автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК МОЛОЧНЫХ ФЕРМ И ПЕРЕДВИЖНЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК В УСЛОВИЯХ ОГРАНИЧЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ

Я-З.ШЧ

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ МЕХАНИЗАЦИИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

НОВОКШОНОВ Иинол&Й Алексеевич УЖ 63*.371:621.311:637.113+631.371:626.61/85.ООІ

РАЩОШЫЮЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗШЇГР0УСТАН0В0К МОЛОЧНЫХ ФЕЯД И ПЕРЗДІКШХ НАСОСЬШХ УСТАНОВОК В ЇСЛСЙШ ОГРАНИЧЕННОЕ ЗЛЕКТРИЧЙЖОЙ МОЩЮСТИ

Специальность: 05.20.02 - электрификация

сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканий ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 1969

Работа выполнена в Латвийском научно-исследовательском институте механизации и шгектрификации сельского хозяйства в 1973-1967 гг.

Научный руководитель - доктор технических надк, профессор Андрианов В.Н.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Бабурин В.Н.

- кандидат технических наук, доцент Петров Г.А.

Ведущая организация - Главное производственное управление энергетики и электрификации Латвийской ССР (ЛатвГлпвэнерго)

Защита состоится " 1959 г,> в ч,на заседании

специализированного совета К.120.46.01 Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства по адресу:

454000, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 75.

С диссертацией «окно ознакомиться в библиотеке института

Автореферат разослан 190д

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук доцент

лг

/ В.Е. Черепанов

СЕ1РДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность.- В решения* ХХУ11 съезда партии принято: "Обеспечить устойчивый рост производства продукции животноводства. Довести в 1990 году производство молока до 106-1X0 млн.тонн.....Продолжить реализацию долговременной программы мелиорации земель. Ввести за пятилетие в эксплуатацию 3,3 млн. гектаров орошаемых земель, Улучшить техническое состояние действующих.оросительных систем "а площади 5,6 млн. гектаров".

Стремительное развитие электромеханизации молочных ферм и комплексов усиливает зависимость функционирования технологических процессов от надежности подачи электрической энергии. Но из-за учагрюцихся погодных аномалий обеспечить надежное•централизованное элект; снабжение затруднительно, так как в электроснабжении сельского хозяйства основным элементом канализации электроэнергии пока является воздушные линии электропередач. Поэтому с целью уменьшения последствий массовых отказов в электросетях, вызываемых погодными аномалиями, электроснабжение сельскохозяйственных потребителей первой категории, а такта электроприемников второй категории (не допускающих перерыва в электроснабжении более 0,5 часа) резервируется автономными источниками.

Обеспечение надежного электроснабжения требует экономного и ^Флективного использования капиталовложений. Поэтому выбор величиям мощности автономного источника, типа, его многоцелевое использование являются ва-чныни и актуальными.

Вопросом выбора автономных резервных электростанций, начиная с 60-х годов, поезя'иены работы И.А. Б.удзко, П.Е, Эбика,-М.С. Левина, В,И. Андрианова, Д.Н. Еыстрицкого, В.В. !1анькина, Е.М. Чебурки-ноВ, И.О. Чологнооа, А.1С. Мурадяна, Б.И. Курица, В.А. Островского, Г.Л. Эбиной,

. Последние исследования в ЦНИГГПШЛ о допустимой длительности хранения молока по кислотности и бактерицидной !&зе, исследования за рубежом о влиянии технологических факторов на продуктивность коров, экспериментальное исследование электроэнергетики молочных -Ирг в ЛатпНЮЙЭСХе позволяют уточнить предельное допуски задержки работы технологического оборудования. За счет упорядочения времени работы технологически* процессов, за счет их предельных ДОПУСКОВ азкепм;и ио:*но почучить, минимальную потребпяемую могцность молочной

комплекса, о значит, .нинималъиух) косность автономной резервной плектр о сташки •

.....

Вопросы орошения пастбищ дтя молочного енота, овощных полей часто связаны с применением передвижных электрифицированных насосных станций. Особенностями электропривода таких насосных станций являются необходимость в длинной линии низкого напряжения, возможность изменения угловой скорости насоса, электропривод должен быть устойчив в работе.

