автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности использования генераторной установки для резервного электроснабжения сельскохозяйственных объектов

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ОРША ТЇУДОВОГО КРАСНОГО ЗНШШ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГЮМЕНЕіїЗНЩК УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

МВД5Щ23 Евгений Иванович

П0ВШЕКИ2 ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ РЕЗЕРВНОГО ЗШСГГССКАЕШЕІЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ '

05^20,02 _ Зйокгрифвкация сольскохозяііствен ного производства

АВТОРЕФЕРАТ

диссортацші на соискание ученой стопони кацдздага технических наук

Челябинск, 1992

та выполивкона б Челябинском о^ока Трудового Краснс іисударственноц агроинаенерном университета.

- Заслуженный деятель науки и тохш доктор технических наук, профессс А.А. Пястолов

- кандидат технических наук, доцош И.Д. Кабанов

- доктор технических наук, прсфоссо Ю.П. Галишников

кандидат технических наук, дсцонт Ю.И. Банников

Ведущая организация: филиал Всесоюзного института электрифшш сельского хозяйства (УралШЭСХ, р.Чвлнби

Завита состоится 1992 г. ъ/О час но

заседании специализированного совота Д І2СМ6.С2 Золябинского орцена Трудового Красного Знамени государственного агроиннане ного университета по адросу: 454080, г. Чолябянск, проспект имени В-И. Ленина, 75.

. С даойвртацибй могно ознакомиться в библиотека универси

. Автореферат разослан " ^ 1992 г. •

Ученый секретарь спецйшшировшного . _

совета, кандидат технических наук,

доцент . J ______1-А. САШ

руководитель

Научный консультант

Официальные оппоненты

Актуальность томя. Энергетические мощности сельского хозяйства за последние 25 лет увеличились в 3,3 раза и достигли 750 млн. л.с. (550 млн кЕт) при больсом росте доли электроэнергии. Ее потребление сельским хозяйством достигло 10 % оскпаіі выработки в стране.

Курс на дальнейшую интенсификации сольскохозяпствеїшого производства усиливает зависимость функционирования технологических процессов от надежности подачи электроэнергии. Перебои в электроснабжении от аварийных и плановых отключений наносят крупный уаерб агропромышленному комплексу.

Электроснабжение сельскохозяйственных объектов осулествляется в основном по одноцепным воздуснкм линиям. Погодные условия, раз-ветвленность и протяженность воздушных линий затрудняют их надежное электроснабжение, особенно в труднодоступных и вновь осваиваемых районах страны. Поэтому резервирование сельскохозяйственных объектов автономный гс?очнпх:л электроэнергии является вагаюії НарОДЕОХОЗЯІ.СїБОНІІО". ЗЯ^ЧОГ..

Потребность сельского хозяйства в дизельных электростанциях составляет несколько десятков тысяч единиц и возрастает с переходом на арендный подряд и фермерские хозяйства. Зозрасташпй дефицит в автономных источниках электроэнергии затрудняет ладотчоо резервирование электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Поэтов разработка новкх олектроагрегатов, которые !• м'лн бы комплектоваться из более доступного оборудования и по уступали бы по технико-экономическим и технологическим показателям серийным, является одной из актуальных задач.

Решению этих задач и лосвящена диссертационная работа, которая выполнялась в соответствии с научно-технической программой

0.СХ.7І "Осуществить поиск и разработка гисокоэ-ЭДоктивных методов ' и средств рационального использования электроэнергии в сельскохозяйственном производство и быту сельского населения”.

Цель ппботц. Повысить эффективность использования генераторної; установки путем расширения диапазона мощности и Функциональных возмо;клостеП автономного источника с помощью дискретного ия-мэкония частоты вращения и тока.

Объектом научного исследования является эиергететяег.яо коп-зате.тк асинхронных магпш (АМ) при использовании их в г^тнме сгг-хронного генератора промнатенноі* и пошленноЯ частоты.

Предмет научного исследования состоит ь установлении -законі мерностей изменения энергетических показателей АМ прп пспользов; кии их в режима синхронного генератора промышленной и повышенно; частоти.

Мотолика исследований вкяклает аналитические и эксперимент; иыо методы. Аналнтичасиш - основаны на научном анализе и лагом ческом моделировании с использованием ЭВ.','^ Экспериментальные ис< дования проводились в лаборатории. научной центре ЧИМЭСХ п в прі водственных условиях в соответствии с ГОСТ и ОСТ. Обработка и а; лиз полученных данных проводились с использованием аппарата мзт< тическоіі статистики и ЭВМ, ■

Научная новизна работы заплетается в следушом:

- обоснована эффективность прпмонония генераторній установі С ДИСКрОТНЫМ ПЗМСИ0Ш10М частоты (ІУДЧ) ДЛЯ РОЗОРЕНОГО электросн; К9ІШЯ сельскохозяйственных объектов;

- разработана методика расчэта энергетических показателей н-зраторз с учетом насідання я повішення частоты;

- получены закономерности изменения энергетических показат АМ при использовании их в роглме синхронного геноратора промыли ной и повышенной частоты.

