и отбор тепла, при этом снижается КПД отопительного прибора [2].
Ограниченные возможности по аккумулированию тепловой энергии и качеству регулирования температурного режима помещения, неудовлетворительные аэродинамические характеристики прибора (центр нагрева и центр охлаждения в данной конструкции практически совпадают) ограничивают их широкое внедрение в качестве основных источников тепла в помещениях сельскохозяйственного назначения.
В разработанном нами электрическом обогревателе в общем корпусе расположены два электроотопительных прибора аккумуляционного и прямого нагрева (рис.1). В месте соединения воздушных потоков от этих приборов выполнена смесительная камера, существенно повышающая потребительские свойства обогревателя.
Принцип действия прибора основан на совместной работе теплоаккумулирующего сердечника 7 и электроконвектора прямого нагрева 14.
При включении электронагревателей 8 нагревается теплоаккумулирующий сердечник 7, в котором происходит накопление тепловой энергии (зарядка) в период действия пониженного ночного тарифа. При этом воздушная заслонка 10 закрывает входное отверстие 9 и циркуляции воздуха в камере 2 не происходит. Обогрев помещения осуществляется с помощью электроконвектора прямого нагрева 14 путем подключения к сети его электрических нагревательных элементов 15 также в период действия пониженного ночного тарифа.
По окончании действия ночного тарифа, электронагреватели 8 и электрические нагревательные элементы 15 отключаются от питающей сети, открывается регулируемая воздушная заслонка 10 и теплоаккумулирующий сердечник 7 начинает подогревать воздух, проходящий за счет естественной тяги, образующейся в камере 2. Регулируемая заслонка 11 при этом приоткрыта на малый угол, пропуская ограниченное количество горячего воздуха, который смешивается в верхней части камеры 3 с потоком
72
