Повышение эффективности использования сельскохозяйственных электроприводов за счет оптимизации запаса мощности асинхронных двигателей

• Автор: Левин, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 132 с. : ил.

1 Постановка задач исследования

1.1 Характеристика парка электрооборудования, используемого в сельском хозяйстве

1.1.1 Характеристика парка электродвигателей

1.1.2 Характеристика режимов работы электроприводов

1.2 Условия эксплуатации электроприводов в сельском хозяйстве

1.3 Обзор методов выбора мощности АД

1.4 Анализ аварийных ситуаций электроприводов в сельском хозяйстве

1.5 Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАПАСА МОЩНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ

2.1 Исходные положения

2.2 Методика согласования структуры электропривода, с условиями эксплуатации

2.3 Теоретическое обоснование запаса мощности двигателя
2.4 Особенности эксплуатации изношенного электрооборудования
2.5 Влияние запаса мощности на надёжность электропривода
2.6 Влияние запаса мощности на динамические свойства электропривода
2.7 Выводы
3. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Методика эксперимента
3.2 Описание экспериментальной установки
3.3 Расчет электромеханической постоянной времени электроприводов

3.4 Результаты испытания динамики разгона двигателя при
номинальных параметрах
3.5 Результаты пусковых испытаний АД с пониженным напряжением
3.6 Результаты пусковых испытаний АД при асимметрии фаз
3.7 Экспериментальное исследование работы АД при неполнофазном питании
3.8 Выводы
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список использованной литературы
Приложения
Наметившейся подъем сельскохозяйственного производства повышает требования к эффективности электрифицированного оборудования. Его основу составляет асинхронные двигатели (АД). Выход из строя электродвигателя приводит не только к затратам на его восстановление, но и к нарушению производственных процессов и технологическому ущербу, который во много раз превышает стоимость самого АД. Известно большое количество работ, направленное на сокращение отказов работ. Однако, существенных положительных перемен не достигнуто.
Анализ проектирования электроприводов свидетельствует о том, что выбор мощности АД обычно осуществляется по допустимому нагреву для типовых режимов работ. При этом не учитывается интенсивность аварийных ситуаций, ответственность электропривода по размеру технологического ущерба при отказе АД и другие факторы. Назрела необходимость разработки теории индивидуального согласования электропривода с каждой рабочей машиной. Первостепенное значение имеет выбор запаса мощности АД.
Существующие положение в теории электропривода свидетельствует, что мощность АД должна быть равна мощности рабочей машины или иметь ближайшее больше значение. Неопределенность такого утверждения поставила новую научную задачу об объективном обосновании запаса мощности АД с учетом индивидуальных особенностей электропривода.
Работа выполнялась в соответствии с комплексной программой НИР СГАУ им. Н.И. Вавилова по теме №6 — «Повышение эффективности систем энергетического обеспечения систем АПК».
Нель диссертационной работы. Разработка теоретических положений эффективности АД за счет оптимизации запаса мощности АД с учетом структуры отказов и ответственности электроприводов.

Если ставится цель снизить ущерб до ун, то по (2.8) можно определить наибольшую допустимую стоимость устройства защиты. Например, для предыдущего примера, когда у'т =1,5 и ставится задача исключить ущерб {у'н =0), новое устройство защиты не должно превышать стоимость типового в 1,5 раза.
Зависимости (2,7) и (2,8) могут быть дополнены связью у* и к' с конкретными параметрами, характеризующими условия эксплуатации. К ним относятся интенсивность и структура аварийных ситуаций, размер технологического ущерба и т.п. [20,86,56]. Тогда открывается возможность найти области оптимального применения всех альтернативных вариантов

построения элементов структурной схемы электропривода.
Для многовариантных элементов структуры электропривода можно использовать разработанный метод попарного сравнения относительно типового варианта или относительно лучшего варианта. Часто альтернативные варианты представляют ряд элементов, отличающих друг от друга определяющим параметром, который выбирается по типовой шкале. Она образуется на основе использования коэффициента нарастания параметра, выбранного из ряда предпочтительных чисел. Например, провода нарастают по сечению с коэффициентом 1,3, мощность двигателей - 1,6 и т.д. В таких случаях целесообразно применять уточнённый метод попарного сравнения.
Определяющий параметр Я (мощность, площадь сечения и т.п.) связан с коэффициентом нарастания шкалы А известной зависимостью:
Я, = Я0А'
где 1 = 0, 1, 2...И — натуральный ряд чисел, П0 — начальное значение параметра.
Стоимости элементов обычно подчиняются такой же закономерности. Поэтому отношение стоимостей последующих в ряду изделий к начальному изделию будет равно: