автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров электрооборудования мостовых комплексов орошаемого земледелия методом математического моделирования
Автореферат диссертации по теме "Обоснование параметров электрооборудования мостовых комплексов орошаемого земледелия методом математического моделирования"
<5> Л.
На правах рукописи
«V ^
с^ ПОМАЗАНОВ Виталий Викторович
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ МОСТОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Специальность 05.20.02. - электрификация сельскохозяйственного производства
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученной степени кандидата технических наук
Краснодар, 1997
Работа выполнена в Кубанском государственной аграрном университете.
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Стрижков И. Г.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Б. А. Коробейников
кандидат технических наук, профессор
П. Д. Ирха
Ведущее предприятие: проектно-изыскательный институт "Кубаньводопроехт"
И'
Защита диссертации состоится " 2/ " 1997 г. в 10 часов
на заседании специализированного совета К 120.23.07 Кубанского государственного аграрного университета по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, факультет электрификации сельского хозяйства, зал заседания совета.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических «яте доцент
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Мостовое земледелие относиться к числу наиболее перспективных направлений развития полеводства, поскольку позволяет существенно повысить его эффективность' за счет увеличения урожайности, использования наиболее удобной электрической энергии, возможности полной или частичной автоматизации процессов в полеводстве и устранения таких недостатков традиционного полеводства, как переуплотнение почвы, нарушение плодородия и др.
В странах с развитым сельским хозяйством (США, Великобритания, Франция, Япония, Австралия, Нидерланды и др.) развитию мостового земледелия уделяется первостепенное внимание. Необходимость активизации научных исследований этого направления в России отмечается в документах РАСХН й ВАК РФ.
Разработка мостового комплекса на базе дождевальной машины фронтального действия "Кубань-Э" с центральным электроснабжением, активно проводящайся-в краснодарском крае совместными усилиями Крайводхоза, Куб ГАУ, ВИЭСХа и рядом других организаций, потребовал(ЗЬрешения ряда новых инженерных задач и, в частности, разработки методов расчета и анализа переменных параметров разветвленных электрических сетей мостовых комплексов. Такие сети характеризуются большой протяженностью ЛЭП и наличием двигателей оказывающих значительное взаимовлияние на параметры нагрузки.
Большой вклад в решение научных проблем электропривода и электрификации мобильных процессов в полеводстве внесли работы Мусина A.M., Листова П.Н., Лебедева С.П., Титова B.C. и др. Научные школы этого направления сложились в ВИЭСХе, в Челябинским ГАИУ, Горском СХИ, на Украине, в Грузии. Однако специфика многодвигательного электропривода мостовых комплексов остается малоизученной проблемой. Исследования, направленные на разработку методов анализа и математического моделирования электрической сети широкой гаммы мостовых комплексов, позволяют
расширить возможности разработки новых мостовых комплексов и электрифицированных машин и агрегатов для усовершенствования действующих.
Тема диссертации связанна с комплексным планом НИР КГАУ, тема №16.4: "Разработка энергосберегающего электропривода мостового комплекса орошаемого земледелия"
Цель работы - разработать математическую модель электрической цепи мостового комплекса орошаемого земледелия для обоснования параметров электрооборудования при разработке различных конструктивных вариантов мостовых комплексов.
Объект исследования - электрическая сеть мостовых комплексов орошаемого земледелия с многодвигательным электроприводом на базе трехфазных асинхронных короткозамкнугых электродвигателей.
Предмет исследования - механическая характеристика электродвигателей современных серий в области скольжений от 0 до критического, режимы нагружения электроприводов в составе мостового комплекса, взаимное влияние нагружения электроприводов отдельных машин в составе комплек-. са и параметры силовой цепи мостового комплекса.
Методика исследований. Теоретические исследования многодвигательного электропривода, работающего в сеги с ограниченной пропускной способностью, базируется на использовании классических методов расчета неременных параметров электрической цепи с дополнением новыми методами определения расчетного скольжения двигателей, учета нелинейности параметров асинхронных-электродвигателей и взаимного влияния электроприводов на ре- . жим нагружения. Электрическая цепь мостового комплекса представлена традиционной схемой замещения ее отдельных элементов.
