Контрольная работа Электрический привод в сельскохозяйственном производстве
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ФАКУЛЬТЕТ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Контрольная работа по Электрификации сельского хозяйства
Тема: «Электрический привод в сельскохозяйственном производстве»
Проверил: С. И. Юран
Выполнил: студент 1 курса Е.Ю. Халдеева
(специальность 080502 – «Экономика и
управление на предприятии АПК», гр. 25 «б», 0705109)
Ижевск 2007
Содержание
Введение 3
1. Электропривод и его основные части 4
2. Электрические двигатели сельскохозяйственного назначения 6
3. Аппаратура управления и защиты электроустановок 10
4. Электропривод сельскохозяйственных машин и установок 11
4.1. Электропривод установок для водоснабжения 11
4.2. Электропривод вентиляционных установок 13
4.3. Электропривод машин для приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах 15
4.4. Электропривод навозоуборочных установок 17
Заключение 19
Список литературы 21
Введение
Одно из важнейших условий устойчивого развития сельскохозяйственного производства – дальнейшее широкое и всестороннее использование электрической энергии в сельском хозяйстве. Устройством, преобразующим электрическую энергию в механическую является электропривод. Электропривод состоит из электродвигателя, передаточного механизма, аппаратуры управления и защиты. В сельском хозяйстве работает 14,3 млн. электродвигателей и 2,7 млн. различных производственных электроустановок.
В процессе дальнейшего развития электрификации сельского хозяйства будет расширяться применение электроэнергии для осуществления комплексной электрификации производственных процессов в растениеводстве, животноводстве, птицеводстве, орошении, послеуборочной обработке и переработке сельскохозяйственной продукции.
Целью данной работы является изучение электропривода, его типов, а также рассмотрение некоторых видов электроприводов сельскохозяйственных машин и установок.
1. Электропривод и его основные части
Электроприводом называется машинное устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и состоящее из электродвигателя, передаточного механизма и аппаратуры управления и защиты. Электропривод обеспечивает управление преобразованной механической энергией. В некоторые типы электропривода входят преобразовательные устройства: выпрямители, преобразователи частоты, инверторы.
Электропривод, применяемый в производственных процессах, делят на три основных типа: групповой (трансмиссионный), одиночный и многодвигательный.
Групповым называется такой электропривод, в котором от одного электродвигателя с помощью одной или нескольких трансмиссий движение передается группе рабочих машин. Такой электропривод из-за технического несовершенства находит очень ограниченное применение.
Одиночным называется такой электропривод, который с помощью отдельного электродвигателя приводит в движение одну машину или производственный механизм. Различают простой одиночный привод и индивидуально-одиночный. В простом одиночном приводе электродвигатель с рабочей машиной соединяется плоской или клиноременной передачей через редуктор или непосредственно с помощью муфт. Такой электропривод имеют измельчители кормов «Волгарь-5М», ИГК-30Б, дробилки кормов КДУ-2,0 и КДМ-2,0 и др.
Многодвигательным называется такой электропривод, когда в одной рабочей машине для привода рабочих органов используются отдельные электродвигатели (например, зерноочистительная машина ЗВС-20, очиститель вороха ОВП-20А, гранулятор ОГМ-0,8А и др.).
С развитием производства и его технической оснащенности в классификацию электроприводов введены дополнительные характеристики основных типов приводов.
В индивидуально-одиночном приводе имеется конструктивная связь деталей электродвигателя с рабочей машиной (машинка для стрижки овец со встроенным электродвигателем, электродрель и т.п.).
В многодвигательном электроприводе различают простой многодвигательный привод, когда электродвигатель с рабочими органами машины соединяется непосредственно без конструктивных изменений двигателя, то есть с помощью муфт, ременных передач и редукторов; в индивидуально-многодвигательном приводе детали электродвигателя служат одновременно и деталями рабочих органов машин (ролики прокатного стана, привод очесывающих валиков в хлебоуборочной машине и др.); агрегатированный многодвигательный электропривод, когда согласованно действует целая система рабочих машин, объединенных в общую поточную (технологическую) линию, например зерноочистительно-сушильные комплексы, цехи для приготовления концентрированных кормов типа ОКЦ-30, ОКЦ-50, установка для приготовления витаминной муки АВМ-0,4 и др.
