автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Универсальный автономный источник для питания средств электромеханизации АПК и сварочной дуги

На правах рукописи

ТЕМНИКОВ Вадим Николаевич

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ ИСТОЧНИК ДЛЯ ПИТАНИЯ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЗАЦИИ АПК И СВАРОЧНОЙ ДУГИ

Специальность 05.20.02 - электрификация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 1997

О

СП

сг

со I__

О") I

Работа выполнена в Кубанском ордена Трудового Красного Знамени государственном аграрном университете

Научный руководитель : кандидат технических наук,

доцент Богатырев Н.И.

Официальные оппоненты : доктор технических наук ,

профессор Б.А. Коробейников кандидат технических наук, профессор П.Д. Ирха

Ведущее предприятие : АО " Кубаньагропромэнерго"

Защита диссертации состоится " 17 " июня 1997 г. в 12 часов на заседании специализированного совета К 120.23.07 Кубанского Государственного аграрного университета по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, электрофак, ауд. 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " мая 1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета, к.т.п., доцент^/^^г^/^ Стрижков И.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современные экономические условие ведения сельскохозяйственного производства предполагают новый -под-; ход в области электрификации производственных процессов. С другой стороны - сезонность работ, преобладание нестационарных тех-, нологических процессов, территориальная рассрсдоточенность производственных объектов требуют применения различного электрифицированного инструмента и средств малой механизации.

В последние годы развитие подсобных и фермерских хозяйств стимулирует разработку и создание большой гаммы новых электрифицированных машин для работы на мелкоконтурных участках, садах и огородах: почвенные буры, культиваторы, сучкорезы, рыхлители ротационного типа, кормодробнлки, электронасосы и т. п..

Массовое использование названных средств электромеханизации ограничено отсутствием надежных электростанций небольшой мощности. Аналогичная ситуация в сельскохозяйственном строительстве, где высока потребность в средствах малой механизации: вибровозбудители, растворомешалки, сварочные устройства и прочее.

Анализ существующих и проектируемых нестационарных токоприемников показывает, что назрела необходимость создания универсальных источников питания малой мощности, способных обслуживать широкую гамму электрифицированных инструментов, а в межсезонье - использоваться для других целей, например, как- источники питания сварочной дуги.

Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научной работы кафедры электрических машин и электропривода Кубанского ГАУ по решению проблем: "Разработка н исследование электрифицированных средств малой механизации в растениеводстве и автономных источников питания", 1981 - 1985 гг., № ГР.81.080.742; "Разработка и исследование источников питания средств малой механизации сельскохозяйственного назначения", 1986 - 1990 гг., № ГР.01.060.898; "Разработать энергосберегающие технологии в сельскохозяйственном производстве", 1991 - 1995 гг., № ГР.16; "Сниже-

ние энергозатрат и повышение эффективности электромагнитных аппаратов и источников питания для новых условий сельскохозяйственного производства", 1996 - 2000 гг. и ряд хоздоговорных тем с Калужским заводом "Трансмащ" в 1988 - 1994 гг..

Целью работы является разработка и теоретическое обоснование универрального автономного источника с синхронным генератором для питания сварочной дуги и электрифицированного инструмента в сельскохозяйственном производстве.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- исследовать существующие средства малой механизации по потребляемой мощности, роду тока, напряжению, условиям эксплуатации;

- исследовать существующие автономные источники питания средств механизации;

- обосновать требования, параметры и области применения универсальных источников питания;

- разработать новую принципиальную схему и конструкцию универсального источника питания и исследовать его в статических в динамических режимах с различной нагрузкой;

- разработать методики расчета источников питания, элементов и узлов схем;

- провести их лабораторные и производственные испытания;

- выполнить технико-экономическое обоснование эффективности и разработать рекомендации по использованию универсальных источников питания.

Объектом исследования является автономный универсальный источник питания с приводным двигателем внутреннего сгорания.

Предметом исследования является универсальный синхронный генератор с аппаратурой управления.