Птактическая ценность. Разработанные генераторные установи позволят снизить дефицит в автономных ксточнлшх электроэнергии повысить их технико-экономические показатели. Обоснование гнорг тнчоских показателей АМ при использовании их в режиме синхронно геноратора промышленной и повклонной частоты позволит составить систем Г7дЧ> ■

Реализация результатов роботі;. ІУд-і с использованием АКБ_9 4УЗ внедрена в совхозе "Новый мир" Чесменского района Челябинск области.

Научный отчет по результатам теоретических к экспорлыонтал исследований принят к внедрению Всесоюзным институтом электрифл цпи сельского хозяйства (ЭДЗСХ) .

Техническая документация на ІУДЧ передана л Челябинский Щ]

Методика расчота энергетических показатолой АМ применена п расчете асинхронно-вентильного каскада не Кичигикском реизаиодо

Апробг.ипя. Основные положения диссертации доложены, обсугд и одобрены па научно-техппчеекях кон* проішиях ССХК (г.Стпвропол гг.), ЇІтЛл (г.Челябинск, 1085-ІГ^І гг.), АЧКХХ (г.

поград, 1Г86 Го), Дзлт:ногрЯ”ского СЯ1 (1Г36 г.), ца прсн'зг-одсг-лошю-тохнлчосг.ол со.млнаря "Логе.тание падсглостл работа ллс.-.тпз-установок л элсногля оноргсросурсоп б сэльског.! хозяйство" (г.'-’с-ЛЯбКПСК, 1286 Г.). ИЗуЧИО-ПрПКТОТОСГ.ОП 1'.0и.1<ЭГ51ЯКИ "Ррс7гОГ!С1. ЧТО — гаязпо тохиологии з сельскохозяйственном производство па сспо; э агоктрн^лцяровэдкшх процессов” (г.Чодябшж. Т£06 г.), рэ "о-сол.';-«!£■: иаучко-хохшчоских коиХорощпях "Опит о.~злтр;:1’лкацин сзт:;.с::о-го хозяйства па основа КТП в свото росопля ХХУП П7,озда 131СС (г.Тор-нополь, 1£87 г.) п "Повняонло ЗфчЛКТПТШОСТП лсполъзогзнлл электропривода Л СОЛЪСКОХОЗЯЙСТВОШЮМ производство" (гДОЛЛбННСК, 1239 г.)

ВхЙДяШШ* По результатам псслодовапиЗ опубликовало 15 -лбзт.

Объем т-л/пт». Длссоргацпл состоят из лведсш'л, ллтл глчз, z^л-водов и рекомендации, списка псполъзоешшой лптарагур.ч (119 !,!ОНОВа!ШЙ) л приложили.

Содоргганло работы нзло:.тано на 146 страницах га'-'иноппспсго г плоха и вювлаот 19 рисунков, ■! тсбчпцл г. 17 пр:;по::ошп!.

содзшдшг; работ:;

Вп р-пттсбоокоэггашся я;л\'гтькостэ. тл:/-, со .. ..V'1 л 31ХЧ!;;.юсл, с .о^щулшш основлг.о лотог.ои::я, гл::!0слп,0'г'; лгл: -у.

В ло'-г.о: Г':п:о "Состолплс вопроса п задач;; лсслпдо: пип;;" дал г.палпз хагя: торл:гс ус гоеш': работы овтокоглшх псточшл'с; •\лз::гр"'-лзр-г:ш, уровня ксслодоваплй л основных направлен:;;; пог: ~г • ~7\’';лг явности ил пспользокшкя пря резервном элоктроснаблпнл: .:>и:яг"-п.?-

стеоллпх потроблтолол, срорглулпровлпц задачи исследовал/Л:.

Еопросаш розоргкого электроснабжения сельскохозяйствен:;:^ потребителей зашиблись л продолгаэт заниматься ЕПЭСХ, Г'Г.1СП ЕИ, ДатвЕШСХ и другие научно-псслодователъскио института.

О споил* о теоретические и практлчоскко рекомендации по выбору автоноицпс резервных электростанции и лх технические характеристики опублпковшш в работах И.А. Будзко, П.П. сбкна, м.С. Логина, 1П1. Л-т дрнапова, Л.2. :.‘у родина, Г.Л. Збипои, Н.Ф. Молооковз, Л.К. Гыстргц-кого, Л П. Алексеева, Е.Е. Чсш.юнова н др. ,

Нереализованной резерва:.::! повкпонлл оКоктивностн лспользо-ванил генераторных установок остаются:

- олтллпза:;;-^ парка автэноипих источников олектролнлргп:-’;

- приведение з соответствие перегрузочное способно';г» I

- Ю]й Л ЛЬС;

- оптимизация Болцчшш воздушного зазора генератора;

- увеличение электромагнитных нагрузок гонератора;

- повышение частоти вращения и тока генераторних установок и применение их на эноргоемккх технологических операциях с элоктро оборудованием, некритичним к частото;

- разработка ІУДЧ прп одної' Уровне выходного напряжения.

В диссертационной работе предлагается повисить эффективность использоваїшя генераторной установки путем расширения диапазона мощности и функциональных возможностей автономного источник с п мощью дискротного изменения частоты. .