Электрические приводы могут быть классифицированы по ряду признаков: по условиям применения (стационарные и передвижные), по способу управления (автоматизированные, частично автоматизированные и неавтоматизированные), по числу скоростей (односкоростные и многоскоростные), по роду используемой электрической энергии (постоянный ток, однофазный и трехфазный) и др.
Развитию электропривода и разнообразию его типов во многом способствуют следующие преимущества электропривода перед другими видами приводов: быстрый и простой пуск электродвигателя, благодаря которому легко осуществить частые пуски и остановки машины; возможность точного учета расхода энергии на отдельные производственные операции, что позволяет оценивать и сравнивать влияние этой составляющей на стоимость продукции, а также сравнивать между собой рабочие машины различных типов; способность электродвигателя выдерживать значительные перегрузки; электродвигатели могут работать погруженными в воду, в безвоздушном пространстве и в прочих условиях среды, где другие двигатели работать не могут; электродвигатели имеют более длительный срок службы, меньшие габариты и металлоемкость, просты в обслуживании и надежны в эксплуатации; при электроприводе легче осуществить автоматизацию работы как отдельных машин, так и всего производственного процесса в целом; возможность использования электрической машины как в двигательном, так и в тормозном (генераторном) режиме; возможность изготовления электропривода практически любой мощности (от долей ватта до сотен и тысяч киловатт), на различную частоту вращения; возможность конструктивного упрощения рабочей машины, ее совершенствования; экономия обтирочных и других материалов, чистота в помещении, улучшение условий труда.
2. Электрические двигатели сельскохозяйственного назначения
Ряд электрических двигателей промышленного исполнения не может использоваться в сельскохозяйственном производстве из-за значительных перепадов температур, большой влажности, химически агрессивных сред, существенных колебаний напряжения в сети, больших пусковых масс и ряда других причин.
Поэтому электротехнической промышленностью разработаны асинхронные электродвигатели единой серии А2 и А02 для работы в сельскохозяйственных помещениях и на открытом воздухе. Работа этих двигателей возможна в следующих условиях: температура окружающей среды от -450 до +450С; повышена влажность воздуха с содержанием агрессивных газов; повышена запыленность воздуха; значительные отклонения напряжения питающей сети от номинального значения. В таких условиях электродвигатели устойчивы к воздействиям дезинфицирующих растворов и аэрозолей. Для работы во взрывоопасной среде эти электродвигатели не пригодны.
Все электродвигатели сельскохозяйственного назначения по сравнению с базовыми имеют повышенные пусковые моменты. Улучшены энергетические показатели, что позволяет пускать их при номинальной нагрузке, а также использовать продолжительное время при колебаниях напряжения сети от +10 до -7,5% и сохранении максимального момента на валу в течение 6 мин при снижении напряжения до 0,8 от номинального. При длительном понижении напряжения до 0,8 от номинального двигатели могут работать при снижении нагрузки на 10…15%. Для маломощных источников питания предусматривается возможность пуска включением обмоток статора в звезду и последующим переключением на треугольник при достижении номинальной частоты вращения. Рабочая машина при этом не должна быть нагружена. Двигатели допускают включение на рабочее напряжение и нагрузку без измерения сопротивления изоляции обмотки или разборки после перерыва в работе до 12 месяцев, а также без снятия с рабочей машины или после хранения в неотапливаемых складских помещениях.
Электродвигатели сельскохозяйственного назначения выполняют закрытыми, обдуваемыми, с химовлагоморозостойкой изоляцией. Конструкция электродвигателей обеспечивает защиту от попадания внутрь воды, пыли и инородных предметов. Водозащищенность по линии вала обеспечивается манжетными резиновыми уплотнителями. Уплотнение между станиной и подшипниковыми крышками, коробкой выводов и станиной создается за счет промазывания сопрягаемых поверхностей сгущенной эмалью.
В электродвигателях до 5-го габарита включительно применяется изоляция обмоток класса В и класса F – в двигателях 6-го и 7-го габаритов. Превышение температуры обмотки над температурой окружающего воздуха допускается до 850С для изоляции класса В и до 105 для изоляции класса F. При этом обмотка с изоляцией класса В может нагреваться до 1250С, а с изоляцией класса F – до 145, поэтому следует остерегаться ожогов при прикосновении к корпусу электродвигателя при оценке степени его нагрева.