Решению указанных задач посвящена диссертационная работа, которая выполнялась в соответствии с программой по решению научно-технических проблем 16.27; 51.65 и 051.21 ПШТ СССР "Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства".

Цель работы. Исследовать и обосновать методы рационального использования электроустановок молочных ферм, комплексов и электропривода передвижных установок в условиях ограниченной электрической мощности.

Задачи исследования:

- на основе исследования статистики отключений, а также режима работы, электрической нагрузки молочных ферм н комплексов определить регламент работы технологических процессов при минимальной потребляемой мощности ферм;

- провеет., технико-акономическое исследование применения резервного источника электроэнергии на базе синхронного генератора с приводом от трактора на примере молочных ферм на 200 коров;

- исследовать возможность использования синхронного генератора в режиме форсировочного компенсатора для облегчения запуска асинхронного электродвигателя соизмеримой мощности;

- обосновать рациональный тип электропривода насосных установок орошения (для хозяйств, ферм) при условии ограниченной электрической мощности.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач используются методы: аналитический, экспериментальный и математической статистики.

Научная новизна. Разработана методика выбора минимальной мощности резервного источника питания для обеспечения технологических процессов на молочных фермах;

- предложено комплексное использование резервного источника питания и дано технико-экономичесное обоснование при его приводе от ВОМ трактора;

- дано технико-экономическое обоснование выбора типа электропривода .в зависимости от мощности, времени работы, назначения;

- на основе исследования статической устойчивости получены

з

максимально допустимые потери напряжения для приводов на-базе синхронных машин.

Практическая ценность. Разработанные в диссертации методы и технические средства позволяют обеспечить работу технологических процессов молочных ферм и комплексов {электропривода передвижных установок) в условиях ограниченной злектрической'моіцности. Практическое внедрение результатов работы обеспечивает годовой экономический аффект только для одной фермы на 1025 руб.

Реализация результатов работы. Результаты исследопаний использованы при составлении "Методических рекомендаций по выбору резервных электростанций животноводческих ферм и комплексов МОЛОЧНО-' го направления", утвержденных Госагропромом Латвийской ССР.

Техническое описание и чертежи генераторной установки на полуприцепе и с приводом от ВСМ трактора передаггы проектному институту "Нечерноземагропромтехпроект".

Установка на основе синхронной машины с приводом от ЮМ трактора успешно используьтся в течение 10 лет в Ричском районе Латвий-' ской ССР. • ■

Апробация работы.і Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной научной конференции "Беекон- ■ тактные электрические машины" (Рига, 1966 г.), научно-технической конференции "Новое в методах испытаний тракторов и-сельскохозяйственных мааин" (Москва, 1976 г.), на научно-техническом семинаре "Опыт электрификации сельского хозяйства на основе ускорения научно-техндческаго прогресса" (Львов, 1987 г.).'

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, включаат.его 190 наименования и 21 приложения. . . __

Основное одержание работы изложено на 107 страницах. 41 ри- , сунок и К таблиц занимают 55 страниц, список литературы и приложения - 41 страницу.

D пергой главе рассмотрены показатели погодных,аномалий, дано: обоснование необходимой информации для решена« ..задачи по определение минимальной мощности автономного электрического источника для ■ молочных ферм и комплексов. Дана оценка состояния электропривода насосніїх установок при использовании на пастбищах.

' Воівторой главе показана статистика откл»чений. Дано обоснование регламента работы электроустановок молочных ферм в условиях ограниченной электрической, мощности, ,

Третья главе посвящена рационально^ использование полумодуль—

них установок И их применения для .уменьшения токов при цуске двигателей. Проведено экспериментальное исследование процесса пуска синхронного компенсатора» _

В четвертой главе показаны особенности применения электропривода на насосных установках приферь'ских пастбищ. Выполнены техник о-э к он омиvé ск и й анализ использования различных типов электроприводов и исследование устойчивости электроприводного узка нагрузки.

В приложениях i приведено документы о внедрении результатов работы в сельское хозяйство.

ССДЕИШШ РАБОТУ

Из 3502 молочных ферм, расположенных на территории Латвии, только около I0& имеют двустороннее питание.

