SCI Библиотека

В системах орошения централизованного полива с использованием крупных мобильных ирригационных машин, например дождевальных, вода в трубопроводы любого функционального назначения подается под давлением. Основной трубопровод является составной частью конструкции дождевальной машины в не зависимости от способа ее перемещения в плоскости орошения. Трубопровод предназначен для подачи воды в конечное число устройств (дождевателей), как правило, несколько десятков, реализующих функцию создания искусственного дождя в зоне полива. Линейная конструкция трубопровода предопределяет их линейное расположение вдоль трубопровода. Однако с учетом локальных требований к нормам полива вдоль трубопровода, расстояния между отводами в точках крепления дождевателей к трубопроводу являются членами конечного числового ряда. Кроме того, для повышения равномерности орошения конструкция каждого дождевателя должна включать узел, который в процессе работы максимально обеспечивает в месте полива требуемые параметры искусственного дождя. Основу конструкции такого узла составляет регулятор давления. Регулятор давления состоит из различных отдельных компонентов, которые работают совместно друг с другом для выполнения специально разработанной функции − обеспечения постоянного давления на выходе независимо от давления на входе. В пределах диапазона регулировки он может гарантировать, что изменения давления на входе не повлияют на давление на выходе. Таким образом, контролируется влияние изменений давления в трубопроводной сети на расход воды дождевателем. Когда давление на входе регулятора давления изменяется, регулировочный шток подвергается воздействию давления, как на входе, так и на выходе. Возникшая разница давлений между входным и выходным участками T-образного дроссельного стержня устраняется в динамике под действием сил инерции, упругости и трения пружины, обеспечивая тем самым поддержание заданной жесткости кривой производительности регулятора. Для исследования во времени величины смещения дроссельного стержня в функции конструктивных параметров регулятора и распределения статического давления внутри регулятора предложена соответствующая математическая модель. Экспериментально исследованы регулировочные свойства дождевателей с низким расходом компании Nelson Irrigation Co.

В статье рассматривается исследование режимов работы синхронного генератора с постоянными магнитами модульного типа (СГПМ) при различной скорости вращения индуктора. Разработана имитационная модель и лабораторный стенд для ее верификации. Также в статье рассматривается способ регулирования выходного напряжения за счет переключения модулей электромагнитов синхронного генератора при различной скорости вращения индуктора и коэффициента загрузки.

В статье проведено исследование разработанного макетного образца синхронного генератора с постоянными магнитами (СГПМ) на основе имитационного моделирования и экспериментальных испытаний. Для проведения экспериментальных исследований разработан испытательный стенд с возможностью регулирования скорости вращения ротора СГПМ до 500 об/мин. Макетный образец представляет собой трехфазную синхронную машину, магнитная система статора выполнена на основе магнитной системы статора асинхронной электрической машины.

АКТУАЛЬНОСТЬ данного исследования заключается в решении проблемы надёжного функционирования элементов систем энергетики и обеспечение их эффективной эксплуатации при ведении открытых горных работ. В работе представлен методический подход, который позволяет оценить уровень надёжности низковольтных асинхронных электродвигателей в условиях угольного разреза со сложными горно-геологическими и климатическими условиями добычи.

ЦЕЛЬ работы состоит в количественной оценке эксплуатационных факторов, воздействующих на срок службы асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Сосредоточено внимание, как разные по физической основе воздействующие факторы, среди которых выделены электрические параметры – коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициенты гармонических составляющих напряжения и параметры окружающей среды – температура, влажность воздуха и запылённость, влияют на динамику изменения срока службы асинхронного электродвигателя. В качестве объекта исследования рассмотрены асинхронные электродвигатели, применяемые на одном из предприятий компании АО «СУЭК» Забайкальского края.

МЕТОДЫ. Основным инструментом, для реализации задач исследования, использовано компьютерное моделирование на основе программного комплекса Matlab. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследования выполнены на асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором с Рн = 3 кВт, номинальной частотой вращения 1500 об/мин. Моделирование режима работы, исследуемого электродвигателя, выполнено путём изменения параметров эксперимента: величины суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (KU) – от 4 до 12% с диапазоном в 2%; величины коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U) – от 0 до 4% с диапазоном в 1%; величины температуры окружающей среды (∆Tокр ) – от -30°С до + 30°С с диапазоном в 10°С; величины влажности воздуха (Vc) – 20% и 60%; величины коэффициента теплопроводности пыли (Kт) – 0,12 и 0,28. Основываясь на полученные результаты исследования, построены диаграммы, наглядно иллюстрирующие динамику изменения срока службы асинхронного электродвигателя в зависимости от совокупности воздействующих факторов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Тенденции решения вопросов надёжного функционирования угледобывающего предприятия с наличием асинхронных электродвигателей и обеспечение их эффективной эксплуатации являются наиболее приоритетными, главным образом, ориентированными на поддержание стабильности технологических процессов и сохранения объёмов добычи угледобывающего предприятия. Оценена устойчивость электродвигателя к определённым воздействующим факторам и установлены их критические значения. Сформулированы рекомендации по использованию асинхронных электродвигателей с учётом условий их эксплуатации.

Цель – разработка и испытания прототипа интеллектуальной автоматики контроля успешности пусков асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на физической модели локальной системы энергоснабжения. В прототипе реализован поэтапный прогностический контроль процесса, на каждом из которых на основе моделей критических параметров двигателя и питающей сети проверяются частичные условия его успешности. Разработка базируется на использовании программного комплекса LabVIEW, методов параметрической идентификации, физического моделирования, фильтрации аналоговых и цифровых сигналов, теории автоматического регулирования, математического анализа и статистики. Экспериментально доказана возможность и эффективность предиктивного контроля успешности пуска асинхронного двигателя в локальных системах энергоснабжения по величине, скорости и характуру изменения режимных параметров статорных обмоток двигателя без непосредственного измерения частоты вращения его вала. Показано, что погрешность разработанных моделей для определения критических параметров режима, определяющих успешность пуска асинхронного двигателя, не превышает 4%. Установлено, что погрешность прогностической оценки продолжительности пуска асинхронного двигателя не превышает 14%. Показано, что в 91% экспериментов с пусками асинхронного двигателя на физической модели локальной системы энергоснабжения при вариации схемно-режимных условий прототип автоматики достоверно идентифицировал успешность/неуспешность пуска двигателя на разных этапах процесса. При выявлении неуспешности прототип обеспечивал прерывание пусков на ранних стадиях. В результате проведенных исследований случаев отсутствия выдачи автоматикой команды на прерывание процесса пуска в условиях его неуспешности не зафиксировано. Таким образом, применение интеллектуальной автоматики контроля успешности пусков асинхронных двигателей в локальных системах энергоснабжения позволит снизить вероятности повреждения двигателей и оборудования питающих сетей, сохранить ресурс их работоспособности и повысить надежность