Станина электродвигателя литая, из серого чугуна, снаружи имеет продольные ребра для увеличения поверхности охлаждения. На станине прикреплена паспортная табличка, в которой приведены основные технические данные электродвигателя.
Подшипниковый узел состоит из щита, крышек и подшипника. Подшипниковые щиты и крышки литые, из серого чугуна. В наружную крышку подшипника закладывают уплотнение манжетного типа, а во внутреннюю – фетровое уплотнение. В электродвигателях применяются как шариковые, так и роликовые подшипники. Подшипниковые узлы допускают работу электродвигателей в горизонтальном и вертикальном положениях. Подшипники имеют повышенный класс точности и срок службы 10000 ч.
При техническом обслуживании применяют консистентную смазку ЦИАТИМ-203, которую нагнетают шприцем через масленки, расположенные в подшипниковых крышках.
Электродвигатели имеют наружную вентиляцию. Ребристая поверхность электродвигателя охлаждается потоком воздуха, создаваемым вентилятором, насаженным на свободный конец вала. Вентилятор закрыт кожухом, который винтами крепят к подшипниковому щиту.
Коробка выводов герметизирована, имеет зажимную колодку с двумя штуцерами и специальные сальники для уплотнения ввода питающих проводов, проложенных в металлической или пластмассовой трубе. Коробку можно поворачивать на 900 в плоскости ее крепления.
Для обеспечения безопасности обслуживания каждый электродвигатель оборудован двумя винтами заземления: один находится в коробке вывода, другой – на лапе электродвигателя или фланцевом щите. Детали электродвигателей покрыты специальными эмалевыми или гальванолакокрасочными составами, предохраняющими их от коррозии.
Указанные энергетические и конструктивные изменения повысили эксплуатационную надежность электродвигателей сельскохозяйственного назначения в 3 раза. Число технических обслуживаний допускается с периодичностью 2…3 месяца, текущие ремонты с разборкой электродвигателя – 1 раз в 2 года.
Расчетный срок службы электродвигателей серии 4А – не менее 15 лет при наработке 40000 ч.
Для сельскохозяйственного производства также выпускаются электродвигатели серии ДА…С мощностью от 0,25 до 4 кВт с различной частотой вращения и высотой осей вращения.
Например, обозначение электродвигателя ДА80А4С: Д – серия; А – алюминиевый корпус; 80 – высота оси вращения в мм; А – короткий магнитный сердечник; 4 – четырехполюсный (1500 мин-1); С – сельскохозяйственного назначения. Эти электродвигатели химовлагоморозостойкого исполнения и имеют такое же назначение, что и электродвигатели серии А02…СХ. Рабочее напряжение электродвигателей 380/220 В при частоте тока в сети 50 Гц. Они работают без изменения номинальной мощности при отклонении напряжения сети до +5% от номинального. Понижение напряжения требует снижения нагрузки с учетом нагрева электродвигателя.
Электрические модификации двигателей серии Д сельскохозяйственного назначения – электродвигатели с повышенным скольжением и многоскоростные. Первые предназначены для привода сельскохозяйственных машин с большим числом пусков и реверсов, а также механизмов, требующих форсированного времени разгона, вторые (многоскоростные) – для привода машин и механизмов со ступенчатой регулировкой частоты вращения. Эти электродвигатели служат для привода осевых вентиляторов в системах автоматического управления микроклиматом в птицеводческих помещениях при температуре от -20 до +400С, относительной влажности воздуха до 100% (при температуре +200С), в атмосфере, содержащей аммиак, – до 0,08 г/м3, сероводород – до 0,02 г/м3, углекислый газ – до 14,2 г/м3, горячую соломистую и хлопьевидную пыль – не более 3,5 г/м3 при диаметре частиц не менее 1 мкм. Электродвигатели могут работать при отклонениях напряжения в пределах от -5 до +10%.
Электродвигатели могут работать в горизонтальном и вертикальном положениях (свободный конец вала расположен вверху и внизу). Электродвигатель крепят к трубе вентилятора на четырех парах растяжек. Подшипниковый узел защищен с наружной стороны манжетным уплотнением. Конструкция двигателя позволяет наполнять подшипниковые узлы смазкой без разборки электродвигателя. Электродвигатели охлаждаются вентиляторами.
