книги из ГПНТБ / Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов и установок учеб. пособие

окружающей среды позволит правильно выбрать исполнение электро­ оборудования. Все это в комплексе с эксплуатационными мероприя­ тиями обеспечит высокую эффективность и надежность сельскохо­ зяйственных электроприводов.

19.2. УЧЕТ СНИЖЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В СЕТИ ПРИ ВЫБОРЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Снижение напряжения питания изменяет механическую харак­ теристику асинхронного двигателя, при этом критический Мк и пус­ ковой Мп моменты электродвигателя уменьшаются пропорционально квадрату напряжения питания. Особенно глубокое снижение напря­ жения наблюдается при пуске мощных короткозамкнутых двига­

при выборе мощности асинхронного электродвигателя необходимо

получающего питание от трансформаторной подстанции через соеди­ нительную линию, определяется по формуле:

280

2ДВ— полное сопротивление короткого замыкания асинхронного двигателя, Ом.

Полное сопротивление короткого замыкания трансформатора на­ ходят, по формуле:

где 1)ф.н — номинальное фазное напряжение обмотки низкого напря­

ск% — напряжение короткого замыкания трансформатора (при­ нимается по каталогу), ориентировочно можно принять ск% — 5,5.

Полное сопротивление соединительной линии:

Полное сопротивление короткого замыкания асинхронного двига­

противления МСо рабочей машины при трогании с пусковым моментом Л4„, развиваемым двигателем в условиях снижения напряжения

281

где X,' — кратность пускового момента двигателя с учетом снижения напряжения.

Кратность пускового момента двигателя с учетом снижения напря­ жения определяется по формуле:

в сопоставлении момента сопротивления вращающейся рабочей машины

ном напряжении (берется по каталогу).

Устойчивость работающих двигателей проверяется при пуске самого мощного соседнего электродвигателя, так как именно его пуск, как правило, создает наиболее глубокое снижение напряже­ ния. Если в этом случае проверяемые двигатели работают устойчиво, то при пуске соседних двигателей меньшей мощности устойчивость двигателей заведомо сохранится.

Пример. Два асинхронных двигателя Ml (А063-4) и М2 (А042-4) получают питание от трансформаторной подстанции ТП с трансфор­ матором ТМ-40/10 через соединительную линию длиной 0,3 км, выпол­ ненную проводом АС-25 (рис. 133). Необходимо проверить двигатель А063-4 на возможность пуска при условии, что МСо ~ 0,5Л4Н, и двигатель А042-4 — на устойчивость при пуске первого двигателя, если в момент пуска проверяемый двигатель имеет нагрузку Мс — Мн.

Данные электрооборудования по каталогу:

282

1. Определение потери напряжения при пуске двигателя А063-4. Сопротивление трансформатора:

Потеря напряжения будет равна:

2. Проверка двигателя А063-4 на возможность пуска. Кратность пускового момента двигателя при снижении напряже­

ния на 33,5%:

1 <x~oö-= 1,14. Условие не соблюдается. U,oo

283

При пуске двигателя А063-4 работающий двигатель А042-4 опрокинется.

Для повышения устойчивости может быть увеличена установлен­ ная мощность двигателя А042-4. При этом возрастет номинальный момент двигателя, а так как момент сопротивления Мс остается неиз­ менным, то отношение Мс/Мн уменьшится. Установим вместо двига­ теля А042-4 двигатель А051-4 мощностью 4,5 кВт и снова проверим

условия устойчивой работы: 1 > = 0,704. Условие выполнено.

Двигатель будет устойчиво работать. Однако следует помнить, что завышение установленной мощности двигателя приводит к его недоиспользованию, снижению к. п. д. и cos ф установки.

Более правильным техническим решением будет увеличение се­ чения ^ проводов соединительной линии. Это приведет к снижению потери напряжения, что не только увеличит устойчивость работающих двигателей, но и облегчит условия пуска.

Заменим в нашем примере провода АС-25 на АС-50. Теперь сопро­ тивление линии будет равно:

Вэтом случае условие устойчивой работы будет выполнено:

мс

Для улучшения условий пуска и повышения устойчивости электродвигателей в отдельных случаях можно осуществлять замену двига­ телей серии АО на двигатели серии АОП и АОС, которые имеют боль­ шую кратность пускового и максимального момента. Кроме этого, могут быть приняты меры по снижению пусковых токов у мощных электродвигателей, такие, как: выполнение пуска переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник», применение реактор­ ного способа пуска или посредством замены асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором на двигатель с фазным ротором.