Методика исследования включает аналитические и экспериментальные методы. Аналитические методы исследования базируются на современной теории работы синхронных машин, численных методах решения систем дифференциальных уравнений, а также методиках

' 5 ■

определения экономической эффективности результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Экспериментальные исследования проводились с помощью специально разработанного стенда, на лабораторных образцах, опытных и серийных изделиях. Испытания электрических машин и источников выполнялись по стандартным методикам, в отдельных случаях использовались специально разработанные методики. Параметры эмпирических зависимостей определялись методом наименьших квадратов. Обоснование параметров источников проводилось с учетом минимизации мас-согабаритных показателей, повышения коэффициента полезного действия и надежности. Динамические и пусковые режимы исследовались с помощью светолучевого осциллографа.

Научная новизна заключается в:

а) разработке методики расчета универсального источника питания;

б) разработке конструкции универсального источника питания (патент РФ № ¿049616 " Универсальный сварочный генератор" и положительное решение по заявке № 93025697/07 от 21.06.96 г. "Синхронный генератор");

в) разработке схемы управления синхронным генератором (положительное решение по заявке № 93025823/08 от 10.10.96 г. "Сварочный синхронный генератор");

г) исследовании статических и динамических характеристик универсального источника питания в режиме питания сварочной дуги и двигательной нагрузки;

д) разработке схемы управления возбуждением синхронного генератора, обеспечивающей стабилизацию напряжения и регулирования сварочного тока.

Практическая ценность выполненных исследований заключается а.^азработке нового агрегата с синхронным генератором, в котором совмещены два независимых источника: с крутопадающей характеристикой для питания сварочной дуги и с жесткой характеристикой для питания двигательной и осветительной нагрузок. Разработана методика инженерных расчетов, техническое задание и технические условия на проектирование универсальных источников питания. Эконо-

мическое обоснование свидетельствует, что удельные массогабарит-ные показатели отвечают современным требованиям, высокий коэффициент полезного действия снижает расход топлива.

Реализация результатов исследования. По результатам исследований разработана техническая документация и передана на завод "Трансмаш". Заводом изготавливаются опытные партии универсальных автономных источников питания, сварочно-генераторных установок и сварочных генераторов. По результатам межведомственных испытаний эти устройства рекомендованы для серийного производства. На Выставочном Комплексе Российской Федерации универсальный источник питания в 1993 г. отмечен дипломом, а авторы - медалью "Лауреат ВК РФ".

В связи с энергетическим кризисом на Кубани производятся частые отключения электроэнергии в целых районах. Поэтому многие хозяйства и фермеры используют универсальные автономные источники питания как резервные устройства для питания потребителей первой категории и иных производственных процессов.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях Кубанского ГАУ в 1989 - 1996 гг., на международных научно-технических конференциях в Кишиневе - 1996 г. (Simpozionul de comunican stiíntifice cu participare internationala in doraeníul reparatiilor de masini), Одессе - 1996 г. (Ресурсы- и энергосберегающие технологии в промышленности), Краснодаре - 1996 г. (Экология и экономика Кубани).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в семнадцати печатных работах, в том числе два патента Российской Федерации на изобретения. Результаты прикладных исследований и .испытаний по теме представлены в семи научных отчетах по госбюджетным и хоздоговорным темам, общим объемом 490 страниц.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемой литературы из 196 наименований и 9 приложений, изложена на 192 листах, включая 13 таблиц и 4S рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. "Развитие средств малой механизаци( и автономных

источников в АПК" Современные условия ведения сельскохозяйственного прои>> водства: преобладание нестационарных процессов, сезонность работ, территориальная рассредоточенность производственных объектов выдвигают особые требования к применению различного электрифицированного инструмента и средств малой механизации практически во всех отраслях сельского хозяйства.

Их электропривод должен удовлетворять ряду технико-экономических требований. Прежде всего быть безопасным, надежным в работе, иметь минимальные массогабаритные показатели. Известно, что масса двигателя и редуктора в ручном инструменте может составлять до 70-90 % общей массы. Следовательно, для снижения массы инструмента необходимо правильно выбрать электродвигатель. С точки зрения надежности предпочтение отдается асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором.

В настоящее время в АПК применяется около двухсот' наименований средств электромеханизации и ручного электрифицированного инструмента с приводными двигателями на частоту тока 50, 200 Гц и коллекторными.

Исследования показывают, что на частоту тока 50 Гц используются асинхронные двигатели с к.з. ротором и установленной мощностью от 0,12 до 4 кВт. Преобладающая мощность 0,75-3 кВт.

К таким средствам электромеханизации относятся: различные культиваторы, рыхлители почвы, электробур почвенный, вибраторы, электрофреза и прочее.

