Воронежский государственный технический университет

УДК 537.8

В.П.Шелякин

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СПОСОБЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА МИКРОФЛОРУ ПОЧВЫ

В настоящее время одним из наиболее перспективных методов воздействия на биосистему, а почва является одной из форм биосистемы, является электромагнитное излучение. Следствие воздействия электромагнитных полей наблюдали еще Тесла, Чижевский и др. В опытах с облучением зеленой биомассы (Карлиан), возникновение биолюминесценции при химическом воздействии поддаются объяснению только с учетом воздействия электромагнитных полей.

Однако механизм электромагнитного воздействия на биосистемы до сих пор не ясен, что затрудняет целенаправленный поиск способов, а главное, количественной оценки воздействия, это особенно касается электромагнитного излучения сверхвысокой частоты. В работах Кушелева показано сходство СВЧ-резонаторов и биоструктур. Структура листьев и некоторых микроорганизмов весьма близка к структуре сотовых антенн.

Однако применение электромагнитного излучения сверхвысокой частоты, связано пока с наиболее понятным проявлением этого воздействия на биосистему - почвы. Это уничтожение вредных насекомых, микроорганизмов и семян сорняков, т.е. обеззараживание почвы. Применяемые для этой цели обработка почвы ядохимикатами чревато накоплением в почве ядовитых веществ, а обработка паром весьма трудоемка. Обеззараживание почвы электромагнитным излучением сверхвысокой частоты показало, что затраты энергии гораздо меньше, а сама процедура более проста, чем при использовании других методов, а главное более оперативна. Основное достоинство СВЧ-способа - его экологическая чистота. При этом сохраняется почвенное плодородие, повышается качество грунта, что приводит к увеличению урожайности.

Литература

1. Кузнецов С.Г. СВЧ-технология обеззараживания тепличных грунтов. Моделирован., авт-ка и выч. техника в с.х. М.: 1994. - С. 28-33.

2. Гурецкий Н.И. Электромагнитные методы воздействия на биосистемы//Электроснабжение и электрификация с.х.: Сб. науч. тр. МГАУ.М.: 1997.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.273

А.М. Литвиненко, М.Ю. Полетаев

ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Современная энергетика базируется в основном на ископаемых источниках: каменном угле, торфе, нефти, газе и радиоактивных веществах. Однако, запасы этих источников ограничены, а темпы потребления их возрастают с каждым днем, поэтому наука должна искать такие источники энергии, которые не иссякали бы с течением времени.

Ветроэлектрогенератор состоит из следующих основных частей: ветроколес, головки, хвоста и башни. Ветроколесо преобразует энергию ветра в механическую работу. Головка представляет собой опору, на которой монтируется синхронный генератор. Хвост, закрепляемый позади головки, предназначен для установки ветроколес на ветер; он работает подобно флюгеру. Башня служит для поднятия агрегата на высоту, на которой не нарушается прямолинейное течение воздушного потока.

Целью данной разработки является синтез ветроэлектрогенератора как объекта управления, изучение его параметров и проектирование его многофункциональной системы управления.

Объект исследуется на ЭВМ с помощью программы QuickField, которая работает на основе метода сеток. В программу вводится модель объекта управления и соответствующие параметры. Получаем расчет магнитных полей и характеристики объекта.

Система управления объектом проектируется на основе следующей элементной базы: восьмиразрядная однокристальная микроЭВМ АТ-89С51, программно- и аппаратно- совместимая с INTEL 87С51, 12- разрядный АЦП MAX 197, источник питания MAX 738, ОЗУ 128х8 SRM 20100LL, порты ввода-вывода, 16- разрядные таймеры-счетчики, система прерываний. МикроЭВМ имеет режим холостого хода, при переходе на который ток резко уменьшается, но система прерываний и таймеров-счетчиков работает. Ветроэнергетическая установка обладает следующими функциями:

• зарядка аккумулятора;

• непосредственная работа с сетью;

• взаимодействие с солнечной батареей;

• контроль частоты;

• защита от ураганных порывов;

• управление электрическим возбуждением при слабых ветрах.