С учетом изложенного в работе определены и сформулированы ос новіше задачи исследований:

- обосновать эффективность применения ІУДЧ;

- исследовать энергетические показатели Лі! при использовании их в режиме синхронного гонератора и изменение этих показателей при повгшеїшд частоты врацепия и тога;

- экспериментально проверять результати теоретических исследований и рассмотреть вариант исполнения ІУДЧ,

- сравнить технико-экономические показателя разработанных и серийно выпускаемых гонераторлых установок.

Во 7:тороі; глаго обоснованы з£<Тектпвыость использования ІУДЧ, рояиыы их работы и области применения, предложены инлокерная.мзт ка проектирования и варианты технической раализащш.

ІУДЧ предназначенн для автономного электроснабжения потребит ПОВШОІІ1ЮІІ и промышленной частоты. К пцм относятся мобильные зле троагр^гаты с автономным источником питания и объекты, для котор характерно наличие поточних технологических линий, работаших п этапно ка повышенной и промышленной частота, а такно наличие эно гоемклх потребителей, некритичних к частоте.

К таким объектам относятся стригальные станы, молочно-тсвар-ные (і'ер;.ш (ііТі'). овцефермы (0Ї-'), олектрокотельнио, толлпци с эл ктрообогровом ПОЧВЫ Л Т.Д. К потребителям, НОГ.рПТПЧрт;« ? ЦРОТОТО относятся те, которые в диапазоне частот 50 ..£00 Г,: иг, натт/спя? технологический процесс. Некоторые потребители, такле їх-:: подола реватслышо, осветительные я облучатольнка устаконсл, а такка ол г.трссіїо; оч!шо аппараты,целесообразно эксплуатировать на погиаошг частотах. ІУДЧ могут зклелкягь зуккцп.: преобразователя частоти и ЯГГ^ьОМНЫО ЛСТСЧНПКа, и эу, ОКТПИНОСТЬ !« ПСПОЛЪЗОГЛКПЕ обоспови-

/

22отся расжлрэнлс:.: функцлспзльїпл;; всз:.:о::л:остол.

Шшезнло эТ'/октибнос'гл ІУД1! обоскознглется, г.с::сдя :;з анализа графиков электрических нагрузок объектов, рэ:*л:.-6з работ:: л своі.ств ЇУДЧ. Гр-'.і'ИК олоктрлчасклх нагрузок І/ТО нз -100 г.?лое прл-гадои па рлс.1. Его моено прэдстпвпгь п елдє длу:: і'раї-иков: график работы потраблтзлой 00 Гц ) п грзїлх работ:: пот-

рзблтолоіі. некритичних >с частого (^Л,£2’4**г). Ира ЗТ0М ‘возгэ.тт: различные варлаптч регорзгого олаг.троснабп.сплч. ГраЛлкл шзгрузок в уцроаегагсм влдо прадетавлепп па рлс. 2. Гору.’.&тптн сразнонпя тох~ плко-зконсл.лческоіі О'Коктпшостп ІУДЧ и сарл-лпх пгл рззжптгх вариантах резервного злзхтроснабг.зкпя (рлс. 2.) пог.аз::г.з;эт, что ГУДЧ эКокслгни прл условна В, > Р-£ . Сравнение проводилось по ыассога-барлтли'." (С, т ) л столг:ост1гп:л ( К1 , и ) логазагслям, козуТ.лцлопту лсполваоваилл ( К’к ) и прлгодонкм затратам ( П ).

В качество гоператора ІУД7! продлагазтея ксполвзовать Л’.'. ^ .,аз-;л::.і рогорок. Они улоплзтворяпз гробоваикяы ІУДЧ по і'.ассогас'арлтілл’ л стол:.:остніл.! показателям, і.'зханлческой прочности л порогрузсчнсЛ способности, а л:-: тахнлчсскло харакгерпегшш отвечаю тробоваплл.’.! розореного олакгроапаблгния еплъсхохсзя^ствепппх объектов. Пгл по— пользован:::: па частото 50 Гц гонэратор цолосооброзко возо., ..дать со оторопи ротора, а па новігюгааїх частотах - со сторон:.’ статора.

Проектирование іуда роко^оїщуется проводить в такел п'»гт.іг.'-вателыюстл:

I. Ілдаллтл па розсрвлруо?.:о:і объекта потребители щ-л ноллленноіі частот::.

2 .Спрздолитв их суточлно граблей работп.

'2. Олр:;;о;:лтв :;с :;лостъ ІУД1! прл плс'ктрс'ст:гб:'з:;лп ланч;::; потра-

^ -1. Сч'ргделлтв длалааон і: кратності. ла;;опа::лл частот::.

5. Снр'даллть энергетич^скло пеглзатали л характеристики гонора :ора прл работа па прехплле^лоа л по~і; :аш;ол частота.

0. Бкбрлта ДБС.

Б';ок~ол:...а алі^рліла росн’*ха злерготлчеохих показателен приведена на рлс. 3.