Анализируя известные с.х. процессы, можно сделать вывод, что выполняемые ими работы носят сезонный характер и время эксплуатации составляет от 3 - 4 дней (например, опрыскиватели типа ОЭП-60, ЭОП-5, 03-201) до 30-60 дней в году (насосы, кормодробилки).

Поэтому необходим универсальный источник питания небольшой мощности, способный обслуживать широкую гамму электри-

фицированных инструментов и средств электромеханизации, а в межсезонье - использоваться для других целей, например, как источник питания сварочной дуги. Это и определило цель и задачи решаемые в диссертационной работе.

Глава 2. Разработка и исследование универсального -автономного источника питания \ В этой главе дан анализ характерных условий работы автономного универсального источника питания, проработаны основные направления развития автономных источников и повышения их эффективности.

Вопросами резервного электроснабжения и питания средств малой электромеханизации занимались и продолжают заниматься ведущие НИИ и ВУЗы России.

Основные теоретические и практические рекомендации по выбору и расчету автономных источников питания опубликованы в работах И.А. Будско, B.C. Фришмана, Е.Е. Чекменева и др. авторов. В этих работах даны способы повышения эффективности автономных источников питания, обоснование частоты тока, уровня напряжения, мощности.

Нереализованными резервами повышения эффективности автономных источников являются:

- расширение их эксплуатационных возможностей;

- повышение перегрузочной способности генератора;

- оптимизация массогабаритных показателей;

- формирование жестких и крутопадающих характеристик пригодных для питания сварочной дуги и двигательной нагрузки.

Анализ существующих токоприемников с вероятно-статистическим методом определения нагрузки на генератор предполагает следующее. При взаимной независимости отдельных токоприемников, мощность, подключаемая к генератору может быть определена:

р:=О"Чи, о)

где q=l-p;

СЦ, -"сочетание чисел от m до п, которое определяется:

п!(ш-п)!

Вероятность подключения мощности нагрузки токоприемников представлена на рис.1.

С учетом изложенного в работе определены и сформулированы основные задачи исследования

Анализ рис.1 покэзые что основная плотность нагрузки приходится на мощности от 3 до 4,5 кВт, поэтому для эффективного использования в сельском хозяйстве, а также в смежных отраслях производства необходимы универсальные автономные источники мощностью 4-8 кВт, удовлетворяющие следующим требованиям: 1.Внешняя характеристика должна быть крутопадающей, пригодной для сварки штучными электродами и жесткой - для питания двигательной и осветительной нагрузок. 1,Во всех режимах источник загружается до номинальной мощности.

3.Простой переход из одного режима работы на другой.

4.Высокие энергетические показатели во всех режимах.

5.Удовлетворительные массогабаритные и стоимостные показатели. С учетом этих требований предлагается схема универсального

автономного источника питания (УАИП), защищенного патентом РФ (рис.2).

УАИП содержит статор с основной трехфазной обмоткой, состоящей из параллельных секций а1, а2, аЗ, в1, в2, вЗ, с1, с2, сЗ, соединенных с контактами переключателя режима работы БВ1, с возможностью соединения секций последовательно и в "звезду", параллельно и в "треугольник". Выход А1, В1, С1 через первичную обмотку согласующего трансформатора СТ и первичную обмотку трансформатора тока ТА соединен с силовым выпрямителем \Ш19-У024, а последний со сварочными электродами Э. Обмотка 1Л СГ соединена с выпрямителем \Ш13-У018, а последний своими выходами с выходом выпрямителя У01-\Шб, конденсатором фильтра С1 и через обмотку ротора основную с регулятором возбуждения А1. Другая обмотка Ь2 СТ через трехфазный выпрямитель УШ7-У012 соединяется с обмоткой ротора дополнительной ОРД. Регулятор возбуждения А1

А

Р

О 0,73 1,46 2,19 2,92 3,65 4,38 5,11 5,84 6,57 7,30 кВт Рис.1. Вероятность подключения мощности нагрузки токоприемников к автономному источнику

и

в*

3-50 Гц, 230 В Рис.2. Схема универсального автономного источника питания

через делитель напряжения Ш, выпрямитель УЭ25-У028 соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока ТА и секцией сЗ обмотки статора основной ОСО.

Глава 3. Исследование параметров универсального автономного источника питания

Новая конструкция универсального автономного источника питания (УАИП) требует теоретического обоснования основных, параметров.