Электродвигатели серии 4А сельскохозяйственного назначения выполняют мощностью от 0,55 до 11 кВт на напряжения 220, 380 и 660 В; от 15 до 110 кВт на 380/220 и 660/380 В при синхронных частотах вращения 750 и 550 мин-1, а многоскоростные – на 500/750/1000/1500 мин-1. Высоты осей вращения равны 160 и 180 мм. Электродвигатели этой серии имеют повышенные пусковые моменты, что обеспечивает пуск их при полной загрузке производственного механизма и устойчивую работу при пониженном напряжении. Их выполняют в закрытом обдуваемом исполнении с чугунными подшипниковыми щитами. Коробки выводов выполнены двухштуцерными с зажимными колодками. В коробках выводов предусмотрены уплотнения для предотвращения проникновения воды. Подшипниковые узлы имеют устройства для наполнения смазкой без их разборки с помощью штокового или рычажно-плунжерного шприца. Для смазки подшипников используют смазку ЦИАТИМ-203. чтобы предотвратить попадание воды внутрь электродвигателя, подшипниковые щиты и крышки при сборке промазывают сгущенной эмалью или кремнийорганическим вазелином.
Для предохранения вала электродвигателя от износа в месте контакта с манжетой применяют стальную каленую втулку. В электродвигателях используют обмоточные и установочные провода, пропиточные и лакокрасочные материалы, антикоррозийные покрытия, стойкие к воздействию влаги, агрессивных сред животноводческих помещений, дезинфицирующих растворов и аэрозолей.
Модификации электродвигателей 4А – 4АР, 4АС, 4А…СХ, …Т, …Х, …ХЛ – можно использовать в любых климатических условиях.
3. Аппаратура управления и защиты электроустановок
Аппаратура управления и защиты электродвигателей – составная часть электропривода – предназначена для пуска и остановки двигателя, изменения частоты и направления вращения вала двигателя, а также для обеспечения работы электродвигателя в заданных режимах в соответствии с требованиями технологического процесса и для защиты его от ненормальных режимов работы.
Аппаратуру управления классифицируют по назначению, способу управления (ручное, автоматическое, дистанционное), роду тока (постоянный или переменный), конструкции, исполнению (открытое, защищенное пылебрызгонепроницаемое, тропическое и т.п.).
Аппаратура ручного управления приводится в действие обслуживающим персоналом. К этой аппаратуре относятся включатели и переключатели, рубильники, пусковые резисторы, кнопочные станции, магнитные пускатели, автоматические выключатели. Ручное управление электроприводами применяется только в установках небольшой мощности с редкими включениями и не требующих дистанционного управления.
Для автоматического управления электроприводом наибольшее распространение получила релейно-контакторная аппаратура, в которой используются контакторы, магнитные пускатели с кнопочными станциями, конечные и путевые выключатели, различные реле и т.п. Получают распространение бесконтактные способы управления электроприводами, основанные на применении тиристоров и симисторов.
4. Электропривод сельскохозяйственных машин и установок
4.1. Электропривод установок для водоснабжения
В сельскохозяйственном производстве получили распространение башенные и безбашенные автоматические водокачки, использующие подземные воды.
На рисунке 1 приведена принципиальная электрическая схема автоматической башенной водокачки, основными частями которой являются электродвигатель М, приводящий в действие водяной насос, автоматический выключатель QF, магнитный пускатель KM, реле уровня KV, включенное через выпрямительный мост V1…V4, электродный датчик уровней с электродами SL1 и SL2 (верхнего и нижнего уровней).
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема автоматической башенной водокачки.
До пуска водокачки в работу при помощи переключателя SA ее ставят на ручное управление (положение Р) или автоматическое (положение А). Затем включают автоматический выключатель QF. Если в баке водокачки нет воды (при положении А переключателя SA), то цепь электрического тока проходит через соединенные размыкающие контакты реле уровня KV:1 и катушку магнитного пускателя КМ, который срабатывает и замыкает свои главные контакты КМ в цепи трехфазного электродвигателя М, вращающего водяной насос. Вода начинает поступать в напорный бак водокачки. Уровень воды в баке постепенно достигает датчика нижнего уровня SL2, вода заполняет пространство между его электродами и продолжает подниматься. При заполнении водой бака до датчика верхнего уровня SL1 образуется электрическая цепь TV – V1…V4 – KV – SL1 – TV. Реле уровня срабатывает и разрывает своими размыкающими контактами КV: 1 цепь питания катушки магнитного пускателя К М, что, в свою очередь, вызывает остановку электродвигателя М и водяного насоса. Срабатывание реле КV вызывает также соединение замыкающих контактов КV: 2, и в результате этого образуется цепь ТV- -V1…V4 – КV – КV:2 – SL2 – ТV, по которой проходит ток до тех пор, пока уровень воды в баке не опустится ниже датчика нижнего уровня SL2. При этом через катушку реле уровня перестает протекать ток, якорь реле отпадает и снова собирается цепь С – QF – FUI – SA – KV:1 – КМ – N, включается магнитный пускатель, электродвигатель и насос снова подает воду в бак. Все повторяется в прежней последовательности.