Многочисленные и длительные нарушения электроснабжения колхозов »совхозов Латвии из-за ураганов возникли в 1969, 1975, 1978 гг. Длительность аварийных перерывов в электроснабжении животноводческих ферм из-за погодных аномалий составляет от нескольких часов до нескольких десятков часов и даже до нескольких суток. Проведенные исследования отключения молочных ферм от энергосистемы в период погодных аномалий охватываю« 260 районов-лет, В 1976, 1577, 1979, i960, I9SI, 1982, 1983, ÍÍ84 и последних годах были перерывы в электроснабжении, ограничения в потреблении электрической мощности во.многих хозяйствах из-за сильного ветра, близкого к ураганному, из-еа мокрого снега к соответствующей температуры. Таким образом, работа молочных ферм, состояние коров во многом зависят от погодных условий.

В настоящее время проблема надежного электроснабжения молочных ферм решается с помощью местных резервных источников. Для условий Латвии характерны в основном малые молочные фермы с прифермскими пастбищами для вьшаса коров, Поэтому при совладении предложенного регламента технологических процессов задачу надежного электроснабжения можно решать с помощьи отдельных маломощных источников. При этом в качестве их привода могут Сыть использованы тракторы небольшой мощности, применяемые на этих фермах. В диссертации ограничение по мощности в случае работы от автонс,-ного источника дополнено тем, что за счет регламентации технологических процессов потребляемая мощность должна быть минимальной, автономный источник должен постоянно иметь номинальную нагрузку, а ущерб должен быть минимальным. При таком подходе электрическая «агата автоно»*ного источника мотет иметь и многоцелевое иазн^ччнио. С ее псм-ячьр мо-

гут быть решены такие важные задачи, как облегчение пуска двигателя удаленных установок (насосних), компенсация реактивной моїцности, снижение себестоимости продукции, фермы.

Условия ограниченной электрической мосрости возникают'и при эксплуатации передвижных электрифицированных насосных установок» когда стремятся удалиться от трансформаторного пункта.

Уменьшение пусковых токов электропривода, повышение его устойчивости' позволяет увеличить длину низковольтной линии и увеличить зону орошения насосной установки. Петому в работе выполнен техникой к он оми чески Я анализ электроприводов при работе на длинных ли- . шях; про.-едено исследование устойчивости синхронного электропривода в зависимости от сопротивления сети и влияния параллельно ра-ботаюн^их. электродвигателей.

В работе технологического оборудования молочных ферм существуют предельные допуски задеркки'процесса» исследование которых позволило установить их еяедую*цие величины: .вакуум-насосов не более I ч; холодильной установки'не более I ч после доения; водяного насоса не более б ч; транспортеров уборки навоза не более 24 чі оборудования по раздаче корма не более 4 ч; вентиляции не более 2 ч;

; і ( і і дежурное освещение

Доение I I

1 •»•««*.» 1 Охлаждение Л'141

Нагрев |вод» . |

Работа (водяного насос >а

Уборка }кавоза | I

' Г . .'"Т і і Зенткдяїіия гіг .682.600 ■■ г І

I I -тн | • " і

о г а 6 8 хо 12 1ч 1б 16 го гг т,ч

1ис. I. Время.работы оборудования технологических процессов молочной Фермм (коиплекса.). ' , . .

——■—-и . , . , ♦ функционирование технологического процесса при 2- и 3- разовом доении; - - - - - возможность функщюнирования технологичпекого процесса на фермах указанной вместимости

Технологическими линиями по второй категории электроснабжения

на молочных фермах и комплексах являются следующие: доение; ох-лажденме и хранение молока; освещение в зимнее время; вентиляция. В диссертации табличным методом рассмотрены все технологические Процесс« молочных ферм на 100, 212, 424, 682, 8С0 коров,' новость и количество электрооборудования этих процессов. Исследование режимов функционирования технологических процессов молочных ферм выявято среднестатистический режим. На рис. I покачан 2- и 3-разо-вый режимы доения. Остальные процессы показаны, исходя из допустимого сдвига и разной мощности потреблений в течение суток. Сумми- .. руя мог<рпети оборудования согласно принятому режиму работы оборудования, получим максимальные потребляемые мощности для молочных ферм при соответству ккцем надое. Их численнне значения показаны в таблице I.