Используя последние фундаментальные достижения в области теории электрических машин И.П. Копылова, Г.А. Сипайлова, Е.Я. Казовского, И.А. Глебова и других авторов предлагается эквивалентная преобразованная модель универсального генератора (рис.З). .

Для каждой обмотки генератора ОСО, ОСД, ОРО и ОРД справедливо уравнение:

1(1

А

-©Уц;

¿ЧМц

= т2л12ц +

иШ1 = +

и2& = %1т +

(11

(11

Л' '

и2Гя - Г2{Х2Щ +

Л

Л- '

(И

(3)

которое дополняется уравнением движения:

М„ = Мэ+Т;(1а>/<И,

Рис.3. Эквивалентная преобразованная модель генератора

где иы...и2ч, и1и...Ц2г<1 " напряжения на обмотках статора и возбуждения;

Ги, г2а, гаг, 12{ - активное сопротивление обмоток;

Иа-.-Ьч» - токи в соответствующих обмотках;

Ч'1|Ь--Ч'2ч, Ч'^а.-.М'згч " потокосцепленйя обмоток статора и возбуждения;

М„ - внешний вращающий момент приводного двигателя;

Мэ- электромагнитный момент;

Т; - инерционная постоянная вращающихся масс.

Далее для потокосцеплений, входящих в уравнение составляется система уравнений.

При анализе установившихся и переходных процессов в электрической машине, как правило, заданными являются напряжения статорных обмоток, возбуждения и внешний момент, приложенный к валу.

Однако в общем виде эти уравнения решить нельзя, так как они являются нелинейными, поскольку содержат произведения переменных в виде ¡у и соц/.

В случае ю=соп$1 контурные уравнения генератора становятся линейными, а уравнение движения превращается в тождество Мв=М-).

В этом случае возможно аналитическое решение уравнений и определение токов.

Используя преобразование по Лапласу систему уравнений для напряжений и потоков преобразуем в операторную форму и используем известный метод линеаризации дифференциальных уравнений.

Считаем, что все переменные генератора: напряжения, токи, потокосцепленйя, момент и угловая скорость вращения являются суммой составляющих исходного невозмущенного режима и возмущенного режима - отклонение переменной от своего невозмущенного значения. Любую из переменных можно представить в виде у = уо + Ду, причем считается, что приращение, строго говоря, бесконечно мало. То есть:

(Ду)2« у0; (Ду))(Ду;)<< Уо и (АуО(Ду))=0, где Ду| - приращение 1-й переменной; Ду; - приращение .¡-й переменной. С учетом этого для напряжений получим:

¿(Ац/ц) ¿(АМ'га)

-Аам =г1аД1ы +--Аи2а =г2аД|2й+-

+ (еа0Д\)/1<) +Де>уио); + (ю0Д1{/2<, + Д(о»|/2(10);

•Ди,ч =г,аД1,ч +

¿(Дуц)

Л

<1(Ду2 )

- Ди2ч =г2аД12<| -н——з- +((о0Д\}/2ч + Лсо\}»2Чо);

Аи,и = г,гаД1,я +

= *2Гс1А«2Ш + Аи1ГЧ = г1Гс|Л»1Гд + Ди2ГЧ = +

л '

^(Дугм).

(К ' СКА^ид) А ' <КА¥2Гд) Л

(4)

Приращение вращающего момента приводного двигателя:

ДМ „ = Т} ^^ + (ч»1,оА«м + Ч»2ЧоД>2<| + АЧМч»мо + Ац^^ЛО ~

-'|ЧоАУ|<| -«240^2(1 - МО-Д2ч»У2с1о)

При выводе этих уравнений учтено, что ДюД\|/у — ДсоДхуц =

= А1,чДч/,а = Д11(1Дм/ч.

Численное решение приведенных уравнений выполнено на персональном компьютере.

Глава 4. Экспериментальные исследования универсального

автономного источника Исследовательские испытания проведены по программе, разра-

ботанной для каждого отдельного случая. Наиболее характерные цели испытаний:

- подтверждение характеристик и параметров, полученных расчетным путем,

- получение исходных данных для проектирования серийных изделий или технического усовершенствования существующих;

- проверка новых свойств и их влияние на основные параметры;

- разработка новых методик расчета и уточнение существующих;

- исследование новых схем и сочетаний машин как друг с другом, так и комплексе всего агрегата.