При отключении насоса включается зеленая сигнальная лампа HL1, при его работе – красная HL2. для предотвращения отказов в работе водокачки вследствие обмерзания электродов датчика в зимнее время в схеме предусмотрен нагревательный элемент EK, включаемый выключателем S2.
Безбашенные водокачки с воздушно-водяным котлом управляются при помощи реле давления ВР, реагирующего на изменение давления воздуха внутри котла. Для пуска водокачки в работу включают автоматический выключатель QF. При отсутствии воды в котле контакты реле давления ВР замкнуты и ток проходит через катушку магнитного пускателя КМ, который управляет работой электродвигателя М, вращающего водяной насос. В результате работы насоса вода нагнетается внутрь котла и воздух в нем сжимается. Когда давление внутри котла достигает заданного максимального значения, гибкая мембрана реле давления выгибается, контакты ВР размыкаются, магнитный пускатель выключается, останавливая электродвигатель и насос. Под давлением сжатого воздуха вода из котла подается в водопроводную сеть. Когда давление воздуха в котле сравняется с заданным минимальным значением, снова срабатывает реле давления и снова включаются магнитный пускатель и насос.
Если по каким-либо причинам реле давления не отключит насос, когда давление превысит допустимое значение, срабатывает специальный предохранительный клапан, который сливает воду.
Безбашенные водокачки не требуют сооружения дорогостоящих водонапорных башен, поэтому стоимость подачи воды ими в 1,5…2 раза меньше, чем башенными.
Недостаток безбашенных водокачек в том, что через определенный промежуток времени воздух, находящийся в котле, растворяется в воде, включение насоса учащается. Чтобы устранить это, в современных типах безбашенных водокачек запас воздуха в котле автоматически пополняется. Промышленностью выпускаются также водокачки, имеющие разделительную резиновую диафрагму в котле.
Водокачки комплектуют погружными центробежными электронасосными агрегатами. Особенность погружных электронасосов состоит в том, что приводной электродвигатель непосредственно соединен с рабочим колесом насоса. Обмотка статора электродвигателя выполняется со специальной изоляцией, допускающей работу электродвигателя в воде.
Промышленностью также выпускаются станции управления на бесконтактных элементах типа ПЭТ и ШЭТ для автоматизации водокачек. Эти станции имеют высокую эксплуатационную надежность и безопасность обслуживания.
4.2. Электропривод вентиляционных установок
Вентиляционные установки применяют для вентиляции различных животноводческих и птицеводческих помещений, для хранения и сушки сельскохозяйственных продуктов.
Вентиляционные установки различаются способами создания тяги: с естественной тягой, с механическим побуждением тяги и комбинированного действия. Механические установки подразделяют: на приточные, вытяжные и комбинированные; без подогрева воздуха и с подогревом от паровых, водяных и электрических калориферов.
Приточная система вентиляции с естественной тягой действует за счет скоростного напора ветра, а вытяжная система с естественной тягой – за счет разности температур внутри и снаружи помещения.
Нормальная продуктивность животных на фермах и комплексах обеспечивается в тех случаях, когда внутри помещений температура, относительная влажность воздуха, концентрации углекислого газа, аммиака и сероводорода не выходят за допустимые пределы.
Для создания оптимальных условий среды в животноводческих помещениях промышленностью серийно выпускается комплектное электрооборудование «Климат – 4М». этот комплект выпускается в трех исполнениях: «Климат – 44» с вентиляторами типа ВО – 4 (до 30 шт.), «Климат -45» с вентиляторами типа ВО – 5,6 (до 20 шт.) и «Климат – 47» с вентиляторами типа ВО – 7 (до 10 шт.).