ТаСлица I

Потребляема молочными Ирмами мощности в принудительном режиме

Вместимость молочной ! Максимальная потребляемая мощность, фермы, комплекса j кВт (при надое 4000 л/корову в год)

на 100 корав 16

" 2К " 30

" 4*24 " 50

" 682 60

* 600 " . 60

ІЇ скобках - мощность электрооборудования процессов доения, охлаждения , нагрева воды, освещения, включаемых одновременно.

Полученные результаты позволяют определить, что-при нарушении {электроснабжения потребляемая мощность молочных ферм (в зависимости от вместимости животных) может быть весьма незначительной, а мощность автономной электростанции 50-60 кВт достаточна для всех МОЛОЧНЫХ ферм и комплексов.

В диссертации приводится обоснование применения, наряду со стационарными электростанциями (дизельными огтектроагрегатами), гг-нератор.чых установок на лолуприцеле и с г;риеодом от ВСЧ трактор?. -полумпдульных установок, .

На рис. Z показаны мо:цности автономных *эл е к т р ос-тч і їй і! Ч для молочных ферм по методикам ШИСЯ и ШЖХ - , РІ Сельонерго-нроекта - \.////УЛ , методике автора -1' ( .

(30) (60) (100) (100) Í2x60>

Е.кВт

112 212 682 eco ігсо

Рис. 2. Значения резецируемых нагрузок (?) молочных ферм в зависимости от вместимости (чигпа коров) ..

Da основной экономический показатель сраснения взяты приведенные затраты. При использовании передвичной пмумодуяьной установки в качестве fореировочного компенсатора (для пуска электродвигателя соизмеримая моїциости с подстанцией) или дополнительного источника энергии {нчлример: пулі суюке сеиа в поле, орошении, ремонте электролиний и т.д.) имчет место дополнительный экономический яф-'Ьект - д .

В oCsfx приведенных затратах ' 3»Еи'К+И текучие затрати "И" определяются выражением И+ eTf)Kw * С, ♦ Cj , где Сц - расхода на явработную пчату; C¿ - рпеходм на дизельное топливо.

Если подставить приняты* значении £<■ и Етр СЮ1? и 3Í) и принять во внимание, что при зарплатной плате руб/мес, С «И и K-t-Un - здесь С}, - удельный расход-топлива; к - переводной K'yvSftllWHTÍ t - время работы установки- (ч), ц - стоимость I кг. топлива; - ко^'Ттдиент полезного дейстегя генератора; Р - меднэсть нагрузки (кВт), - то для стационарной электростанции пгивчденные затраты равны:. '•"■-'* ■ ' ■

3 * 0.25 • Км ♦ {1 ♦ 0.032 • Рн) t. (і)

При Р » X кВт 5«O.25-KMtí,06f.3 слухай применения генераторной установки на полуприцепе и с-приводом от ВСМ' трактора • расчетное выражение приведенных затрат Судет отличаться за счет

б

доли приведенных затрат на трактор - З^р * При определении приведенных затрат дгя установки с приводом от ВОЧ трактора определяются удельные приведенные затраты на один час сельскохозяйственных работ трактора: ' '

Еж: Ктр/Чвд.тр. Доля приведенных затрат за счет трактора

при Е£ = 0,2 К^*25С0-цуб.; 2С0П ч, Зі.тр.?0,25Г,,ЛвТ,

т.е. : приведенных явтрат за счет трактора весьма мала, и например, при работе генераторной .установки в течение 100 ч-ігов соста-. вит 25 руб.

Приведенные затрати генераторной установки на полуприцепе И с приводом от ВС?1 трактора равны:

В таблице 2 показано сравнение показателей-автономных резервных источников электроэнергии

Таблица 2

Тин автономно"о источника -электропнергии ■

(Приведенные (Себестоимость, I Годовой ¡затраты, руб.Ікоп/кЕт.ч ! экономический г . ! * ! аффект, руб.