Все испытания, методики, в том числе и исследовательские, базируются на требованиях определенных различными ГОСТами и рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК). Для исследованного случая это:

- требования в отношении температур нагрева изоляции, до которых могут нагреваться различные части источника, без сокращения нормального срока службы;

- требования к электрической прочности изоляции-по отношению к корпусу и между отдельными фазами и элементами устройства;

- требования к экономическим показателям (к.п.д., коэффициента мощности), которые источник должен иметь при номинальном режиме работы;

- требования к эксплуатационным показателям: стабильность и качество выходного напряжения, частоты, гармонический состав. При питании сварочно."'. дуги: внешняя характеристика, динамические свойства, устойчивое горение дуги и т.д.

Для исследования УАИП во всех режимах разработан и изготовлен специальный стенд. Конструктивно стенд состоит из рамы на' которой закреплен двигатель постоянного тока и исследуемый генератор.

Регулирование и стабилизация скорости приводного двигателя осуществляется тиристорным регулятором напряжения с обратной связью по скорости и фазоимпульсной синхронизацией блока управления.

КПД генератора определяется:

Лг = 100[1-ЕЛР/(Р2 + ЕДР)], (5)

где Pf - SAP = Р2 = тинф1нф coscpH - номинальная активная мощность генератора;

2ДР - общие потери при номинальной нагрузке, которые определяются:

SAP = АРэо+ ДРэд + ДРзор + ЛРэдр + ДРу + + ЛРСТ+ДРмех+ЛРдоб где ДР^ДР - электрические потери в основной и дополнительной обмотках статора;

ДРЭ0р,ДРЭДр - электрические потери в основной и дополнительной обмотках ротора;

ДРу - потери в цепи управления основной обмотки ротора;

ДРСТ - потери в стали;

ДРмех - механические потери в подшипниках и на вентиляцию;

ДРдоб - добавочные потери 0,5 % от полезной мощности генератора.

Используя тарированную машину мощность на входе генератора определяем:

Рг=МсгОД11Т, (6)

где Мсг - момент сопротивления;

Юдлт - синхронная скорость генератора.

Остальные составляющие потерь определяются по известным классическим методикам.

В качестве нагрузки используется индукционный реостат и активная нагрузка.

Внешние характеристики и энергетические показатели приведены на рис.4.

При испытании генератора на нагрев в режиме питания сварочной дуги используется балластное сопротивление в качестве эквивалента.

Значения рабочих напряжений для дуговой сварки определяется зависимостью: U=20+0S04*ICB.

Превышение температуры обмотки ОСО определяется по известному методу:

A8 = 2SQRr"R'5+15-90, (7)

r15

где 0о - температура окружающей среды;

Rr, Ris - сопротивление обмотки в горячем состоянии и при температуре 15 °С.

Для ручной дуговой сварки, когда статическая характеристика дуги жесткая, внешняя характеристика источника должна быть крутопадающей. Чем больше крутизна падения внешней характеристики в рабочей зоне, тем меньше колебания тока при изменении длины дуги. При таких характеристиках напряжение холостого хода источника питания всегда больше напряжения дуги в два - три раза, что облегчает первоначальное и повторное зажигание дуги.

Кроме этого, для источников питания постоянного тока предъявляют специальные требования в отношении динамических свойств, под которыми принимают способность источника питания быстро восстанавливать в цепи дуги соответствующее напряжение изменившейся силе тока. Время восстановления напряжения от нуля до величины напряжения горения дуги не должно превышать 0,02 с (рис.5).

Глава 5. Обоснование инженерных и конструктивных решений универсального автономного источника питания

В работе выполнен расчет для стандартной конструкции синхронного генератора ГАБ-4 производства калужского завода "Трансмаш". Оптимизация выполнялась с целью снижения потерь в обмотках возбуждения ОРО и ОРД.

В результате расчета получены данные для проектирования генератора (табл.1).

Рис.4. Энергетические и внешние характеристики ген|>атора при активной и двигательной нагрузках

К)

о

б)

Рис.5. Осциллограмма внешних характеристик УЙП в режиме сварки:

а) переход от холостого хода к короткому замыканию'при токе 110 А;

б) сварка электродом АНО-4 при токе 110 А вертикального шва.