Моделирование электродвигателей в составе комплекса основано на новой аппроксимации механической характеристики асинхронного двигателя и использовании метода возмущений для определения рабочего нагружения в комплексе с рабочей машиной в стационарных и квазистационарных режимах.
Экспериментальные исследования проводились на экспериментальном электрифицированном мостовом комплексе "Кубань" в учхозе
"Краснодарское" КГАУ и в лабораториях кафедры электрических машин и электропривода КГАУ.
Научная новизна заключается в получении новой аппроксимации механической характеристики асинхронных двигателей серии 4А и АИР в диапазоне скольжений от 0 до критического, использовании нового подхода к определению рабочего скольжения асинхронного электродвигателя, позволяющего повысить точность расчетов и адаптированно к использованию на ЭВМ, в разработке алгоритмов решения вычислительных задач и построении математической модели электрической сети мостового комплекса, обосновании параметров силового электрооборудования конкретного мостового комплекса.
Практическая ценность работы. Разработанная математическая модель электрической цепи мостового комплекса позволяет прогнозировать работу электрической цепи в различных ситуационных задачах и для широкого круга используемых рабочих машин. Модель может использоваться для проверки и корректировки проектных решений при выборе параметров распределительной сети и электропривода мостовых комплексов. Использование модели позволило обосновать параметры распределительной сети, технологического оборудования и электропривода мостового комплекса "Кубань" и выработал» рекомендации по его использованию. Разработанная методика расчета локальной электрической сети с многодвигательным электроприводом и математическая модель могут быть использованы в смежных областях, как сети горнодобывающих комплексов, транспортных средств и др.
Реализация результатов исследований. Рекомендации по оптимальному выбору параметров распределительной сети, технологического оборудования и электроприводов, а так же рекомендации по управлению технологическим оборудованием комплекса реализованы в экспериментальном образце электрифицированного мостового комплекса "Кубань". Методика анализа состояния электрической цепи и проверки проектных решений передана в про-ектно-изыскательный институт "Кубаньводопроект", для использования при проектировании электрифицированных мостовых комплексов, используемых в орошаемом земледелии.
Публикация результатов работы. Основные научные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Кубанского госагроуниверситета в 1990-1997 гг., на научно-практической конференции Кубанского технологического университета в 199S г., на научных конференциях краевой школы семинара молодых ученых (г.Краснодар) в 1995 и 1997 гг., Челябинского госагроинженерного университета в 1993 г.
Объем работы. Диссертация состоит из из введения, пяти глав, общих выводов,/списка использованной литературы из 107 наименований и приложений, содержит 11S страниц, включая 19 рисунка и 11 таблиц.
Приложение содержит программу для ПЭВМ по определению коэффициентов аппроксимационного выражения и таблицы с их численными значениями для АД серии 4А в диапазоне синхронных скоростей от 750 об/мин до 3000 об/мин, математическая модель реализованная на программном языке Visual Basic v.3.0., а также фрагменты экспериментальных значений переменных параметров сети мостового комплекса.
На защиту выносится следующие научные и практические положения работы:
1. Новая аппроксимация устойчивой части механической характеристики асинхронного двигателя, с учетом нелинейности параметров схемы замещения и переменного уровня напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя.
2. Использование метода возмущений для определения нагружения асинхронного электродвигателя в стационарных режимах с учетом механической характеристики рабочей машины и напряжения на зажимах асинхронного электродвигателя.
3. Методика и результаты расчета электрической цепи мостового комплекса яа базе ЭДМФ"Кубань-Э".
4. Результаты испытаний электрической цепи мостового комплекса.
5 Рекомендации по использованию модели электрической цепи для проектирования электрооборудования мостового комплекса на базе ЭДМФ "Кубань-Э"
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит краткое обоснование актуальности темы и общую характеристику работы.
В первой главе рассмотрены вопросы современного состояния и перспективы применения электрифицированных мостовых комплексов, в качестве альтернативной технологии доминирующей, основанной на использовании мобильной техники, работающей на жидком топливе.