ЭСД-30 ЭСД-5С '

Генер. установка на полуприцепе и с приводом от 8СМ трактора

X кВт

50 кВт

1232+1,96 і 2562+2,60*

448+2 І 476+2 ,65 і-

' 6 ,5+1906/* 5,2*2379/1

6,7+533/1 5,3+41Я/І

512+0,9 і ІІ22+С,0 І

В диссертации исследован вопрос многоцелевого использования генераторних установок на полуприцепе и с приводом от ВСЯ трчктора, например,'для уменьшения текоб в линии и в трансформаторе при включении асинхронного короткоэзм кнут ого двигг.теля от трансі зрчіатлрл соизмеримой мощности. При компенсации реяктииной еост.чвтя.ч'Р.еЯ Пускового тока он будет в сети приблизительно в 2,5 рала меньше.

Для компенсации реактивной составляйся тока электрических машин АИР кратковременно включается как Мортирэрочш.'Й кочпенеятор. Реактивная мощность яапускае^ого двигателя 0„ а> А Ри.д» • в ра^эте

те получено удобное для расчета выражение реактивной ко лености форсировочного компенсатора.

^^.(Кы!;-^»*»«1 »1-1(2-0,3)1,57-2,32. £3)

Так как то

ОГ/Р$ 32/0.8-2,0 (4)

Здесь - номинальный ток возбуждения в относительных единицах;

Кьп-. крат ноет ь потолочного возбуждения; - угол

наклона кривой.к оси абсиисс, на которой отложен ток возбуждения,

**,Ъ7 (естб-1*).

Поскольку при применении автономных источников электроэнергии важно знать допустимое отношение (^&И</РГ>Н. - основную характеристику систеш генератор-двигатель и возможность запуска при коэффициенте соизмеримости, близком к единице,, то в работе эти вопросы рассмотрены. Для генераторов общепромышленного применения при и Ки-доп.*^ Рдвн>/Ргн *0,4 +0,35 или в общем виде

, - +54п<^{1-Ки.доо<)?(Ц-М2,3) Рдв,ц./Рг,н. (5)

' Ки.доп. -

Здесь К^.доп. - относительное падение напряжения; Е - эде генератора; £ /ин * )|мвк * Как видно из выражения, при допустимом падении напряжения 20$ мощность генератора должна быть больше мощности двигателя приблизительно В 2,5-3 раза.

В работе рассмотрена методика расчета полупроводникового устройства пуска при использовании генератора в режиме <$орсиро-вочиого компенсатора, экспериментально исследован асинхронюй режим синхронной маиины,

Здесь ва*нь.м элементом является вхождение машины в синхронизм при пуске. Принятые в практике значения разрядных сопротивлений обмотки возбуждения «105?являются оправданными только для

ослабления вредного одноосного момента двигателя. Для значительного увеличения входного момента на 40-5значение величины щунти-рующего сопротивления должно быто приблизительно равно 5 Во» * Величина иунтиругсицего сопротивления обмотки возбуждения выбирается исходя из механической характеристики двигателя, величины максимального допустимого действующего напряжения на обмотке воэбуяде—

ния. Для синхронных машин с внутренним магнит оправ одам и при наличии пусковой клетки максимальное действующее напряжение на обмотке возбуждения в асинхронном режиме

Экспериментальные исследования проводились на синхронной машине с внутренним магнитопроводом типа ЕСС5, а также на бесконтактных, синхронных машинах с внешним мягнитопроводом. В работе применялся метод осцидлографирования и измерений действующих и средних значений, В качестве базисных величин при исследовании были приняты: здс скольжения при разомкнутой обмотке возбуждения, номинальный ток статора, номинальный поток статора, омическое сопротивление обмотки возбуждения, базисный ток, равный отношению здс при разомкнутой обмотке возбуждения к омическому сопротивлению обмотки возбуждения, номинальный момент двигателя.

Основные расчетные выражения определения параметров электромагнитных процессов в обмотке возбуждения следующие!

в;«»* сод ч1 'С09<( Получено, что величина и асим-I метрик шунтирующих сопротивлений

Т" "

сильно влияют на величину результирующего потока, а значит, и на оде.

Исследование показало, что двигатели от 1000 до 6000*об./мин легко входили в синхронизм при частоте враяіения

п< пС'50

Частота тока в обмотке возбуждения уменьшается по мере разгона двигателя, амплитуда же почти не изменяется. Это объясняется тем, что при уменьшении частоты скольжения наряду с уменьшением индуктированной -оде так же пропорционально уменьшается индуктивное сопротивление обмотки возбуждения.