Предназначен для многоцелевого использования в качестве автономного источника электропитания в различных отраслях народного хозяйства.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.681

А. И. Зайцев

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ

РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТУРБОМЕХАНИЗМОВ

Традиционные способы регулирования подачи насосных и вентиляторных установок с нерегулируемыми электроприводами состоят в дросселировании напорных линий и изменении общего числа работающих агрегатов по одному из технологических параметров - давлению на коллекторе или диктующей точке сети. Эти способы регулирования направлены на решение технологических задач и практически не учитывают энергетических аспектов транспорта жидкости или воздушной массы.

При проектировании насосных и вентиляторных станций все оборудование выбирается по максимальным техническим параметрам (подаче, напору и др.) системы. В реальной жизни оказывается, что вновь вводимые в эксплуатацию установки (особенно насосные) выходят на проектные режимы в течении нескольких лет. Поэтому существующие установки нередко работают в режимах, отличающихся от расчетных. Кроме того, имеют место суточные, недельные и сезонные изменения расходов и напоров установок. В результате рабочие режимы насосов оказываются вне рабочих зон их характеристик.

С появлением надежного регулируемого электропривода создались предпосылки для разработки принципиально новой технологии транспорта воды с плавным регулированием рабочих параметров насосной установки без непроизводительных затрат электроэнергии. При этом геометрическим местом рабочих точек насосной установки становятся характеристики трубопроводов, а не характеристики насосов как в случае регулирования подачи при постоянной скорости рабочих колес механизмов.

Эффект внедрения регулируемого электропривода для турбомеханизмов виден из сопоставления потребляемой мощности при различных способах регулирования производительности.

Если момент на валу турбомеханизма - квадратичная функция скорости рабочего колеса, то мощность на валу электродвигателя уменьшается в кубической зависимости при снижении частоты вращения рабочего колеса механизма.

Например, при снижении частоты вращения двигателя на 50 % от номинальной потребляемая электроприводом мощность будет составлять:

- при дросселировании - 70 % от номинальной мощности;

- при использовании запорно-регулирующей арматуры - 50 % от номинальной мощности;

- при изменении частоты вращения - 12,5 % от номинальной мощности.

Значительные возможности по экономии капитальных затрат электроэнергии, воды и тепла при переводе асинхронных короткозамкнутых электроприводов насосов на частотное регулирование в пределах коммунального хозяйства современного города.

Дополнительно новая технология энергосбережения в вентиляторных установках с большой суммарной мощностью (автомобилестроение, литейное производство, химия и др.) позволяет регулировать мощность в часы максимума нагрузки и тем самым сократить оплату за электроэнергию при двухставочном тарифе.

При частотном регулировании насосов можно в значительной степени избежать в гидравлической сети аварийные ситуации за счет предотвращения гидравлических ударов, возникающих при изменении режимов работы и при пуске системы при нерегулируемом электроприводею

Появление мощных транзисторных ключей позволяет при создании конструкций преобразователей частоты изыскать дополнительный источник по экономии электроэнергии. С ростом мощности регулируемых электроприводов (больше 50 кВт) из-за необходимости обеспечения безопасного заряда конденсатора фильтра требуется управляемый выпрямитель в звене постоянного тока. При работе управляемого выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку появилась возможность работать с опережающими углами управления (режим принудительной коммутации). При применении управляемого выпрямителя можно перенести функции регулятора напряжения на выпрямитель. При работе выпрямителя с опережающими углами управления выпрямитель становится источником реактивной мощности.

Таким образом, применение регулируемого электропривода турбомеханизмов позволяет создавать новую технологию энергосбережения, в которой экономится не только электроэнергия, но и сберегается тепловая энергия и расход воды.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.313