Показаны основные преимущества мостового земледелия и целесообразность применения мостового комплекса с электрифицированными рабочими агрегатами на базе дождевальной машины фронтального действия "Кубань-Э" с центральным электроснабжением для выращивания определенного круга культур, а также проблемы обоснования параметров технологического электрооборудования мостового комплекса, вызванные особенностями электроснабжения и электропривода (Рис. 1).
Большая длина линий распределительной сети (более 1400 м) порождает проблему значительного колебания напряжения у электроприемников, что существенно отражается на работе асинхронного электропривода. Кроме влияния уровня напряжения питания на работу электропривода влияет и вид механической характеристики рабочей машины. Для электрифицированных мобильных машин в полеводстве имеющих асинхронный электропривод, характерна работа с большим диапазоном изменения скольжения. При этом значительно проявляется нелинейность механической характеристики современных асинхронных двигателей средней и малой мощности. Для успешного решения задачи расчета электрической цепи мостового комплекса необходим учет всех основных факторов влияющих на режим асинхронного двигателя в узле нагрузки с большим сопротивлением короткого замыкания. Эксперимен
Поле!
~чоом
>
кем
Кй-ГОкЛ.
И Згмл$
полеуг
сом
КА-деш
~ 1000м (вкашлО
I
ПолеЩ
£ Апг 5
/равная Ъо^О/'а-
М-Юке,
Рис. I. Технологическая схема электрифицированного мостового комплекса на базе дождевальной машины "Кубань-Э".
тальные исследования по вариантам электрической цепи содержащего многодвигательный электропривод ввиду громоздкости и высокой стоимости не эффективны, поэтому для решения вопроса анализа параметров электрической цепи мостового комплекса необходимо математическое моделирование.
В связи с этим в работе поставлена задача создания математической модели электрической цепи мостового комплекса содержащей характерный для комплексов асинхронный многодвигатепьный привод, и учитывающей возможное многообразий конфигураций распределительной сети.
Реализация задачи создания математической модели электрической цепи, потребовало решения следующих основных задач:
' 1. Нахождение оптимального аппроксимационного выражения механической характеристики асинхронного двигателя с учетом параметра напряжения, с помощью простейших функций.
2. Решение нелинейных уравнений механических характеристик асинхронного двигателя и рабочей машины относительно скольжения аналитическими методами
3. Разработать методику расчета электрической цепи мостового комплекса с использованием ее на ПЭВМ.
4. Теоретически исследовать и экспериментально подтвердить результаты расчетов по математической модели.
5. Используя модель,обосновать параметры конкретного варианта мостового комплекса.
Во второй главе приведен анализ известных вариантов аппроксимации механической характеристики асинхронных электродвигателей с точки зрения их применимости для расчетов переменных параметров двигателей современных сёрий 4А, АИР и др. малой.и средней мощности основного и сельскохозяйственного исполнения. При этом рассматривается так называемый "устойчивый" участок механической характеристики, имеющий особое значение для описания двигателя статическом и квазистатическом режиме работы.
Рассмотрены особенности известных графо-аналитических и аналитических аппроксимаций и возможности повышения их точности. Показано, что
известные аналитические выражения, такие как уравнение момента и формула Клосса с возможными уточняющими корректировками недостаточно точны и удобны для использования в системе уравнений электропривода. Так, результаты расчетов критического скольжения двигателей серии 4А, выполненные по уравнению, вытекающему из уравнения момента, дают расхождение с паспортным скольжением до 36 % от паспортного. К тому же эти уравнения не отражают влияние на момент двигателя нелинейности параметров электродвигателей, представляя, в частности, зависимость момента от напряжения во второй степени, в то время как уравнения проектирования двигателя дают поправку к этой зависимости.
Графо-аналитические методы, в свою очередь, плрхо адаптированы к задачам матмоделирования на цифровых ЭВМ.
Показана целесообразность поиска нового аппроксимационного выражения, описывающего механическую характеристику асинхронного коротко-замкнутого двигателя в диапазоне скольжения от нуля до критического, с учетом влияния напряжения питания.
Приведены результаты поиска возможности аппроксимации механической характеристики простейшими функциями и приведен сравнительный анализ различных выражений в отношении погрешности описания экспериментальной механической характеристики.