Во всех случаях пуска синхронных машин в момент подачи тока возбуждения наблодается его значительное увеличение, а также тока статора, момента, но э следующий полупериод возникает некоторое уменьшение тока возбуждения. Это объясняется тем,*что в момент подачи тока возбуждения вследствие влияния реакция обратного поля возникает резкое увеличение тока статора - такое изменение индуктирует о цепи обмотки возбуждения переходкой ток С обратным знаком.

Таким образом, путем оксперийентальных исследований асинхрон-

ного режима синхронной машины уточнен частный случай - зависимость электромагнитных параметров обмотки возбуждения и момента синхронной машины от величины и асимметрии сопротивлений, шунтирующих обмотку возбуждения. Пусковой момент синхронной машины (без клетки) при-величине шунтирующего сопротивления в діїапозсне = 5..,40 равен (1,3..ІІ,4) М*; момент при скольмеими 3 з 0,4 меняется от 0,5 до 1,3 Ми; при скольжении 3 С,033 зависимость асинхронного мамонта от величины щунтирую'цого сопротивления большая и равна (0,1...1,2) Мм, что показано на рис. 3.

М^Г^щХЭ]. ПРИ 3-1; (14;0033

Рис. 3. Злиякие величины и асимметрии шунтирующего сопротивления обмотки возбуждения на момент синхронной машины в асинхронном режиме.

Уточненное изменение момента синхронной машины в асинхронном режиме ваяно и при применении синхронного электропривода.

В настоящее время, когда на прифермских пастбищах и овощных полях начинает широко применяться орошение, проблемой становится энергообеспечение привода насосных установок. В диссертации выполнено технико-экономическое сравнение дизельного и электрического приводов, * *■) л окт ри чес к ий привод анализировался по типлм применяет:»« электродвигателей (»синхронный, двигатель постоянного тока, синхрэншй).

При сравнение приведенных затрат установок с электроприводом СгШ-бО/СС и ди-їєльнлЧ Cff■J-60/Ш при принятых .условиях пен меньший "атрпті^ гж^пд.чксь у зле кт рифи чир о ванной установки. В работе предло-

жен графический способ решения такой задачи.

Применение электропривода вызывает необходимость в протяженной линии низкого напряжения. При сечении кабеля 5 >70 мм® максимальная длина линии * . Нужен

элентропривод с малыми пусковыми токчми, меньшими потерями электроэнергии и устойчивый в рабочем режиме. Работа установки происходит в условиях передачи (потребления) ограниченной электрической мощности.

Результаты технико-экономического анализа электродвигателей проиллюстрированы на рис. 4.

3000

АД зо

Ад 55 "ПТ55

с А «о

ч/Ьъ

Рис. 4. Приведенные затраты двигателей (асинхронного,

постоянного тока, синхронного; без конденсаторов) в зависимости от времени работы

В работе такге показано, что в мелиоративных установках, где часто требуется регулирование напора (расхода) воды и поэтому нужен регулируемый по частоте вращения электропривод, по приведенным затратам выгодна установка двигателей постоянного тока с выпрямителем.

Поскольку при пусковых режимах электродвигателей, .питающихся от одного трансформатора, и длинных линиях низкого нплрятения

возникает необходимость в расчете статической устойчивости, был исследован на статическую устойчивость узел нагрузки, состоящий из синхронных электродвигателей»

При анализе параметры синхронного двигателя, линии, нагрузки заменялась через падение напряжения в линии ди , коэффициент соизмеримой мощности рассматриваемого двигателя « /Р^лсн * сопротивления Л^ , , х* - через отношение к активному сопротивлению двигателя* Активное сопротивление двигателя выражено через номинальную мощность г,* Коэффициент соизмеримой мощности параллельной нагрузки К^ (пропускная способность линии). С учетом параллельной нагрузки и сопротивления линии угол нагрузки двигателя

я . Р*чусд (ДУ'<Н, +М) (7)

" 9 и.» -Р"'ц"[(1 + ди-Кнг)*»вЧ -Л^Кд»

г»е р-гл /г, , С,-Х,/Г,, Сл*

Допустимая расчетная потеря напряжения

ДО

Ca-AO^Kt-O + dOifJJi^ + fMAtvri где ц^ - напряжение на зажимах пускаемого двигателя в относительных единицах; Кп "1(4.,,

0БЙЇ1Е вывода И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ft

1. Доказано, что мощность, необходимая для резервного электроснабжения молочных ферм и комплексов, может быть снижена по сравнению с данными Методических рекомендаций примерно в 2-Й,5 раза.