Специально разработанные низконапорные осевые вентиляторы используются с электродвигателями типа Д8ОА4П химостойкого исполнения, частоту вращения которых можно ступенчато регулировать в пределах 5:1, изменяя подводимое напряжение от 70 до 380 В при помощи подключения к выводам автотрансформатора АТ-10.
Диапазон регулирования подачи вентиляционной установки расширен путем деления вентиляторов на три группы.
Система управления вентиляторами включает в себя два полупроводниковых трехпозиционных терморегулятора типа ПТР-3, настроенных на разные температуры срабатывания.
Если температура воздуха в помещении соответствует заданной, то замкнуты контакты терморегуляторов SK1:2, SK2:1, SK2:2 (рис.2), ввиду этого включены пускатели К2,К4 и К5. электродвигатели при этом работают на средней частоте вращения. При повышении температуры замыкается контакт SK1:1 (разомкнут SK1:2) и пускатели К3…К5 получают питание. Электродвигатели переключаются на высшую частоту вращения.
Рис. 2. Функциональная схема системы управления микроклиматом с помощью
установки «Климат-4М».
При понижении температуры замыкаются контакты SK1:3, SK2:1 и SK2:2, в цепь вводятся катушки пускателей К1, К4 и К5 и электродвигатели переключаются на низшую частоту вращения. Если температура продолжает снижаться, то замкнутым окажется только контакт SK2:2 и пускатель К4 отключает группу электродвигателей №3. при дальнейшем снижении температуры отключается пускатель К5, остается включенной только одна группа вентиляторов. При падении температуры ниже предельной замыкается контакт SK2:3 и выдается аварийный сигнал. В схеме управления вентиляционной установкой предусмотрена возможность ручного управления всеми группами вентиляторов.
Комплектное оборудование «Климат-2» и «Климат-3» предназначено для создания систем приточно-вытяжной вентиляции, воздушного отопления и испарительного охлаждения приточного воздуха различных животноводческих и птицеводческих помещений. Оно включает: комплект одной из модификаций вытяжных вентиляторов «Климат-4», два центробежных вентилятора Ц4-70 с приводом от трехскоростного электродвигателя с турбоувлажнителями, два электромагнитных клапана для управления подачей воды в турбоувлажнители. Кроме того, в комплект оборудования входят два регулирующих клапана с исполнительным механизмом для автоматизации регулирования подачи воды в водяные калориферы.
Приточно-вытяжные установки ПВУ-4, ПВУ-6 и ПВУ-9 с подачей воздуха соответственно 4000, 6000 и 9000 м3/ч представляют собой вентиляционные устройства, в которых совмещены приток и вытяжка воздуха в одном агрегате – вентиляторе, имеющем два ряда лопаток.
Установки содержат два, вставленных один в другой, цилиндрических воздуховода: внутренний служит для вытяжки воздуха из помещения, а приток наружного воздуха осуществляется через кольцевой канал, образуемый наружным и внутренним воздуховодами. Вентилятор приводится в действие электродвигателем мощностью 2,2 кВт.
В холодный период года, когда тепловыделений животных недостаточно для восполнения потерь тепла, приточный воздух подогревается трубчатыми электронагревателями мощностью 15 кВт.
4.3. Электропривод машин для приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах
Корма на животноводческих и птицеводческих фермах готовят в кормоцехах и кормокухнях, используя для этого специальные машины и агрегаты, приводимые в действие трехфазными электродвигателями серий АО, АО2, АОП2, 4АР и 4А. электродвигатели и машины соединяют между собой плоско- и клиноременными передачами, муфтами и редукторами. Большинство кормоприготовительных машин и агрегатов поставляется в хозяйства уже в комплекте с электродвигателями и аппаратурой управления.
Ниже рассмотрено устройство электроприводов некоторых электрифицированных машин для приготовления и раздачи кормов, применяемых в животноводстве.