3 гтппз прс;,.:о,гл; католика расчета зяорічттсппх

показателей л гаракі^і чо .V,! при дискретном пзпенеппл частоти с у; от о:.: оса-; еллостса л с:;-) г..ла: их в ра;; л,;,о синхронного генератора.,

ІС есл-вгіл; зі.-] а : ти час ка;; пслааатз::лч генора:о;:а относятся па- •

пряноіше, ток якоря и возбуждения, мошность и КЦЦ.

Методика расчета энергетических показателе!: основана на использовании характеристик генератора. К основным характеристикам ІУДЧ относятся нормальная характеристика холостого хода (XXX), регулировочные, внешние характеристики и другие. Под нормальной XXX АГЛ понп-шотся характеристика, приведенная к генераторному режиму. Она аппроксимирована зависимостями:

,0,15

Е^-(і^е) , яри 1^41',

,при (і

Е$*=аі33і),*+іі/прні^>2 .

)

( і ■ • і — І »

^ і).»=(Е«г.)2',2при 1 ^Еї^І.ЗБ; ( 2 ^ 11^=75(65,-1,1),при Б',*>і.35 *

Г, - ток возбуждения (намагничивания), приведенный к ной;-

*-Г*Ш

где Е(Г, - ЗДС е воздушном пазооо, о.е; і;

■ пальному значении в генераторном реж'ме, о.е.

Характеристики ЛІД с учетом ренима насщекил рассчитываются по Еыражешшы, получоипыи из векторной диаграммы:

ГД9

и;

6. ахліія ;

і\гл!М+&)г+2'1г>'1'* -«*<*'*?'.

ЕІ = У &)2 *2 -ІІ-иІ- ы* • ш Ф ♦ & * хг,)й'

С 3 )

( 4 ) ( 5 ) ( 6 )

- величина, учитывающая насшение генератора, равна напряжению, приведенному к номинальному значения в генераторном ро;и!мо, о.а;

- ток нагрузки, приведенный к номинальному току возбуждения по нормальной XXX, о.а;

- угол ыоаду 17*.- и ;

- угол извду и1 и 1* ;

- индуктивное сопротивление Потье, 0.0.;

1В» - ток возбуждения, приводешшй к номинальном? Т01СУ возбуждения по нормальной XXX, о.е.;

_ ЗДС от результирушого магнитного потока генератора, о.е; Х<ц- главное индуктивное сопротивление генератора, о.е. Закономерности изменения энергетических показателей АМ при ис-

£

¥

«ьзокшак их б раззшв синхронного гопоратої~ опг.саки с:ісісі:ой :агноіс!іі:

II(1,23“ и».'(3і.2) ' Ци і

П РкГ ЦП} а Ьза* 1-* 2 Иї,у і,<

Диза-д $д,2) о.5-РдгЬ.у „

АьФ з=

Ь.2) '

“ ( 7 )

•и) і + 2 ?4ї.2)'/ї і + 2 М'і,2)-іг 1+ Мі.іуїї

Од'і.і) ,

,+- + .Таї) ’

МЮ'Р/О-г)

?(1,г) • %л)+&' Рз/+Й/+Р,Л5>:,Ґ&І)Ї /?а

де іГ^і; - цапрягеїшо генератора на внбодкік етомгзх. По їсловез розореного электроснабжения сельскохозяйственных обь-и октов іііі.2) = 400 В;

И» - величина, характерззушая закон регулирования напглпз-ш'л а частоти, о.о.; ~

и„ - номинальное напряжоїто, соотеотстеувдєо гонори" орне і рвшиду и определяемое по XXX, В;

Рд,Р&д - допустимые значення степеней загрузок обмоток пкорл л возбуждения, о.в.;

Ода,:) ~ допустимое прескаеїшв теиюратурц обкоток статора и ро. тора, град; •

/ї - частото врааения (тока), о.о.; ■

уТіаГ Е9ЛИ'1І1ІШ* определяема по каталопшм данным ста’' ’тора и ротора. Причем М* = , Мо =2’^!

Рл _ добавочные потора в генераторе при частота , Вт;

Р/ 5 - мощность я ІШД гоноратора при частото і* ,Вт;

Іиау - номинальный. ток якоря (статора, ротора), А;

Р'{ - электрические погари в обмотко якоря с учотом вытеснения

тока в проводниках, Вт;

Рие, г - ;..с>:еикчєсию поторп ь генераторо, Вт;

0 \> ' - потор;-. и ІЩД система возбухздония, Вт;

1 Ь/ ^6

п1 - магнитило потери б я коро генератора, Вт

кагпитнко потери на гистерезис и вихревые токи при ИНДУКЦИИ, СООТВОТСТБуЩОІІ напряжению' иі , Вт.

При ОИРОДОЛВНЕЦ величин, входящих в систему уравнений ( 7 ) необходимо руководствоваться следующими принципами:

- получить максимум генорируомои мощности;

. - обеспечить полную загрузку обмоток якоря и возбуждения;

- получить частоту, кратную 50 Гц.

При достижении этих целей возможны три варианта.