Обоснована необходимость использования в ряде случаев генераторных установок с приводом от ВОМ трактора в качестве резерв»« источников электроснабжения. Стоимость одного кВт.ч такой установки оказывается примерно в 2 раза меньше, чем от электростанции (агрегатной или передвижной, даже без учета стоимости здания), за счет меныих капитальных затрат и затрат на обслуживание,

3. С иелыо повышения коэффициента использования электрооборудования рассмотрена и обоснована возможность применения генераторной установки для поддержания напряжения во время пуска мощных двигателей, для чего генератор, работающий в режиме форсировочного компенсатора, кратковременно (цо 1,5 мин) выдает максимальную реактивную мо^ооть.

Виведено расчетное выражение для определения максимальной реактивной мощности в кратковременном режиме.

4. Документальные данные Латвгла^снерго о погодных аномалиях и массовых нарушениях электроснабжения в сельском хозяйстве Латвии за 10 лет (1975-1984 гг.) свидетельствуют, что погодные аномалии в виде урягана или пильного ветра» мокрого снега при температуре около 0°С, редкого изменения температур возникают ежегодно. В результате происходят массовые повреждения и отключения линии 20 кВ; 0,4 кВ и ТП 20/0,4 кВт.

Длительность нарушения электроснабжения составляет от нескольких часов до суток и более. Погодные аномалии возникает во всех районах Латвия, но чато и разрушительнее р западных электрических сетях (Лиепая, Вентспилс) и восточных (Ярейли, Крэслава, Резпкне). Поэтому на молочных фермах, комплексах в качестве резервного электроснабжения необходимо устанавливать автономные источники, в первую очередь в западных и восточных районах республики.

Г. В мелиоративных установках, где часто требуется регулирование напора (расхода) воды и поэтому нужен регулируемый по частоте вращения электропривод, по приведенным затратам выгодна установка ' двигателей постоянного тока с выпрямителем. Для болея широкого при-кзнения Д/ТГ в системе мелиорация необходимо производство силовых трансформаторов с возможность» регулирования напряжения до минус 20«.

6. Технико-экономическим анализом электродвигателей типа ДД, ДІЇТ, ОД (без конденсаторов и применительно к мелиоративным насосным установкам с максимальной длиной линии) выявлены варианты, обеспечиваете меньшие приведенные затрати на сельскохозяйственные электроприводы и позволяющие строке выполнять технологический процесс.

7. Исследование статической .устойчивости узла нагрузки показало, что применение асинхронных двигателей в приводе насосов при коэффициенте соизмеримой моорости параллельной натрузкИу&опуекает максимальнее расчетные потери напряжения Д и « С,06, а применение синхронных Л U s 0,1,

Є. Результаты исследований, вкляченные в "Методические рекомендации по выбору резервных электростанций чивстноводческих ферм и комплексов молочного направления", утверищенные Гоcerpónромом Латвийской ССР, позволяет в условиях ограниченной электрической' мощности 0,15 кВт/корону (на фермах на 100, 212'корои), 0,12 кВт/ /корову {на фермах на 424 коровы), С,9-0,3 кСт/иор^иу (на Фермах

на 682, ООО коров) обеспечить работу всех технологических процессов без ущерба хозяйству.

Основные печатные работы автора по теме диссертации

1. A.c. № 153955 (СССР). Устройство для управления синхронны« двигателем. - Опубл. в Б.И., 39Ô3, № 8.

2. Бесконтактное автоматическое управление возбуждением синхронных двигателей малой и средней мощности // Беек онтокт¡tue электрические машины. - M,, 1967, ч. 3. - С. 206-218.