Таблица 1

Обмоточные данные генератора

Наименование Данные обмоток

режим сварки режим питания

ОСО ОСД ОСО ОСД"

1 .Число фаз 3 3 3 3

2.Соединение обмоток Л У У У

З.Марка провода ПЭТВ-2 ПЭТВ-2 ПЭТВ-2 ПЭТВ-2

4.Диаметр провода, мм 1,18x2 0,8 1,18x2 0,8

5.Число витков в пазу 12 3 . 12 3

6.Число витков в секции 12 3 12 3

7.Число витков в фазе 72 18 72 18

8.Число параллельных проводников 6 1 2 1

9.Шаг по фазам 1-16 1-16 1-16 1-16

ОРО ОРД ОРО ОРД

1 .Число катушек 1 1 1 1

2.Соединение обмоток параллельное параллельное

З.Марка провода ПЭТВ-2 ПЭТВ-2 ПЭТВ-2 ПЭТВ-2

4.Диаметр провода, мм 0,71 1,32x3 0,71 1,32x3

5.Число витков в катушке 450 55 450 55

На основе полученных результатов, в соответствии с задачами исследований, была разработана техническая документация совместно со специальным конструкторским отделом "ЦКБпутьмаш" при Калужском заводе "Трансмаш" на универсальный автономный источник питания УАИП ТУ 24.04.064-93.

После лабораторных испытаний всех элементов и узлов схемы, отработки режимов и параметров макетных образцов был изготовлен опытный образец универсального автономного источника питания.

Для определения экономической эффективности УАИП потре--бовалось его сравнить с агрегатом сварочным АДБ-13.02 (АДБ) и электростанцией АБ4-Т2Э0-ВПМЗ (АБ4), выпускаемых заводом

"Трансмаш" (г. Калуга).

Оценка производилась по основным показателям: величине капитальных вложений и их окупаемости; интенсивности использования агрегатов; эксплуатационным затратам и их экономии и приведенным затратам.

Эксплуатационные затраты на один час машинного времени снизились по сравнению с АДБ на 25,2 %, по сравнению с АБ4 - на 9,1 %. Соответственно получена экономия 5038,8 и 1497,6 т. руб. Приведенные затраты в УАИП по сравнению с АДБ ниже на 27,6 %, а по сравнению с АБ4 - на 8,2 %.

Годовой'фонд рабочего времени УАИП, за счет многостороннего использования значительно больше, чем у сравниваемых агрегатов. В результате его экономические показатели оказались выше.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих средств электромеханизации в сельскохозяйственном производстве показал необходимость создания автономного трехфазного источника небольшой мощности, способного обслуживать широкую гамму электрифицированных инструментов, а в межсезонье - использоваться для других целей, например, как источник питания сварочной дуги.

2.Установлено, что к автономному источнику подключается нагрузка от 3,0 до 4,5 кВт, что и определило расчетную мощность генератора 5,0 кВт (6,25 кВ-А).

3.Обоснована и разработана принципиальная схема универсального автономного источника питания, позволяющая загрузить генератор во всех режимах работы до номинальной мощности.

4.Разработан быстродействующий регулятор возбуждения, обеспечивающий работу УАИП в различных режимах. Методом планирования эксперимента определены оптимальные параметры регулятора возбуждения.

5.Теоретическими исследованиями установлено, что дополнительная обмотка статора и дополнительная обмотка возбуждения способны

обеспечить заданные внешние характеристики генератора совместно с быстродействующим регулятором возбуждения.

6.Экспериментально установлено, что наиболее тяжелым для УАИП является режим питания сварочной дуги. Исследования показали, что в нормальном температурном режиме можно выполнять сва-рочные.работы при токе до 155 А. При ббльших токах сварки необходимо снижать ПН до 40 - 30 %.

7. Установлено, что динамические свойства УАИП отвечают требованиям, предъявляемым к источникам питания сварочной дуги. Электротехнические и технологические испытания подтверждают качество сварки.

8. Разработана техническая документация на УАИП и передана на завод "Трансмаш" (г. Калуга). Завод в настоящее время выпускает опытную серию УАИП.