Вариант I и Реконструкция и подбор гонератора по заданный параметрам. Расчет энергетических показателей в этом случае сводится к определении степени насццонш генератора по допустимым значениям токов якоря и возбуждения в такой последовательности:

- определить ЭДС в воздушном зазоре по выражению ( I );

- уточнить угол £ и ток намагничивания 2^,* ;

- рассчитать степень насшешл по формуле, полученной из выражения ( 3 ):

радолить число витков обмоток якоря с. учото.м полученной степени насыщения

. Вариант 3. Использование генвратохя боэ реконструкции. Ьзсчот зік.рі этических показателей в этом случае сводится к определенен тика якоря по допустимому зиачовим тока возбуадшшн в такої: пссло-

( 9 )

- определить ток намагничивания по формуле, полученной из вц-раьония ( 5 ):

( ю ) •

(II)

- подобрать генератор по напрякешш,- а при реконструкции оп-

( 12 )

отольности:

- определить угол с) и по .Горалам (.4 ) и ( 9 );

- определить ток намагничивания из выражения ( 2 );

- определить так якоря по формуле, лолучешгаіі из виралзнпя (5):

1І*-ІІ.ГЇІП(Ф*Я + -(Ір^ ( ІЗ )

Полученное значение тока ккоря сравнивается с допустимим. 2с-I*. (? , '-"о в дглькв'Лахх расчетах "участвуют" величины ІІ а

і . Если Г; -їііа , то - к 12^. , величина которого

■оделяется по допустимо:."/ току якоря по формуло ( 5 ).

Мощность генератора обосновывается по длительной ІО-процонт-

порегрузко и механической прочности из условия длительной по— руки, динамического ре:::лма работы, механической прочности -узлов оталеи. С учетом отого уточнится токи якоря и возбугдонил..

Зпоргетическло показатели генератора в зависимости от частоти тепєни пасщония приведены на рис. 4 я 5.

З четверто;-; гтаве прішодоїш мотодипа, результати анализ окс-«мєнтзльпих нсслодованиіі.

' Зкспори;.:ента.яьш.’о исследования вклпмают лабораторную п произ-ствоннуа части.

Цель лабораторных исследовании:

- определить технпчсскпо характеристики, пзрамотрп , потери н

генераторов на лабораторном стендо;

- проворить сдокзатлость тоорзтичссгшх расчетов и экзпирагзк-ьнпх данных.

Цель производственных испытании:

- определить технические, эксплуатационное» характеристики и пмы работы Г/ДЧ 2 произзодстгоїшпх условиях с системо:; самовоз-депия.

Лабораторные г.сслодовзш'я прссодоиы па модели п прозводствен-

образцо ІУДЧ, Модель выполнена на осново і А0ІС2—51—і.б.оУЗ, В єство первичного двигателя применялись Л0:^_5І_416УЗ ,\02 51-

. Генераторная установка испытывалась на частотах вралекия 320,

0 £«£0 :::::: “А. Пі сизБсцстгонгл;:! обгоз-гц виполю:: на осново

_92_-іУЗ. Псслздоізашиї проіюди~;'.с:> їй частотах врглоння І5СС •,

0 кшГ1 с возбуждением на роторе і: статори. Пригод генератора • їїостзлон от ІШ трактора Т-І50К.

.Характеристики и параметри генератора определялись по ЮСТ 69-77, ІОСГ 1і£~о_75. В программе/ лабораторних исслодовяний

бклшоіш характеристики холостого хода и короткого замыкания, і пише, регулировочное и нагрузочные характеристики, а такає паре метри генератора: октивноо, индуктивное сопротивление и сопроті лониа рассеяния обмоток якоря. Результати исследований приведві на рис. 6 її 7.

Испытание на нагрев проводилось со ГОСТ 25000-81 й ГОСТ 11828.75 методом сопротивления. Сопротивление в холодном и горг состоянии определялось на постоянном тока методом амперметра и вольтиотра. Результаты испытания приведеш на рис. С.

Определение потерь в генератора проводилось по ГОСТ £5941. на холостом хода методом Дотт;.ара при разных частотах вращонил. Потери в генораторо проверялись на холостом ходу и под нагрузі составление:.: баланса і/.озкостоіі.

КДД гонараторов определяла дсуп: способами: оксперпмепталз под нагрузкой и по выражению ( 7 ), используя результату экспо] мавса, полученные ка холостой ходу .методо:.: Дотткаро. ■

В программ производственных испытаний ГУ,!?: входили: опро; леїшо характеристик генераторной установки с систа.\;он самовозб; лепил, испытание па нагрев, проверка качества олсктроэнергии и йиков работы генераторной установки. Обсая католика пропзводст: mix Еспыташ-iil закдкпелссь в замерах всох контролируемых олектр: чоскііх величин генераторно.. усгалош. в р:/ролкхх с по< душе^ :.;ато.,;A'.':'ice;.c.' oCj : :: j vj. \ тьлМ^ов. '..с.і:”.':

соироЕоздодшсь осцилтогрп: .нрованпом прст-.сгссзз, результате :-о опродотачг.сь ілгновоикоо шмепешм напрді’зппя, врегл, в точение торого устопаїїлпваотся напряжение. характер установления, co:w. ни о юіх возбуждения и якоря. Осциги:огра:.'а.:;: приведенії4 на рис.

