Введение к работе
Актуальность теки. Важной задачей сельского хозяйства является обеспечение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем. В частности, необходимс довести сбор оортового чайного листа к 1990 году до 740...750 тыс. тонн, а к 2005 году - до 1016 тыс. тонн.
Репение задачи повышения производства чая в условиях планируемой реконструкции чайных плантаций на больших пл^а-дях, закладкой новых насаждений л резкой нехваткой трудовых ресурсов в чаепроизводящих районах тзтраны возможно только при условии пирокой механизации всех трудовых процессов.
Наибольшие трудности представляет пробле«а механизации впалерной подрезкл чайных кустов на тракторонедоступных и мел-коконтурных участках (ТМУ). Реиение этой проблемы возможно тольхо при вироком внедрении средств малой механизации для шпалерной подрезки чайних кустов.
Площадь чайных плантаций, заложенных на ТМУ, составляет в вайей стране около 36,5 тыс. га (43,5 Я). Из-за отсутствия удовлетворительных средств малой механизации на этих площадях ипалерная подрезка чайних кустов в значительной отепени (около 75 %) производится вручную, что является причиной низкой производительности труда и профессиональных заболеваний.
Имеющиеся э настоящее время широкозахватные средства иа-лой механизации для шпалерной подрезки чайных кустов не отвечают предъявляемым требованиям по таким показателям, как производительность, надежность, ресурс, стоимость. Указанные недостатки обусловлены как конструктивными особенностями чаепод-резочных аппаратов, так и недостатками систем привода я энергопитания аппаратов.
В связи с эти» разработка систем привода и питания широкозахватных средств малой механизации для яшалерной подрезки чайных кустов является актуальной задачей.
Настоящая работа выполнена в соответствии с планом научных работ кафедры электрических машин и электропривода Кубанского сельскохозяйственного института по решении научно-технической проблемы "Разработать и исследовать автономные източнх-кя питания средств малой механизации сельскохозяйственного назначения". Воиер государственной регистрации ОІБ60О6С698.
Сель и задачи исследования. Обоснование и разработка рационального электропривода широкозахватных чаеподреэочных аппаратов Л'ЛП-76-700 и разработка системы автономного энергопитания, отвечающей требованиям минимума иаосы и габаритов и обладающей высокой эксплуатационной надежностью.
В соотгетствки о поставленной целью задачами диссертационной работе являются следующие:
-
Исследование широкозахватного чаеиодрезочного аппарата с целью обоснования и выбора рациональной системы электропривода.
-
Расчет параметров пуска приводного электродвигателя, о учетом малой пропускной способности питающей линии.
-
Разработка автоноиного источника энергопитания, отвечающего у слоги ям эксплуатации,
-
Оптимизация параметров электрогенератора по макопмуму отдаваемой модности с использованием ЭЦВМ.
-
Проведение экспериментальных исследований и хозяйственных испытаний электрифицированного агрегата для шпалерной подрезки чайных кустов.
-
Технико-экономическое обоснование внедрения электрифицированного агрегата для шпалерной подрезки чайных кустов.
Научная новизна. В диссертационной работе обоснована цо-~ лесообра?ность привода широкозахватных чаеподрезочнкх аппаратов (U4A) от асинхронных короткоэамккутых электродвигателей повышенной частоты тока и теоретически произведен выбор их параметров. Разработан алгоритм расчета параметров пуска приводного электродвигателя, где сопротлгленяе питающей линии и двигателя представляются комплексными числами, учитывается нелинейный характер внутреннего сопротивления работающего под нагрузкой двигателя, а также взаимноо влияние двигателей] работающего и пускаемого.
Уточнена методика проектирования беоконтактного синхронного генератора совмещенного типа, учитывающая оообеннооти электропривода ШЧА; Получены выражения, характеризующие распределение электромагнитных нагрузок, н даны рекомендации по их выбору; получены раочетные соотноления, овяэывающие конструктивные параметры генератора и возбудителя, их электромагнитные нагрузки с величиной электромагнитной мощности генератора и возбудителя.
Техническая новизна. Разработан новый автономный источник питания переиенного тока на базе бесконтактного синхронного генератора совмещенного типа (БСГС) и дискретного регулятора тока возбуждения (решение Госкомиз обретений о задаче авторского свидетельства СССР от 15.12.1989 г. по заявке Я 4416583/24-07).
Практическая значимость. Произведена разработка асинхронного электропривода повызенной частоты тока ШЧА. который может быть применен на других средствах малой механизации, используемых б чаеводстве к цитрусоводстве. Предложенный алгоритм расчета параметров пуска приводного электродвигателя позволяет определить возможность пуска, найти значения параметров пускаемого и работающего под нагрркой электродвигателя, выявить требования к внешней характеристике источника электроэнергии. Уточненная методика проектирования БСГС позволяет проводить оптимальное проектирование генераторов, предназначенных для питания электропривода ЕЧА.
Основные положения, зыяоеимке на завиту:
-
Обоснование и выбор параметров привода широкозахватных чаеподрезочных аппаратов от асинхронных короткозаыкнуч-ых электродвигателей повыиенкой частоты тока.
-
Методика расчета параметров пуска приводных электродвигателей широкозахватных чаеподрезочных аппаратов.
-
Уточненная иетодика проектирования бесконтактного синхронного генератора совмеадяного типа.
-
Результаты экспериментальных исследований электрифицированного агрегата для шпалерной подрезки чайных кустов.
Реализация результатов исследования. Разработай, изготовлен и испытан в хозяйственных условиях электрифицированный агрегат для планерной подрезки чайных кустов. Материалы исследований приняты НПО "Грузсельхознаа" и используется для разработки системы электропривода и энергопитания технических средств малой механизации энергоемких технологических процессов в чаеводе теє и цитрусоводстве.
Апробация работы. Материалы диссертации а основные ее результаты докладывались и обсуждались на научной тлнференцни "Молодые ученые Кубани - Продовольственной программе""'(т.. Краснодар, 1934 г.); на УЕ БсесссзноЯ иаучно-техяичвеко'й конференция "Состояние и перспективы соверпенствовалня разрайот-
ки,производства я применения низковольтных электродвигателей переменного тока" (г, Суздаль, 1980 г.); на Всєсобзной научно-технической конференции "Развитие и совершенствование средств малой педализации" (г. Тбилиси, IS85 г.); на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ВИЗСХа "Научно-техническкй прогресс в электрификации сельского хозяйства" (г. Москва, 1986 г.); на научно-практической конференции Томского филиала НИИ технологии машиностроения (г. Томок, 1969 Ю; на научно-технической конференции профессорскг-преподавательского состава и аспирантов ЧШЗСХа (г, Челябинск, 1990 г.); на итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Кубанского СХК (г, Краснодар, 1984,..1990 г.г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в той числе одно автероксе свидетельство на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 132 страницах машинописного текста; в нее включены 64 рисунка, 5 таблиц, список литературы из 126 наименований, 7 приложений на 35 страницах.
