Характерные условия и режимы работы электродвигателей в животноводстве. |
Электропривод установок для водоснабжения |
| Применение электромеханизации позволяет резко снизить затраты труда на поение животных и повысить надежность водоснабжения. Для привода насосов применяют электродвигатели серий АО, АО2, АО2СХ и 4А, которые соединяют с рабочими органами непосредственно или через муфту. |
| Погружные насосы приводят в действие специальными погружными асинхронными трехфазными двигателями типа МАП, ПЭДВ, АПД. Эти двигатели рассчитаны на работу в воде и при снижении уровня воды в скважине ниже электродвигателя перегреваются и выходят из строя. |
| Конкретная марка электродвигателя водяных насосов зависит от вида водонапорной башни; применение башен Рожновского создает более легкий режим работы электродвигателя, безбашенные водокачки требуют значительно более частых включений электродвигателя, что ухудшает условия охлаждения и приводит к повторно-кратковременному режиму работы электродвигателя. |
| Для управления работой водонапорных башен в автоматическом режиме используют станции управления типа ПЭТ. |
| Более совершенно управление работой погружных насосов станциями типа ШЭТ, цепи управления которых выполнены на логических элементах серии «Логика-Т». |
| Для управления работой насосов с использованием безбашенных водокачек применяют реле давления или бесконтактные системы управления на базе электронного выключателя БВК-24. |
| При отсутствии воды в емкости контакты реле давления замкнуты, и ток проходит через катушку магнитного пускателя, который управляет работой электродвигателя. Вода нагнетается внутрь емкости и давление в ней повышается. При достижении требуемого давления контакты реле давления размыкаются и отключают двигатель. |
Электропривод машин для приготовления
и раздачи кормов на животноводческих фермах |
| Корма приготовляют в кормоцехах, используя для этого специальные машины и агрегаты. Электродвигатели и машины соединяют между собой ременными передачами, муфтами и редукторами. Кормоприготовительные машины отличаются значительной потребляемой мощностью и широким диапазоном скоростей рабочих органов. |
| Моющие и смешивающие машины имеют низкие частоты вращения рабочих органов, средний коэффициент загрузки 0,6...0,8, длительный режим работы электродвигателей. Электропривод этих машин не требует регулирования и осуществляется асинхронными короткозамкнутыми двигателями закрытого исполнения. |
| Некоторые кормоприготовительные и другие машины предназначены для переработки разных видов продуктов (дробилки кормов, измельчители кормов, соломосилосорезки и др.). Для переработки каждого вида продукта требуется своя мощность. Выбирая электродвигатель по наибольшей мощности, необходимой для переработки одного вида продукта, следует учитывать, что при переработке других видов продуктов двигатель будет не полностью загружен, будет иметь меньший КПД и cos φ. |
| Загрузка электродвигателей зависит от интенсивности и равномерности подачи перерабатываемого корма в машину. При ручной подаче возможны случаи заклинивания машины. При механической подаче и загрузке машины можно добиться требуемой интенсивности и равномерности. В машинах с режущими рабочими органами потребная мощность в процессе работы меняется. По мере затупления ножей она увеличивается. |
| Кормоприготовительные машины объединяются в технологические линии. Например, известны поточные технологические линии для приготовления и раздачи сочного корма с использованием башни БС-9,15. Управление машинами и транспортерами осуществляется со шкафа управления электродвигателями механизмов сенажной башни (рис. 1). Напряжение на пульт подается рубильником QF1. |
 |
| Рис. 1. Схема управления механизмами сенажной башни БС-9,15:
силовые линии |
| Для защиты электродвигателей применяют автоматы QF2...QF6. Электрическая схема управления (рис. 2) этой поточной линии отличается тем, что двигатель загрузчика, имеющий большую мощность и номинальное напряжение 660/380 В, пускается путем автоматического переключения со звезды на треугольник. После нажатия кнопки SB4 включается магнитный пускатель КМ1 и двигатель разгоняется на звезде. |
| Одновременно подается напряжение на реле времени KTJ, выдержка которого соответствует времени пуска двигателя по схеме звезда. По истечении этого срока реле времени КТ1 снимет напряжение с катушки магнитного пускателя КМ1 и обмотки двигателя магнитным пускателем КМ2 переключатся на треугольник. Двигатель будет готов к приему нагрузки. |