В результате получено аппроксимационное выражение, описывающее механическую характеристику асинхронных электродвигателей при норме приближения не ниже 5 = 0,05 и имеющее форму, хорошо адаптированную к задаче моделирования. Это выражение имеет вид:
М=а[1-ехр (-bs)]U<^> (I)
где М- момент на валу асинхронного двигателя, o.e.; а,в,с - коэффициенты аппроксимационного выражения (с=0.2б-0.3) s - скольжение, o.e.:
U - напряжение на зажимах асинхронного двигателя, o.e.
Рассмотрены методы определения коэффициентов а и в и разработана программа расчета этих коэффициентов по паспортным данным асинхронных двигателей.
В третьей главе рассматриваются особенности случайного нагружения электроприводов в составе мостового комплекса орошаемого земледелия и определяются целесообразные способы моделирования таких приводов в составе общей электрической цепи комплекса.
На основании данных известных фундаментальных работ в области случайного нагружения электропривода и анализа экспериментальных данных по режимам нагружения электроприводов в мостовом комплексе "Кубань" сделан вывод о необходимом минимуме исходной информации при моделировании электроприводов мостового комплекса в случае проявления случайной составляющей нагружения.
Случайное нагружение электропривода в составе мостового комплекса формируется под действием многих факторов: неоднородности физико-механических свойств почвы и обрабатываемых растений, переменчивых природных условий, технического состояния рабочих органов, психического состояния оператора и др (рис. 2.). При этом характерным является нормальный закон распределения случайной величины и проявляются признаки стационарности и эргодичности. Проявление последних объясняется особым состоянием почвы и растений в условиях мостового земледелия при искусственном орошении. С достаточной достоверностью о процессе нагружения можно судить по математическому ожиданию случайной величины, дисперсии или среднеквадратическому отклонению и энергетическому спектру частотных характеристик. При этом частотные характеристики являются фактом с относительно высокой стабильностью. Процесс случайного нагружения привода мостового комплекса поддается приведению к стационарному. В состав мостового комплекса входят электроприводы длительного и повторно-кратковременного режима с частыми пусками. К первым относятся привод тягового модуля (электротрактора), электрофрез и других почвообрабатывающих активных органов. Представителем второго является электропривод опорных самоходных тележек.
Рис. 2. Движение рабочего агрегата в рабочем режиме V = 3, ] 2 хм/ч.
Детальные исследования привода электротрактор^ и электрофрезы отражены в трудах многих авторов, в числе которых Гайдукевич В.И., Титов B.C., Мусин A.M.. При моделировании этих приводов в составе мостового комплекса могут быть использованы общие рекомендации, сформулированные в трудах этих авторов, с учетом особенностей мостового земледелия.
В математической модели комплекса используется эквивалентное значение случайного момента сопротивления электродвигателей, полученные на основании предварительных исследований приводов. В условиях стационарного и эргодического процесса эквивалентный момент сопротивления может быть определен по известной формуле
М, = V М [ш2] = VW [ш] + D [т] , (2)
где М[т] - математическое ожидание момента сопротивления при заданной частоте вращения двигателя; D[m] - дисперсия момента.
При определении доверительных интервалов и доверительных границ могут быть использованы методы оценки эквивалентных величин для стационарного эргодического процесса.
Случайность нагружения электродвигателей самоходных опорных тележек ДМ определяется прежде всего нестабильностью времени работы и пауз. Тактовая частота привода тележек задается общим таймером управления скоростью перемещения ДМ и действием случайных факторов, как физико-механические свойства почвы в колее и влияние перемещения соседних тележек. При достаточно большой длительности интервала наблюдения среднестатистическая тактовая частота включений совпадает у двигателей всех тележек, но при относительно малом интервале рабочий процесс нестационарен.
В рабочий интервал времени цикла момент сопротивления и потребляемый ток являются маломеняющимися параметрами. Момент сопротивления
- ПЯ<
зависит от состояния колеи и ^фиксированных условиях практически постоянен. Исключение составляет наезд колеса на препятствие, что случается редко в условиях мостового, комплекса, учитывая высокую агрокультуру этой технологии.