Для измельчения фуражного зерна, кукурузных початков, жмыха, зеленых кормов, корнеклубнеплодов и т.п. используется универсальная дробилка КДУ-2,0, которая приводится в действие электродвигателем АО2-81-4ВМС мощностью 30 кВт. Двигатель размещен под подающим транспортером на раме, продольные пазы которой дают возможность регулировать натяжение ремней. На валу электродвигателя установлена фрикционная центробежная муфта, автоматически включающая дробилку, когда частота вращения вала электродвигателя достигает 700…800 мин-1. Шкаф управления крепят на стене того помещения, в котором расположена дробилка. Контроль за загрузкой дробилки осуществляется с помощью амперметра-индикатора, установленного на поворотной вертикальной раме вместе с кнопочной станцией. Производительность машины при дроблении зерна 2 т/ч, жмыха – 3 т/ч.
Измельчитель кормов «Волгарь-5» применяют для измельчения корнеплодов, зеленой массы, силоса и грубых кормов с получением двух фракций измельченной массы: стружки и мелкой мезги.
Привод машины осуществляется электродвигателем типа АОП2-71-4СХ мощностью 22 кВт. Частота вращения барабана режущего аппарата 730 мин-1, измельчающего 1000 мин-1.
Измельчающий аппарат снабжен предохранительным устройством, которое через конечный выключатель SQ отключает электродвигатель М при больших перегрузках. Производительность машины в зависимости от вида кормов типа РКС-3000М.
Раздатчик состоит из системы транспортеров и электрооборудования. Привод рабочих органов осуществляется электродвигателями серии АО2 химостойкого исполнения общей мощностью 8,2 кВт. Процесс раздачи кормов происходит следующем образом. Из кормоцеха корм доставляется в бункер-дозатор. Платформу раздатчика устанавливают в исходное крайнее положение (правое и левое). Затем кнопкой SВ2 (рис. 3) включают двигатель М1 транспортера-загрузчика, а потом кнопкой SВ4 – двигатель М2 транспортера и шнека бункера-дозатора. Корм перемещается к раздаточной платформе. В момент поступления корма на платформу тумблером SА включают электродвигатель М3 приводной станции. Раздаточная платформа начинает перемещаться из одного крайнего положения в другое и загружается кормом. Скребки в это время подняты и не мешают перемещению корма вместе с платформой. У последней кормушки движение платформы переключается на обратный ход при помощи конечного переключателя
Рис. 3. Схема управления стационарным кормораздатчиком РКС-3000М.
SQ. Скребки первой половины опускаются на платформу и задерживают корм. Платформа уходит из-под корма, и он падает в кормушки.
Одновременно происходит загрузка корма на другой конец платформы. Далее процесс повторяется до полной раздачи корма. Производительность раздатчика 5… 10 т/ч. Один рабочий за 20…30 мин может обслужить до 3000 свиней.
Для раздачи всех видов предварительно измельченных кормов или их смесей влажностью до 70% на откормочных фермах крупного рогатого скота с двухрядным размещением кормушек применяется универсальный раздатчик кормов РКУ-200. он унифицирован на 70% с раздатчиком РКС-3000М и работает по тому же принципу. Производительность раздатчика в зависимости от вида раздаваемых кормов 1…10т/ч. Его обслуживает один рабочий. Полная раздача корма занимает 40…60мин.
Применение раздатчика РКУ-200 позволяет существенно снизить затраты труда и эксплуатационные издержки и улучшить условия труда обслуживающего персонала и содержания животных.
4.4. Электропривод навозоуборочных установок
В комплексе производственных процессов на животноводческих фермах затраты труда на уборку навоза и помета составляют свыше 30%. Поэтому электромеханизация уборки навоза имеет высокую эффективность.
Для уборки навоза применяют различные электромеханизированные установки и конвейеры. Наибольший интерес с точки зрения электропривода имеет скребковый транспортер типа ТСН-3,0Б. Его применяют для удаления навоза из животноводческих помещений и погрузки в транспортные средства. Производительность установки 4…5,5 т/ч. Эта установка состоит из двух самостоятельных горизонтального и наклонного транспортеров, которые приводятся в действие электродвигателями мощностью 4 и 1,5 кВт и аппаратуры управления.
Горизонтальный транспортер устанавливают внутри животноводческого помещения в специальном навозном желобе. Нижний конец наклонного транспортера также находится внутри животноводческого помещения и углублен в пол так, что навоз, передвигаемый скребками горизонтального транспортера, падает на нижнюю часть желоба наклонного транспортера. Верхний конец наклонного транспортера поднят над землей на такую высоту, чтобы под ним можно было установить транспортную тележку. В районах с холодной зимой рекомендуется строить утепленный тамбур для наклонного транспортера и транспортной тележки.