10. -ІУДЧ испытывалась в длительном ре;іпмз работы па снумотрпчк; трохТазную нагрузку, в переходное ронл.то работн при запуске ссшкрошшх двигателей, при работе ни кеси;.г,отр«чііую нагрузку.

Результати экспериментальных исследований докг.знгают, что перетерлу установки с псасдьзоЕанком LU отвечает требованиям зервного слектроск-б^экпд сйльскоаззаїйТЕотих потребителе:, кр ленной ц повышенной частоти. ' - -

Эксперпм літалі-іше даглша обрабатывались ворзятностко-ста тичееккм изто-доа. Результата ораскоісія их с даиш&л« получение аналитически, удовлетворяет требованиям илг/.олорка!: точное т.: и твер.тдам применимость теорйткчссксх i.Hpj лг:.п:: для расчета г.ьм геткческих показателей гсшрлтора.

В пятой главо опрздолены экономическая п онорго'лчоскля эффективности генераторних установок при розоршом электроснабжении сельскохозяйственных объектов и сравнительная экономическая, энергетическая ОкфвКТЕВНОСТЯ ІУД1! и серийных.

Результаты расчота показывают, ".то экономический эффект от снижения уиербов при пореривах в электроснабжении ка 400 голов в поросчою на недополученную продукции достлгоої 140 д/гол в год молока при трехразовом п 85 л/гол в год при двухразовом доонип.

Экономическим э^ект от снижения прпводошшх затрат достигает 3000 "уб. па одну установку с генератором ЛКБ_92-4УЗ,а эноргзтячес-кая о"сктпп:ость от снижения совокупных энергозатрат сосгавляот 410 .ЧДу/ісЕї.

Виводи л рекомендации

1. С.7ПССГЕУШИО электростанции ззиполнепк без учета особенностей

их роботи игл резервном электроснабжении сольскохозяііствошшх объектов к, ка:: следствие, пкопз пештешше массогабарнтішо и стоикосткш показатели. -

2. Анализ алоктронрпсіли’когі животноводческих -Торг.: я теплиц с

о.'хктгоосогр-^ог.; ночьп г.оказп.аот, что саг.нмл зкоргс£>^ии.’Л потребителя:.::; гд у::::: об..октах является потребители, гекрззкчлда к частоте Их мелкость соот^кллет белое і25.* косности об:акта. Единичная г.:е'"люс: электре/кигассля на протл^о'.* 10,, 15 ^ шалости объекта. Резервное электроснабжение таки:; :,;п~ рекомендуется ссулестглцтъ поэтапно на .новклонкоіі и пгемкжтапнпн частото. .

3. Прнкепепнп ІУД1: ':о;'!"'"'іг; -' ^ л г::; ;.і.'.о.л'Чігкі:,л аг.топож

к::.: ноте-;:1' лек за слет р:;е:'лг'.^-д ;лл>;';;.лел" : ' \л:л,л:, ''улл л.опальна:; к:'.:.: с;” г,сто:і л сгллнілл ; лссег..;ліглї.лі с:;: не.:".-.'.аі’о::г.

1. 1і іилосі’ііо генератора ІУді рог.с,;лг:у'>гся і-сііол’зога-;:, го; п -хронике ка:::л:;п с /азнг.л ротором. Они удоглотаог'л?? трзСоглкгл:: ІУД1! но кассогабарлткк:; и стоимостном покаалтеллл, к ккл'лчаскзП крякает; а их технические тракторист:::::; оггонагт 2|рзг-~г кла; •> '-л ;■ ктрсскабжекил селвсклхсзялстг енніл: с-Ст. окт

Іі. Иродлолжпт..: методика расчета лезло лієт:

- рассчитать энергетические показатели ДМ а:.:л:окно)о нсколга-якя в режиме сиичролкеко генератора;

- проектировать 37ДЧ с разллчнклл аяр-'ч^їр-ч л, дкадазско : и ;а\. посты частот;

- !чс"-злоисть ;.л-лл:лл;э оперготкчоскли поп.зігмло.. в различных голклах раЛат,.:;

- обосновать рациональною систему автономного источника.

■ Є, Установлено:

- мощность и КПД гоноратора при работе па промышленной частого но шшо, чем в ДЕИгатолыюм регаїмс;

- на частото 50 Гц целосообразно использовать генератор с возбуждением на роторо, а на повышенных частотах - с возбуждением на статора;

- оптимальная степень насыщения генератора на частоте 50 їй

составляет 0.9...1,1, а на повышенных частотах находится в продолах

1,5...1,0; .

- при повышении частоты, пропорциональном законе изменения напряжения'и оптимальной степени насшоїшя полкость генератора увеличивается пропорционально частото.

7. Разработанная ГУДЧ на основа АІ.І имеет массогабаритпыо и стоимостные показатоли на 30...40 % ни ко аналогичной сориііноіі, а при повышении частоты вращения и тока до 100 Гц они снижаются едвоо.

8. Экономическая э.Иектпвность от снижения приведенных затрат достигает 3000 руб. в год на одну установку, а энергетическая эффективность от снижения совокупных энергозатрат ка генератор составляет 410 Щк/кВт.