Привод самоходных опорных тележек можно рассматривать кис имеющий случайную составляющую относительной продолжительности включения при детерминированной нагрузке в рабочие периоды. Поскольку • [актовая частота приводов относительно велика, следует учитывать высокую вероятность того, что один или несколько двигателей будут находиться в режиме пуска при анализе состояния сети в ситуационной задаче. В такнл случаях для привода самоходных опорных тележек в модели должны быть ыданы количество работающих двигателей и двигателей в режиме пуска. Учитывая малую мощность этих двигателей (1,1 кВт), при определении числа работающих двигателей можно использовать относительную продолжительность включения двигателей по выражению:
М=Ыоещик/Ч, (3)
где N - число включенных ЭД; N06« - общее число ЭД самоходных тележек; Ц - время включения таймера; 1, - время цикла по таймеру; к - коэффициент запаса, отражающий возможность увеличения числа включенных двигателей по отношению к среднестатистическому и делающий N целым числом.
В четвертой главе дается подробная характеристика разработанной математической модели электрической цепи с многодвигательным асннхрониьш электроприводом мостового комплекса на базе ЭДМФ "Кубань-Э", модель которая учитывает нелинейность параметров асинхронных электродвигателец и механических характеристик асинхронных электродвигателей и рабочих машин. В модели использована новая аппроксимация механической характеристики асинхронного электродвигателя на участке в е (0 : &) и метод возмущений для решения системы нелинейных уравнений, описывающих режимы загрузки электропривода. Метод адаптирован к электроприводам механизмов I н 2 классов, у которых механическая характеристика рабочей машины описывается уравнением:
Ш = Шо (Шм-Шо) [<ао(1-Б) /с»нр]а (4)
где ггъ - момент троганья;
Пкя- момент сопротивления при номинальной частоте вращения; • Юо - синхронная частота вращения асинхронного двигателя;
ю„р- номинальная частота вращения асинхронного двигателя; а - показатель степени характеризующей рабочую машину (справочная величина). Наиболее успешное решение уравнений (1) и (4) относительно рабочего скольжения двигателя реализуется методом возмущений в виде такого выражения:
ahí
ln (- hi - Иг) n S =--Z
В m=0
в (hi + h2)
(5)
Мен - Mo СО™o
где: hi =----(6)
а m«u) со'ир
M0
h2 =--! (7)
а U<I+«U)
Построение и использование матмодели цепи предполагает несколько этапов работы (Рис. 3.). При вводе исходной информации задается конфигурация электрической цепи в наиболее развитом виде (с максимальным возможным числом электроприемников) и параметры схемы замещения системы электроснабжения; вводятся данные о используемых электродвигателях по их типоразмерам и параметры механических характеристик рабочих машин' со статическим нагружением и параметры случайного нагружения для приводов с меняющейся нагрузкой. Затем задается расчетное состояние электродвигателей в цепи (отключен, в работе, в начальной стадии пуска) для решения ситуационной задачи.
Далее выполняется этап автоматического выбора параметров Г-образной схемы замещения отдельных двигателей и выполняются расчеты цепи методом эквивалентного сопротивления. Поскольку переменные параметры электродвигателей зависимы от напряжения питания, для расчета цепи использует
Рис. 3. Блок-схема расчета электрической цепи мостового комплекса.
ся метод последовательных приближений со следующим алгоритмом расчетов:
а) задается напряжение на зажимах двигателей равное напряжению источнику питания;
б) по уравнению (5) определяется скольжение двигателей;
в) расчетные скольжения сравниваются с критическим и делается вывод об устойчивости электродвигателей при расчетном напряжении;
г) при устойчивой работе по схеме замещения цепи выполняются расчеты переменных параметров, в том числе напряжений на зажимах двигателей;
д) расчетные напряжения сравниваются с предварительно заданными и при превышении погрешности заданной -величины, задаются новые значения напряжений, равные расчетным по пункту г);
е) повторяются расчеты с пункта б) и далее;
I
ж) циклический расчет прерывается при достижении приемлемой погрешности в определении напряжения и результаты расчета выводятся на печать.
Данная модель реализована на объектно-ориентированном языке про-грам мирования Visual Basic v.3.0.