9. Определена технико-экономическая эффективность внедрения: Срок окупаемости по сравнению только со сварочным агрегатом АД Б составляет 1,2 года. УАИП заменяет практически электрот. станцию и сварочный агрегат. В этом случае срок окупаемости дополнительных капитальных вложений составляет 0,24 года.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Богатырев Н.И., Белашев В.А., Темников В.Н. и др. Сварочно-зарядная приставка СЗП-18: Информ. листок № 371-96 / ЦНТИ, -Краснодар, 1996. - 5 с.

2. Богатырев Н.И., Белашов В.Н., Темников В.Н. и др. Уйиверсаль-ный сварочный генератор для питания сварочной дуги и двигательной нагрузки: Информ. листок № 227-96 / ЦНТИ, - Краснодар, 1996. - 6 с.

3. Богатырев Н.И., Вронский О.В., Зайцев Е.А., Темников В.Н. Электрифицированный секатор для обрезки виноградной лозы: Информ. листок № 014-97 / ЦНТИ, - Краснодар, 1997 - 3 с.

4. Богатырев Н.И., Вронский О.В., Темников В. Н. Универсальные автономные и стационарные сварочные агрегаты.// Ресурсы и

энергосберегающие технологии в промышленности, - Одесса, 1996. - с. 41 - 42.

5. Богатырев Н.И., Вронский О.В., Темников В.Н. и др. Автономный сварочный агрегат: Информ. листок № 375-96 / ЦНТИ, -Краснодар, 1996. - 4 с.

6. Богатырев Н.И., Жидков Б.И., Темников В.Н. и др. Синхронный генератор. Положительное решение по заявке № 93025697/07 от 12.06.96 г.

7. Богатырев Н.И., Зайцев Е.А., Темников В.Н. и др. Однофазные сварочные АГ с конденсаторным самовозбуждением: Информ. лисгок № 369-96 / ЦНТИ, - Краснодар, 1996. - 4 с.

8. Бо1атырев Н.И., Потапенко H.A., Темников В. Н. Универсальный источник для ремонта сельскохозяйственной техники в полевых условиях.// REZUMATE. Academicianue Iuzie PETROV 75 ani. -CHI SIN AU, 1996. - С. 72 - 73.

9. Богатырев Н.И., Темников В. Н. Расширение эксплуатационных возможностей электроагрегатов АБ4-Т230-ВПМЗ.// Электрификация сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып. 346(374). - Краснодар, 1995. - С. ИЗ - 120.)

10. Богатырев H.H., Темников В. Н. Универсальный автономный источник соизмеримой мощности для питания сварочной дуги и средств малой механизации. // Электрификация сельскохозяйственного производства. - (Тр./Куб. ГАУ; Вып 346(374). - Краснодар, 1995. - С. 120 - 127.)

11. Богатырев Н.И., Темников В.Н. Автономный источник питания сварочной дуги и трехфазной нагрузки: Информ. лист N» 300-95/-ЦНТИ, - Краснодар, 1995. - 4 с.

12. Богатырев Н.И., Темников В.Н. Генератор мощных импульсов: Информ. листок № 302-95 / ЦНТИ, - Краснодар, 1995. - 3 с.

13. Богатырев Н.И., Темников В.Н. Устройство для дистанционного' управления электроприводом: Информ. листок № 301-95 / ЦНТИ, - Краснодар, 1995. - 2 с.

14. Богатырев Н.И., Темников В.Н., Белашов В.А. Энергетические характеристики синхронного генератора мощностью 3 кВ.А.//

Применение энергосберегающих технологий в агропромышленном комплексе. - (Тр./ Кубан. ГАУ; Вып. 331(359). - Краснодар, 1993. - С. 73 - 79).

15. Змитрович B.C., Богатырев Н.И., Темников В. Н. Электропривод в сельском хозяйстве.// Методические указания к лабораторным работам по дисциплине: "Электропривод". Кубанский ГАУ, -Краснодар, 1996.- 77 с.

16. Куценко А.Н., Змитрович B.C., Богатырев Н.И., Темников В.Н. Учебное пособие к курсовому проекту "Автоматизированный электропривод ".// Кубанский ГАУ. - Краснодар, 1993. - 80 с.

17. Патент 2049616 РФ, МКИ В23 К9/06. Универсальный сварочный генератор / Н.И. Богатырев, Б.И. Жидков, В.Н. Темников и др. (РФ). - № 93025822/08; Заявл. 29.04.93; Опубл. 10.12.95; Бюл. № 34.

j ТИП. КУБ ГАУ Заказу/ Тираж 100