Энергосберегающий многоскоростной электропривод осевых вентиляторов ВО-Ф-7,1А систем микроклимата птицеводческих помещений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, кандидат технических наук Емелин, Александр Аркадьевич

  • Емелин, Александр Аркадьевич
  • кандидат технических науккандидат технических наук
  • 1999, Зерноград
  • Специальность ВАК РФ05.20.02
  • Количество страниц 123
Емелин, Александр Аркадьевич. Энергосберегающий многоскоростной электропривод осевых вентиляторов ВО-Ф-7,1А систем микроклимата птицеводческих помещений: дис. кандидат технических наук: 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве. Зерноград. 1999. 123 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук Емелин, Александр Аркадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Основные требования к микроклимату птицеводческих помещений.

1.2. Анализ методов регулирования частоты вращения вентиляторов птицеводческих помещений.

1.3. Современное состояние теории формирования полюсопереключаемых обмоток для многоскоростных двигателей.

1.3.1. Схемы Даландера.

1.3.2. Метод полюсно-амплитудной модуляции.

1.3.3. Метод фазной модуляции.

1.3.4. Метод формирования фазных зон.

1.4. Нагрузочные свойства многоскоростных электродвигателей.

1.5. Выводы и основные задачи исследований.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СОЗДАНИЯ

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО МНОГОСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ВЫТЯЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ.

2.1. Теоретическое обоснование выбора количества вытяжных вентиляторов с многоскоростными двигателями для птицеводческих помещений.

2.2. Развитие метода формирования фазных зон и разработка на его основе рациональных схем полюсопереключаемых обмоток.

2.3. Выбор схемы обмотки для двигателя привода вытяжного вентилятора ВО-Ф-7,1 А.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕ1 ГГАЛЫ1ЫЕ ИССЛЕДОВА1 1ИЯ

МНОГОСКОРОСТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИВОДА ВЫТЯЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ.

3.1. Методика расчета обмоточных данных многоскоростного двигателя на 10/6 полюсов на базе двигателя АИРП80А6.

3.2. Лабораторные исследования трехфазного многоскоростного двигателя АИРП80А10/6.

3.3. Испытания двигателя АИРП80А10/6 в однофазном режиме в приводе вентилятора ВО-Ф-7,1 А.

3.4. Сравнительная оценка энергетических показателей работы двигателей с полюсопереключаемой обмоткой и от регулятора напряжения в приводе вентиляторов.

Глава 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ МНОГОСКОРОСТНЫХ ЭЛЕК ! ^ПРИВОДОВ ВЫТЯЖНЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ ВО-Ф-7,1 А.

4.1 Выбор варианта схемы включения в сеть обмотки на 10/6 полюсов.

4.2 Оценка экономической эффективности применения многоскоростных электроприводов вытяжной вентиляции птицеводческих помещений.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве», 05.20.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Энергосберегающий многоскоростной электропривод осевых вентиляторов ВО-Ф-7,1А систем микроклимата птицеводческих помещений»

Актуальность темы. Эффективность работы крупных птицефабрик напрямую связана с уровнем расхода электрической энергии в системах обеспечения надлежащего микроклимата в птицеводческих помещениях. Сохранение и поддержание в настоящих экономических условиях интенсивных методов выращивания и содержания птицы требуют прежде всего решения задач по обеспечению в них нормативного воздухообмена при минимальных затратах электроэнергии.

Воздухообмен в птицеводческих помещениях в настоящее время осуществляется с помощью приточно-вытяжных систем вентиляции серии «Климат», использующих на вытяжке специально разработанные низконапорные осевые вентиляторы ВО-Ф-7,1 А. Частота вращения вентиляторов регулируется методом увеличения скольжения асинхронных двигателей за счет снижения подводимого к ним напряжения. Для регулирования напряжения двигателей в современных системах вентиляции используют тиристорные регуляторы.

Существенным недостатком такого способа регулирования является значительное возрастание электрических потерь в двигателях при снижении их частоты вращения. Несинусоидальное напряжение на выходе тиристорных регуляторов вызывает дополнительные потери в двигателях, что наряду с другими причинами завышает их габариты и отрицательно сказывается на потребляемой мощности. Тиристорные регуляторы напряжения относительно дорогие, требуют при наладке и эксплуатации высокой квалификации обслуживающего персонала.

В настоящей работе решаются задачи по снижению потребления электрической энергии в системах обеспечения воздухообмена птицеводческих помещений на основе применения в приводе вытяжных вентиляторов многоскоростных асинхронных двигателей.