Основные положения диссертации опубликованы в следукшх работах:

I. Кабанов II.Д., ^едвздов и.К. Создание дизоль-гаператоров с уменьшенным;! массогабаритпими показателями д.'Ш с.-х. олектроагрега-тов //Росурсосборегашие технологии в с.-х. пр-ве,- Челябинск,1286.. С. 44-45.' ’

і;. Кабанов'И.Д., ыодводов Е.И. Уменьшение массогобаритных показателей дизоль-гонераторов для мобильных с.-х. агрегатов с примене-

нием асинхронно!; машины при повышенной частоте вращения //Повышение наде::шости роботи электроустановок в сел. хоз-во.-челябинск,1386.-С. 47-51.

3. ыодводов Е.Г.. Расчет модности генератора па базе асинхронної; мсаіиш; с іТазним ротором при повкшенип частоты вращения //Электрификация мобильных с.-х. агрегатов.- Челябинок, ГОьС,- С.49-56.

4. Медведев ^.1'.. К вопросу о паз.аботко дизель-генератора с повышенной частото;; в^алокш; д-л мобильных с.-х. агрегатов //Электрификация и автомат;;за;;і:я с.-х. пг-ва,- Ставрополь, 1‘ЛЗС.- С.70-73.

5. Кабаног г..Д.. Моягедог» -.11. Расчет ІСІД генератора, выполненного на осново асинхронно;; маши::;; с ;азккм іотором при повышенной

частоте иразония /.- Іїлі’г.трг.;;:г.:;;;г.я носильных е.-х. агрегатов,-.оля-

, 1907.- С.20-24.

і. Хабаиов Уі.Д., Медведев ЕЛІ. Пути снихення нзсс о габаритних їтолєй дпзедь-гонераторов для мобнлышх с.-х. агрзгатов //Опит :п,їпкацип сел. хоз-ва на осново КТП._ Л, 1587.- С.90-91.

:,ЇЄДВЄД0В 2.И. РОСЧЄТ И построение регулировочной И ЕП0ШНЭЙ •ористик асинхронной матпіш с тазным ротором в режима синхрон-■зпоратора //Электрификация мобилыщх с.-х. агрегатов.- Чвля-1958,- С.47-53.

. Разработка д;:з ель-гаке ратора с попиленной частотой вращения для .уобилышх с.-х. агрегатов: Научи.-тохн. отчот /ЧКЛЗСХ, дптоль А.А. Пястолов; Уг ГР 01860022321 Іінв. ];02Б8С'0772634.-пок, 1988.- 2ССс.

. .Медведев ЕЛІ. Автономии:.’ источник для электроснабжения оприподоз различной частоты в сел. хоз-ве //Поеышэнио аЗДок-ти использования электропривода в с.-х. пр-во.- Челябинск,

С.79.81. _

0. Кабанов И.д., Подводов Е.К. Знергоблок переменного тока с тнн.ч изменением частоты.- Челябинск, 1939.- 4 с. (Челяб. ЦНТИ. ::сто:с 5-32).

1. Жбанов П.Д., Медведев ЕЛІ. Навсспой универсальный зпорго-аро:.:ошюго тока.- Челябинск, 1959.- 4 с. (Челяб. ЦНТИ, Инф.

і? ІІ-83). ’

I. Обоснованно и разработка автономного источника электроэнар-

1 резервного электроснабжения с.-х. объектов: Очет ПИР /ЧИМЭСХ. штель К.Д. Кабанов; 'Л ГР.' 0І86СС2232І Инв. "» 0290С0343І5, _ -іск, 1282.- 241 с.

5. Кабаноз II.Д., .Медведев ЕЛІ. Расчет паспортных донных асин: глзиііііі с возбуждением ка роторе пр:: работе в генераторном про.'жалегаюп частоти //Электрификация ыобилышх с.-х. агрэ-

- Челябинск, 1239.- С.47-52.

І. Медведев ЕЛІ., Кабанов И.Д. Электрогенераторнал установка ' )етни.м изменением частоты вралаиия и тока //Эноргосбзрогавдоа юборудоЕание для АПК,- її., ЩЦІХ СССР, 1990.- С.26. '

І. Медведев Е.И., ’Сабанов ’л.д. Повышение эффективности кобпль-іктрогенараторннх установок дня резервного электроснабг-ешш ібьектов //Электрификация мобильных с.-х, агрегатов.- Чела-

1930... С.2С-ЗІ. ‘

с оно К леуати їв. 02.92 Фор паю 60*90. */ї6 к юо эрз. За?аз ЧГАУ.