Аппаратура управления, размещенная в специальном шкафу, обеспечивает: последовательный пуск в работу сначала наклонного, а затем горизонтального транспортера и автоматическую остановку горизонтального транспортера, если по каким-либо причинам остановится наклонный; защиту установки от токов короткого замыкания (автоматический выключатель) и перегрузок (тепловые реле магнитных пускателей).
Рис. 4. Схема управления скребковым транспортером ТСН-3,0Б.
Для пуска транспортера в работу сначала включают автоматический выключатель QF (рис.4), а затем кнопкой SB2 через магнитный пускатель KM1 подают питание на электродвигатель наклонного транспортера М1. Одновременно вспомогательный контакт КМ1 подготавливает цепь управления магнитного пускателя КМ2. Далее кнопкой SB4 включают электродвигатель М2 горизонтального транспортера. Отключают транспортеры в обратном порядке кнопками SB3 и SB1.
Заключение
Электропривод – это машинное устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и состоящее из электродвигателя, передаточного механизма, аппаратуры управления и защиты.
Преимуществами электропривода перед другими видами приводов являются экологичность и гигиеничность, быстрый и простой пуск электродвигателя, способность выдерживать большие перегрузки, возможность работать в воде и безвоздушном пространстве, большой срок службы, меньшие габариты и металлоемкость. Электроприводы просты в обслуживании и надежны в эксплуатации.
Ряд электрических двигателей промышленного исполнения не может использоваться в сельскохозяйственном производстве, поэтому электротехнической промышленностью разработаны асинхронные электродвигатели единой серии А2 и А02 для работы в сельскохозяйственных помещениях и на открытом воздухе. Электродвигатели сельскохозяйственного назначения выполняют закрытыми, обдуваемыми, с химовлагоморозостойкой изоляцией.
Более 90% всех используемых в мире электродвигателей – это трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. Широкое распространение таких электродвигателей в связи с их простотой и надежностью.
В данной работе рассмотрены некоторые виды электроприводов сельскохозяйственных машин и установок: электропривод установок для водоснабжения, электропривод вентиляционных установок, электропривод машин для приготовления и раздачи кормов на животноводческих фермах, электропривод навозоуборочных установок.
В сельскохозяйственном производстве получили распространение башенные и безбашенные автоматические водокачки, использующие подземные воды, также промышленностью выпускаются станции управления на бесконтактных элементах типа ПЭТ и ШЭТ для автоматизации водокачек. Эти станции имеют высокую эксплуатационную надежность и безопасность обслуживания.
Вентиляционные установки применяют для вентиляции различных животноводческих и птицеводческих помещений, для хранения и сушки сельскохозяйственных продуктов. Для создания систем приточно-вытяжной вентиляции, воздушного отопления и испарительного охлаждения приточного воздуха различных животноводческих и птицеводческих помещений предназначено комплектное оборудование «Климат-2» и «Климат-3».
Корма на животноводческих и птицеводческих фермах готовят в кормоцехах и кормокухнях, используя для этого специальные машины и агрегаты, приводимые в действие трехфазными электродвигателями серий АО, АО2, АОП2, 4АР и 4А. Для раздачи всех видов предварительно измельченных кормов или их смесей влажностью до 70% на откормочных фермах крупного рогатого скота применяется универсальный раздатчик кормов РКУ-200. Он унифицирован на 70% с раздатчиком РКС-3000М и работает по тому же принципу. Применение раздатчика РКУ-200 позволяет существенно снизить затраты труда и эксплуатационные издержки и улучшить условия труда обслуживающего персонала и содержания животных.
Электропривод навозоуборочных установок. В комплексе производственных процессов на животноводческих формах затраты труда на уборку навоза и помета составляют свыше 30%. Поэтому электромеханизация уборки навоза имеет высокую эффективность. Для уборки навоза применяют различные электромеханизированные установки и конвейеры. Наибольший интерес с точки зрения электропривода имеет скребковый транспортер типа ТСН-3,0Б.
Список литературы
1. Бородин И.Ф., Судник А.С. Автоматизация технологических процессов. – М.: «КолосС», 2005.
2. Воробьев В.А. Электрификация сельскохозяйственного производства. – М.: «Агропромиздат», 1985.