Тема диссертации соответствует отраслевой научно-технической программе «Развитие инженерно-технической сферы сельского хозяйства Российской Федерации» на 1996 - 2000 гг. (задание 04 «Разработать научные основы энергетического обеспечения производителей сельскохозяйственной продукции, автоматизации и компьютеризации агропромышленного производства), а также «Концепции развития механизации, электрификации и автоматизации с.-х. производства России на период до 2000 года». Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии на 1996 - 2000 гг.

Цель работы заключается в разработке энергосберегающего многоскоростного электропривода осевых вентиляторов ВО-Ф-7,1А систем микроклимата птицеводческих помещений.

Достижение поставленной цели потребовало решения следующих основных задач:

- проанализировать нормативные требования к воздухообмену птицеводческих помещений и технические средства их реализации, дать энергетическую оценку средствам регулирования вытяжных вентиляторов и обосновать новый комбинированный вариант регулирования воздухообмена птицеводческих помещений;

- на основе современных методов формирования полюсопе-реключаемых обмоток, их обобщения и дальнейшего совершенствования, обосновать вариант схемы обмотки для многоскоростных двигателей в приводе вытяжных вентиляторов, обеспечивающий нормативный воздухообмен при наименьшем потреблении электрической энергии;

- провести лабораторные исследования многоскоростного привода вентиляторов и дать оценку потребления им электрической энергии при использовании наиболее рациональных схем включения полюсопереключаемой обмотки в сеть;

- провести производственную проверку работы многоскоростного привода вытяжного вентилятора ВО-Ф-7Д А;

- дать технико-экономическую оценку эффективности применения многоскоростных двигателей в приводе вентиляторов ВО-Ф-7,1 А и разработать рекомендации по практическому использованию полученных результатов.

Объектом исследования является электропривод вытяжных вентиляторов ВО-Ф-7.1А.

Предметом исследования являются энергетические характеристики многоскоростного электропривода вытяжного низконапорного вентилятора ВО-Ф-7ДА.

Методика исследований включает аналитические и экспериментальные методы. Аналитические методы исследования включают постановку и решение оптимизационной задачи по обеспечению нормативного воздухообмена при групповом включении вытяжных вентиляторов, базируются на современной теории формирования по-люсопереключаемых обмоток, гармоническом анализе магнитодвижущих сил обмоток и его оценке с помощью диаграмм Гёргеса. Экспериментальные исследования многоскоростных двигателей отдельно и в приводе вытяжных вентиляторов ВО-Ф-7ДА проводились в лаборатории кафедры электрических машин и эксплуатации электрооборудования Азово-Черноморской государственной агроинже-нерной академии.

Обработка и анализ результатов исследований проводились с использованием ПЭВМ.

Научная новизна работы заключается:

- в обосновании на основе решения оптимизационной задачи нового варианта обеспечения воздухообмена в птицеводческих помещениях, определяющего в различные периоды года количество работающих вытяжных вентиляторов с приводом от многоскоростных двигателей;

- в развитии методов формирования полюсопереключаемых обмоток и разработке на этой основе новых схем полюсопереключаемых обмоток для многоскоростных двигателей;

- в разработке однослойной полюсопереключаемой обмотки и многоскоростного двигателя АИРП80А10/6 для привода вентилятора ВО-Ф-7ДА, позволяющем на высшей частоте вращения (при 2р=6) полностью использовать габарит базового двигателя.

Практическая ценность выполненных исследований заключается:

- в разработке электропривода вытяжного вентилятора ВО-Ф-7,1 А на основе многоскоростного двигателя на 10/6 полюсов с пониженным на 15 процентов потреблением электрической энергии по сравнению с базовым вариантом;

- в экономическом эффекте от внедрения в типовом птичнике предлагаемого варианта обеспечения нормативного воздухообмена в размере 5300 рублей в год.

Реализация результатов исследований. Многоскоростной электропривод вытяжного вентилятора ВО-Ф-7ДА с использованием двигателя на 10/6 полюсов внедрен на Гуляй-Борисовской птицефабрике Зерноградского района Ростовской области.

Публикация результатов. Основные положения диссертации опубликованы в трех печатных работах.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии в 1995 - 1999 гг.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, списка литературы из 113 наименований, приложения. Содержит 123 страницы, включая 42 рисунка, 24 таблицы.

Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве», 05.20.02 шифр ВАК

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.