19.3. ЭЛЕКТРОПРИВОД МАШИН ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВ

Приготовленный для скармливания сельскохозяйственным жи­ вотным корм должен отвечать зоотехническим требованиям соот­ ветствующих стандартов или технических условий на корма. В за­

284

к о р м о в работают по принципу ножниц и в зависимости от конструк­

Мощность приводного электродвигателя расходуется на резание массы, на привод питательного транспортера и вальцов, на покрытие потерь в передачах. Для уменьшения мощности, идущей на резание,

.режущий аппарат конструируется так, чтобы режущие кромки ножа и контрножа располагались между собой не параллельно, а под неко­ торым углом (угол защемления). Возникающее при этом скольжение материала по кромкам ножей снижает необходимое для резания

Р п — потери мощности в передачах (6 -ь 10% от РД. Рекомендуемая для привода РСС-6 мощность двигателя состав­

ляет 4,5 — 7 кВт.

Измельчение грубых кормов может осуществляться путем разрыва и расщепления стеблей между подвижными и неподвижными штиф­ тами. По такому принципу работает измельчитель ИГК-30. Эта машина обеспечивает лучшее качество измельчения, но требует для привода большую мощность (20 — 22 кВт).

Д л я и з м е л ь ч е н и я к о р н е к л у б н е п л о д о в при­ меняются корнерезки (дисковые и центробежные). В дисковых машинах мытые корнеплоды самотеком подаются на вращающийся диск с ножами, а в центробежных — вращающийся слой корнеплодов подводится и прижимается к неподвижным ножам.

В настоящее время выпускаются машины, в которых операции

2fcä

привод осуществляется асинхронным электродвигателем мощностью

2,8 кВт.

Э л е к т р о п р и в о д р е ж у щ и х м а ш и н н е р е г у л и ­ р у е м ы й , поэтому он осуществляется с помощью асинхронных корот­ козамкнутых двигателей закрытого исполнения. Режим работы машин преимущественно длительный при относительно небольшом отклоне­ нии нагрузки на валу двигателя от среднего значения. На рис. 134 в качестве примера приведена нагрузочная диаграмма и механические характеристики соломосилосорезки РСС-6,0 при резке озимой соломы. Средний коэффициент загрузки режущих машин 0,6 — 0,85. Во избе-

Рис. 134. Нагрузочная диаграмма (а) и механические характеристики (б) соломосилосорезки РСС-6,0:

/ — на холостом ходу, 2 — при резке соломы; 3 — при резке зеленой массы.

жание заклинивания ножей кормовой массой пуск этих машин осущест­ вляется вхолостую.

Потребная мощность и производительность машин зависят ог остроты ножей, величины и характера подачи продукта. Потребная мощность возрастает при затуплении ножей и увеличении степени измельчения.

Дробильные универсальные измельчители кормов. В этих машинах конструктивно объединены режущие, дробильные и транспортирую­ щие рабочие органы. Некоторые из них позволяют одновременно измельчать несколько видов концентрированных, грубых или сочных кормов.

Универсальные молотковые дробилки (ДКУ-М, ДКУ-1,0, КДУ-2,0) работают по принципу разрушения измельчаемого материала ударом, раскалыванием и истиранием.

Мощность, расходуемая на привод кормодробилок, складывается из следующих частей:

286

Р„ — потери мощности в передачах.

Мощность, затрачиваемая на дробление, зависит от влажности продукта, его плотности, величины порции и темпа подачи порций, диаметра отверстий решета и скорости молотков. Все эти показатели обусловливают колебания нагрузки на валу приводного двигателя.

Рис. 135. Нагрузочная диаграмма (а) и механическая характеристика (б) дробилки ДКУ-М.

Режим работы электродвигателя дробилки длительный; в от­ дельных случаях, например при дроблении грубых кормов, колебания момента на валу двигателя могут достигать значительной величины. Все машины этой группы имеют значительный пусковой момент и момент инерции, что создает тяжелые условия пуска (время разгона дробилок может доходить до 120 с). Поэтому пуск этих машин необ­ ходимо выполнять вхолостую при закрытой задвижке засыпного ковша и отключенном транспортере. На рис. 135 приведена харак­ терная нагрузочная диаграмма (а) и механическая характеристика (б) дробилки ДКУ-М.

Привод современных дробильных установок не регулируется и осу­ ществляется с помощью асинхронных короткозамкнутых двигателей закрытого исполнения (ДКУ-1,0 — 14 кВт; КДУ-2,0 —28 кВт).

Нерегулируемый привод не может обеспечить оптимальный ход технологического процесса в дробильных установках. С изменением параметров продукта и его состояния, а также при изменении модуля дробления необходимо регулировать скорость вращения барабана, подающего механизма, вентилятора я т. д. Только в этом случае

267

можно Достигнуть высокого качества измельченного продукта и полного использования машины. Поэтому для дробильных установок целесообразным является использование регулируемого многодвига­ тельного электропривода рабочих органов.