т /£0 т м из т на <зз

53 63 73 (3 53 43 23 20 <0

в г ч ! в я и и и а го 22

Рис.1. График электрических нагрузок 1ДТФ (400 голов):

1 - режим работи электродвигателей;

2 - график нагрузок потребителей, некритичных к

частота;

----- трехразовое доение;

■ двухразовое доение с учетом перспективы роста

нагрузки

*М г • 1 1 “1

1 1 ! п

1 1 Н1 '1

1 1 г Т " 1 Vх

1 г» о ”1 ~ г* Г1

г }Г 1 и 1 I ц и

1 1Л

: п г

1 1 ‘П /

1

1 1

1 1 г 1

1 1 * || 1 1

!! 1 г ■1

Т л 1 +- ( 1 1 1 4 — * — I т

1

р ъ

^—

і'І

Л

а

2 й і ‘.О Й и, II /с і и t’,

і 1

^ Р т 1 ;

£ В 1 > и і* ' с <3 <0

ІР /, 4' * u Г

I Вариант: полное соблюдение ‘ технологии производства

У 60 Гц ■ Рг-Р,

II Еарпапт: упорядочение п регламентация в пределах допустимого

/т S'O I’u \ Pf ~ И/

III вариант. упорядоченно я рог-•'зг.'онтацпя в продолах допустим го

/ = 50 Гц ; Pr Pt

UTU . ,

1 ' "оьыш ; рг - f)‘ff - /з

2 ‘4 6 & tb <2 J-i (6 (3 :-a

Показателе э^охтивнос * д:

--G V^>

ш = -

1

■ ‘‘-’ёж - п'н!"'

СрЗРненпо вариантов:

1-С і "

SVh^KPj ' ' J.-U'WP,'?t

ИК{l W ■ ЛІ“'**«* ('Wk- '-'-(Ш)

Ркс. 2 Обоснование о^активности испочьзоезііня

Ovaта~) О- @

Wm,u;jw\

/ v f

XcpQK.i'p&ucruKc! *лї?^їі___________гГ)

Гзо - ІР#

/*??*Г®<я^

Р,«

COS'S

ИСЪ J ^

W-Uy/s-GiW К«)

ъ--

Іл ' ' ' ч / ••*/ «• ty'»//1 __

Гн^‘3фгі£м[® Гл/Л‘ .< /<

_M^S±id^ &*гР«е*.я-£

i.'UC,iQSl}UtiOHi/C НО/ЇЩ Д £-u:r.;flt>ic6cAUZ маА/удО І

I SwiflV / _. №ЛЛ/^

,3дf.v,і) -А(&V« Р,S,Н,Т) І ГТі7=А^'р?Г1^)

І 4 - 'С?І p i-KC'-'CrnZ

_ LU'£ cmSffXtXUU

И'-ізЗу^ІуЬ..1

[ЩЇЩіїШхш|®_0 ГгА-Й)^г

-3>

" 'ikn^hc'.ri j <,-, au; JB jvg)

,.iga , ,_______________|V--------- Vl (^

-------T-'^^1?1-?-! ^T УЛЛ— ---------------1*—-j------/1 у

' ,—:-----------------------------------------------------^-^---^ Л “X- 7'. - /Г.' Г' ,£> f-

і цу(Д>; ' ~ j-’Jj.-' S-aixin 2

@-<Tlv5

;______. Г::c. 3. Б.л0к-с;:с;,-.з слгор;:?мз vac-

:щ)-"--—*-^-'?-Л>'^Л~-і?' ~~] s-'г пі} со о '<’!_j'ii1 ЧО'ГП Oi.Ojil'tiV Г.'-І ~Сі.*.л ПО»чі

‘ ■"■ ЗОГОЛ'оГ. ІЧШОІШ'ОрС.

/д.? І

,л-, I BbtSap ЛКcl і'.г Гг- пз.йаі І о.

1~ ■' U,-- -Ц?*' !---^У~ 1^-~\ъ-ъа.сгиуча.-)\М

£.Л/'„ ■''••- і.' ЛГл;-<, —•>. ,1 ,1 ІМІ • /

>--VW^L'^ С/ГіГО-*--,____Г/*/ Ji-Wjr/a-fl-,.£.

’--------------

І_____ J

л.

•43)

(Л* міх і

:;Ч'. :-!!і’>ГОГ.Т10СКі!0 ПОНГіЗаГОЛК гоііораторгі С ЕОЗбу.’і'ЛОНИСЇГ.І

ьт. отг^торо

P„o. 6 Xapaicv3piicTi:icu гоноратора ‘ ЛКБ-Б'і-ІУЗ.

I - портальная ллХ} ^ - характеристика короткого заїшканяя; 3 ;

4 - нагрузочная характеристика; ~ го-

коратор с возб7:'деняок па роторе;--------

гоноратор обралокного нсполнзняя; х -лабораторннз; - - производственные

Rsc. 7. Рзгуллровсчішз ха-рактористпяп гоноре тор і АКБ-92-4УЗ. —- генератор с возбуждением на роторе;

---- геноратор обращенного

лсполнашія

Рис. 6. опеясп:.;остя ітревшпониЯ то.*.стсрзтуру генератора AKD-SL-ІУЗ от с.-опоня загрузил:

І - ян-jKTop; ^ - якорь;----------------гскоратзр с лоз- .

бу"ден;:а” ;-:а готорз,--------------- гаиор.атор обрчлзк-

пого ,:с:іО"іієш:м, х - лпбзраторниз; • - протіс;-

Рис. 9. Одновремонии;: запуск асинхронных короткозамкнз двигателей оСшой мощностью 25 кВт

V*