В пятой главе приведены результаты полевых испытаний мостового комплекса "Кубань", результаты исследований механической характеристики электродвигателей серии 4А на устойчивой части, результаты реализации математической модели электрической цепи для обоснования электрооборудования мостового комплекса и результаты расчетов экономической эффективности принятого варианта мостового комплекса.
Полевые испытания проводились на опытном поле учхоза "Краснодарское" КГАУ. В них принимали участие научные сотрудники и специалисты Краснодарского крайводхоза, ВИЭСХа и КГАУ. При испытаниях проверялись работоспособность мостового комплекса, его маневренность, производительность на операции фрезерования почвы. Применительно к решению задач диссертации особый интерес представляет исследование режимов нагружения как отдельных электроприводов, так и узлов нагрузки, измерение пе(>еменных параметров сети как ток, напряжение и активная мощность в различных узлах и ветвях распределительной сета.
- Результаты измерения переменных параметров для различных режимов работы технологического оборудования мостового комплекса сопоставлены с расчетными параметрами, полученными при ыатмоделировании этих режимов и сделан вывод о приемлемой достоверности модели электрической цепи комплекса. Расхождение расчетных данных и результатов измерений не превышает по току 2,8 % , и по напряжению 2,4 % от расчетных значений этих величин.
Исследования механической характеристики выполнены в лаборатории электрических машин КГАУ по стандартной методике, ГОСТ 11826-86 и ГОСТ 7217-87. Использован усовершенствованный нагрузочный стенд, разработанный на кафедре электрических машин и электропривода КГАУ. В главе представлены результаты моделирования различных ситуаций в электрической цепи мостового комплекса. Использована разработанная математическая модель мостового комплекса. Сформулированы рекомендации по выбору оборудования, и, в частости, компенсирующих устройств, для повышения устойчивости электроприводов комплекса.
Для определения экономической эффективности мостового комплекса "Кубань" проведаю сравнение его экономических показателей с показателями электрифицированной дождевальной машины фронтального действия "Кубань-Э" (базовый вариант) и установлено, что экономическая эффективность экспериментального образца мостового комплекса обеспечивается за счет трудового и технологического эффектов.
Трудовой эффект обусловлен сокращением штатной единицы для технического обслуживания.
Технологический эффект обеспечивается за счет увеличения коэффициента использования ЭДМФ, а также за счет роста производительности труда.
При использовании электрифицированного полевого агрегата эксплуатационные затраты на I эт. га снижаются на 44 % и составляют 19,5 тыс.руб./эт.га.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Основные результаты проделанной работы заключаются в создании математической модели силовой электрической сети мостового комплекса как средства прогнозирования ее состояния в различных производственных ситуациях. Разработанная модель использована при решении задачи оптимизации параметров системы электроснабжения и выбора оптимального электрооборудования мостового комплекса "Кубань". Разработка модели потребовала проведения ряда исследований, которые позволяют сделать следующие выводы:
1. На основании исследования механических характеристик асинхронных двигателей современных серий, применяемых в сельском хозяйстве, установлено, что известные аппроксимации ее на участке 0<5<б дают неудовлетворительное приближение к экспериментальным. Лучшие результаты дает аппроксимация уравнением вида: М=а(1-ехр(1-вБ)и(1+5и>.
2. Основными причинами высокой погрешности результатов вычислений переменных параметров электрической сети мостовых комплексов является неточность в определении расчетного скольжения электродвигателей по приближенным формулам не учитывающим изменение момента сопротивления рабочей машины при изменении напряжения питания двигателя и нелинейности параметров современных высокоиспользуеиых электродвигателей.
3. Предложен ! метод расчета рабочего скольжения^ позволяющий повысить точность переменных параметров электродвигателей и, как следствие, распределительной сети мостового комплекса. В основу метода положено использование новой аппроксимации механической характеристики электродвигателя и метода возмущений для аналитического решения нелинейных уравнений статического режима электропривода. В результате сопоставления результатов расчета по предложенному методу с экспериментальными данными установлено, что при использовании традиционной методики расчета и разработанного метода погрешность составила для тока в ветвях соответственно 41,4 % и 2,8 %, и для напряжения в узлах нагрузки 11,4 % и 2,4 %.