Моющие и смешивающие машины. Для мойки корней и клубней применяют барабанные, бильные (кулачные) и шнековые м о е ч н ы е м а ш и н ы. Принцип действия машин основан на перемешивании и перемещении загрязненных корнеклубнеплодов в ванне с водой или под водяными струями. В последнее время выпускаются агрегаты, в которых мойка сочетается с другими технологическими операциями: резкой, запариванием и смешиванием в разных сочетаниях при по-

4

Рис. 136. Кинематическая схема электропривода запарникасмесителя ЗСК-1:

1 — цепная передача; 2 — лопасть мешалки; 3 — шнек; 4 — крыш ка загрузочной горловины ; 5 — нож для измельчения корма; 6' — противорежущ ая пластина; 7 — приж им ная гайка; 8 — кры ш ка вы пуск­ ной горловины ; 9 — барабан; 10 — парораспределительная труба; 11 — редуктор; 12 — электродвигатель.

моти одних и тех же рабочих органов. Например, уже рассмотренная нами мойка-корнерезка МРК-5 и шнековая мойка в сочетании с бара­ банным измельчителем ИКС-5. Мощность приводного двигателя ИКС-5

пастные и барабанные смесители с горизонтальным или вертикальным расположением рабочих органов. Для приготовления сухих смесей рекомендуются вертикальные шнековые смесители, для влажных и жидких смесей — лопастные смесители. Барабанные смесители при­ годны для смешивания любых видов кормов, кроме жидких.

Выпускаются машины, в которых операция смешивания объеди­ нена с другими технологическими операциями. Например, шнековый запарник-смеситель кормов ЗСК-1 (рис. 136) предназначен для за­ паривания картофеля и смешивания его с концентрированными кормами. Мощность электродвигателя 2,8—3 кВт.

Моющие и смешивающие машины имеют низкие скорости рабочих органов, средний коэффициент загрузки 0,6—ОД длительный режим

288

работы электродвигателей. Электропривод этих машин не требует регулирования и осуществляется асинхронными короткозамкнутыми двигателями закрытого исполнения.

Потребная мощность складывается из затрат мощности на обра­ ботку продукта и на покрытие потерь в передачах.

Поточные технологические агрегаты и линии для приготовления кормов. Значительного повышения производительности труда при приготовлении кормов можно достигнуть, если машины, выполняющие отдельные последовательные технологические операции, объединить

вагрегаты или единую поточную технологическую линию. Все машины поточной линии должны быть увязаны между собой по производитель­ ности; в случае расхождения производительностей отдельных машин

впоточную линию включают накопительные бункеры. Расположение машин в одном помещении, а также их техноло­

гически связанная работа позволяют выполнить централизацию и автоматизацию управления электроприводами машин поточной линии. Система управления поточной линией осуществляет автоматический пуск линии, контроль за ее работой, производственную и аварийную остановку линии. Предусматривается сигнализация, указывающая на состояние машин и механизмов линии, наличие напряжения на электрооборудовании отдельных участков линии, на отклонение тех­ нологических параметров от допустимых пределов.

Пуск двигателей поточной линии осуществляется по схеме так называемого л а в и н н о г о п у с к а . Включение двигателей проис­ ходит последовательно, с выдержкой времени, равной времени сраба­ тывания магнитного пускателя, включающего каждый последующий двигатель.

Если посадка напряжения затрудняет выполнение лавинного пуска, то прибегают к раздельному пуску электродвигателей. В этом случае в схему управления включают реле времени, которые задерживают включение каждого последующего двигателя на время пуска преды­

дущего.

Система централизованного управления многодвигательным элек­ троприводом поточной линии должна быть построена с учетом следую­ щих основных требований.

1. Двигатели всех машин и механизмов поточной линии должны включаться в порядке, обратном направлению движения продукта, а выключаться по направлению движения продукта. Такая последо­ вательность исключает завал машин продуктом.

2. При аварийной остановке (поломке, перегрузке) одной из машин должны останавливаться все машины, загружающие вышедшую из строя. Машины, разгружающие ее, должны работать, пока полностью

не освободятся от продукта.

3. Для наладочных и ремонтных работ в схеме должна быть пре­ дусмотрена возможность включения отдельных двигателей вручную.

На рис. 137 приведена с х е м а у п р а в л е н и я э л е к т р о ­ п р и в о д о м п о т о ч н о й л и н и и п о д г о т о в к и с о ч н ы х к о р м о в (в кормоцехе ВНИИМЭСХ). Поточная линия состоит из