3. A.c. 235М8 (СССР). Устройство для регулирования напряжения. - Опубл. в Б.И., 1965, № 5.

4. Процессы, происходящие в обмотке возбуждения при ее шунтировании в квазиустановившемся режиме // Труды ЯатвШЯОСХа. -I9TO. - Вып. HI. - С. I54-IÔ2.

5. К расчету, статической системы воэбуздения синхронного двигателя // Труды Латвшшгсха. - 1972. - Вып. 1У. - С. 230-238.

6. Некоторое результаты экспериментального исследования режима работы и энергетических показателей отдельных объектов и процессов в сельском хозяйстве // Труды Латв№ШЭСХа. - 1572. - Sun. У,-

С. 167-170.

7. Бесконтактное устройство управления возбундением синхронного двигателя а асинхронном и синхронном режимах // Труды Лат аГПШЭСХа.-1974. - Выл, УН. - С. 183-191.

8 Гасчет импульсных тепловых режимов полупроводниковых приборов, сопротивлений при изменяющейся частоте // ;.*ех?шиэаиия и электрификация сельского хозяйства. - Рига: ЗваПгэне, 1976. -Емп. II (IX). - С.-128-143.

9. Разработать норматива потребления электрической энергии, потребляемой мо:цности и определить режимы работа злектри^ицированных установок п сельском хозяйстве; Сводной отчет о НИР / МСХ ЛатвССР. ЯатеЖЛ-КЭСХ. - Шифр темы 16-27. - М., BHTrt-Центр, IS76.-гос. регистр. 71C6960I, инв. № Е469402. - 155 л.

10. Технико-лкономическое сравнение асинхронных и синхронных двигателей малой мо^юсти // ¡¿ехлнизация И электрификация сельского хозяйства. - Гига: Зиайгэне, IC^O. - Rim. 1У (XI). - С. £8-126.

11. Применение синхронной машины многоцелевого назначения в cetbCKC-M лоояГ!гтпе в качества генератора, форенровочного компенсатора, ллегтрсцнигптел.т // Чехзниа^-цил и электрификация вельского хозяйотпл. - "iiiTi, : Лвотс, ТУ6С. - bun. У (ХШ. - С. ГСЗ-Пб.

12. ¡Ту скорые режимы асинхронных и синхронных маган // Яёханиэа-цня и электрификация сельского хозяйства. - Рига,: Авотс, 1£Ш. -Еып. УШ (ХУ). - С. 157-177.

13. К вопросу выбора типа привода в сельском хозяйстве, в мели ораг.-.ш и особенности применения приводов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - Рига.Авотс, 1963. - Бью. IX (ХУ1). - С. 104-120.

14.'Резервное электроснабжение молочных ферм и комплексов от автономных источников // Краткие тезисы докл. к Всесоюзному научно-техническому еем^ляру: Опыт электрификации сел. хоз-ва на основе ускорения научно-технического прогресса, Львов, 1У&7 г. - Л.: НТО ЭиРЗ, 1987, - С. 38 (Соавтор Нагиегн Э.А.).

15. Аварийное электроснабжение от автономных источников для молочных -£ерм и комплексов // Сельское хозяйство Советской Латвии.-Рига.: Агролромиздат ЛатвССР, 1507, март. - С. 12-18 (Соавтор Мати-сан ЭЛ.).

Ч.

Новокшонов Николай Алексеевич

Радионплыюп использование электроустановок молочных $ерм и передвижных насосгмх установок з уеловлях ограниченной электрической мощности

Подписано в печать 19.01.69. ЯГ 04585. Формат 60x34 І/Ш. ОЗъем 0,53 уол.печ.л., 0,9 уч.-изд.л. Бумага писчая. Тираж 100 экз. Заказ № 257. Бесплатно.

Иэдятэль: Цо«тр нэ^чко-чехничеокой вд^срмтуїл к пропаганди Госагрслрсуа ЛзтвчПокоЙ ССР, 226168,«;?, г,Рига, ші.Релублігхас, 2.

Отпечатано ка ротащияпе ИнФормагропрома ЛзтяЭТР, 220Т6Й, ЛССР, г.Рига, шкРепуб-игас, 2.

Бесялаїяо