4. В составе мостового комплекса "Кубань" используются рабочие ма шины трех классов: с постоянным статическим моментом сопротивления; с
моментом сопротивления, описываемым уравнением механической характеристики рабочей машины и со случайной составляющей момента сопротивления в функции времени. Методы расчета переменных параметров для каждого класса обладают своими особейносгями, что необходимо учитывать при построении модели. Установлена возможность приведения расчетных методов к общему алгоритму, реализованная в матмодепи электрической цепи мостового комплекса.
S. Разработан программный продукт математической модели, составленный на языке программирования "Visual Basic v.3.0.".
Проведенный с помощью математической модели анализ возможных ситуационных вариантов электропривода позволил определить оптимальные параметры электрооборудования мостового комплекса "Кубань". Последующие испытания комплекса подтвердили правильность принятых к исполнению рекомендаций по выбору электрооборудования.
1 6. Принятые при разработке мостового комплекса технические решения позволили улучшить его технико-экономические показатели в сравнении с традиционной тракторной технологией полеводства. Эксплуатационные затраты на 1 эталонный гектар снизились на 44 % и составляют 19,5 тыс.руб/эт.га. в ценах 1997 года. В результате снижения эксплуатационных затрат получена их экономия в 30.0 млн.руб.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ
1.Стрижков И.Г., Гуща В.В., Помазанов В.В. Электрическая схема стендов испытания деталей сельскохозяйственных машин для растениеводства //Тр. Кубан. гос. аграрн. у-та. 1993. - Вып. 331(359). - С. 30-38.
2.Сгрижков И.Г., Куркаева Н.В., Помазанов В.В. Совершенствование электроснабжения мостового комплекса на базе дождевальной машины "Кубань-Э" II Тезисы докладов научно-практической конференции "Повышение эффективности работы систем и электрооборудование Кубани" -Краснодар, 1995. - С. 41-42
3.Помазанов В.В., Куркаева Н.В. Применение агромосговой технолопш в орошаемом земледелии // Сборник тезисов докладов краевой школы семинара молодых ученных "Научное обеспечение сельскохозяйственного производства" -Краснодар, 1995. - С. 9
4.Стрижков И.Г., Помазанов В.В. Аппроксимация механической характеристики асинхронного двигателя// Тр. Кубан. гос. ун-та. 1995. Вып. 346(374). -
5. Помазанов В.В., Куркаева Н.В., Шхалахов P.C. Метод расчета электрической сети мостового комплекса //Тр. Кубан. гос. аграрн. ун-та -1995. Вып. 346(374).-С. 139-142
6. Арзамасцев В.Ю., Помазанов В.В., Стрижков И.Г. Реконструкция привода дождевальной машины "Кубань-Э" //Информ. лист. - № 169-96. Краснодар, ЦНТИ.-1996.-Зс.
7. Помазанов В.В. Расчет разветвленной электрической цепи с асинхронными двигателями при ограниченной мощности источника питания. //Тр. Кубан. гос. аграрн. ун-та, -1996. Вып. 354(382). - С. 60-64.
8. Стрижков И.Г., Помазанов В.В. Выбор метода анализа электрической цепи мостового комплекса при случайных нагрузках электропривода //Тр. Кубан. гос. аграрн. ун-та , - 1996. Вып. 354(382). - С, 45-49
9. Стрижков И.Г., Помазанов В.В. Нормов Д.А., ШхалаховР.С. Мостовой комплекс на базеЭДМФ "Кубань-Э" / Информ. лист. - № 120-97. Краснодар, ЦНТИ. -1997. - Зс.
С. 103-107
-
Похожие работы
- Электрооборудование технологических комплексов орошаемого земледелия
- Снижение потерь электроэнергии при работе мобильных мелиоративных насосов использованием синхронного электропривода
- Адаптивная система управления температурным режимом изоляции электрооборудования электровозов
- Автоматизация предотвращения пожаров на промышленных объектах при обнаружении токов утечки в электрооборудовании
- Комплексная оценка качества и надёжности электрооборудования легкового автомобиля