| Вслед за погрузчиком кнопкой SB6 и магнитным пускателем КМ4 включается двигатель транспортера питателя. Во время загрузки башни переключатель SA1 ставят в положение I (за-грузка). Автоматом QF6 и переключателем SA1 (см. рис. 1) выключаются оба двигателя разбрасывателя массы или двигатель разбрасывающего диска М6. Частоту вращения этого диска необходимо регулировать, чтобы независимо от уровня массы в башне она распределялась равномерно. С увеличением частоты вращения диска масса отбрасывается дальше от центра. В приводе применен двигатель постоянного тока с независимым возбуждением мощностью 0,7 кВт. Частота вращения регулируется изменением напряжения на якоре. Напряжение регулируется автотрансформатором TV и выпрямляется мостиком вентилей VD1...VD4. Через выпрямитель VD5...VD8 питается обмотка возбуждения электродвигателя. |
 |
| Рис. 2. Схема управления механизмами сенажной башни БС-9,15:
управляющие линии |
| Электродвигатель М8 мощностью 50 Вт вращает через редуктор с постоянной частотой 4,8 мин-1 наклонный направитель массы. |
| Когда переключатель SA1 находится в положении II, кнопками можно включать электродвигатели машин, работающих при выгрузке и подаче корма животным в требуемой последовательности: кнопкой SB8 — кормораздатчик в коровнике, кнопкой SB10 — транспортер, подающий корм из приямка башни в помещение, кнопкой SB12 — ленточный транспортер, направляющий массу в приямок, кнопкой SB14 — разгрузчик башенный. Когда двигатель разгрузчика наберет обороты, разгрузчик опускается на выгружаемую массу при помощи лебедки при нажатой кнопке SB17. Как только натяжение троса ослабнет, разгрузчик опускается и конечный выключатель SL1 разорвет цепь катушки КМ6. В дальнейшем двигатель лебедки на опускание по мере выгрузки может включаться автоматически, если переключатель SA2 поставить в положение II. |
| Микропереключатель SR1 замыкается кратковременно механизмом поворота разгрузчика один раз за каждый оборот. В это время включаются катушки реле времени КТ2 и промежуточного реле KV1, которые своими контактами замыкают цепь магнитного пускателя КМ6 двигателя лебедки на время, достаточное для опускания разгрузчика на необходимый уровень. |
| Корма раздают стационарными и мобильными электрифицированными раздатчиками. Из машин непрерывного транспорта наиболее распространены установки с гибким тяговым органом, лентой, цепью, тросом. Номинальная мощность двигателя таких установок определяется, как правило, условиями пуска. Для обеспечения надежности пуска момент увеличивают для ленточных транспортеров в 1,4; для скребковых — в 1,8; для винтовых — в 1,1 раза. Электродвигателями транспортеров управляют при помощи простейших схем, так как не требуется реверсирование, регулирование частоты вращения, электрическое торможение. |
| Электропривод на мобильных раздатчиках применяют ограниченно из-за технических трудностей, связанных со снабже-нием двигателей электроэнергией, которая поступает из электрической сети или от автономного источника. Обычно электрический ток подводят гибким кабелем или при помощи троллей. Это резко ограничивает радиус действия таких машин. Например, на небольших фермах применяют мобильный электрический раздатчик-смеситель РС-5А для жидких и кашеобразных кормов. Привод рабочих органов и перемещение осуществляется от электродвигателя мощностью 3 кВт. Кабель для подвода напряжения прокладывают в желобе под потолком. |
| При включении рубильника QF1 (рис. 3) загорается сигнальная лампа HL. Для подачи звукового сигнала кнопкой SB1 запитывается звонок НА. Движение «Вперед» осуществляется нажатием на кнопку SB3, движение «Назад»— нажатием на кнопку SB4. Для улучшения электробезопасности и автоматического отключения питания электродвигателя при замыкании фазы на корпус предусмотрено включение в каждую фазу одинаковых конденсаторов С1...СЗ емкостью по 4 мкФ с последовательным включением диодного моста VD1...VD4. В нормальных условиях эксплуатации напряжение между общей точкой соединенных звездой емкостей и заземленным нулевым проводом будет близко к 0 и реле KA 1будет обесточено. При появлении неисправности нарушается симметрия напряжений и обмотка реле КА1 получит питание, что приведет к размыканию контакта КА1:1 и остановке электродвигателя. Для разряда конденсаторов после отключения служат резисторы R1...R3 по 30 кОм. |
 |
| Рис. 3. Схема управления мобильным раздатчиком РС-5А |
| Для обеспечения нормального микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях применяют вентиля-ционные установки дискретного и непрерывного действия. Установки дискретного действия включают и отключают вручную или при помощи датчиков, регуляторов в зависимости от изменяющихся параметров воздушной среды помещения. Установки непрерывного дей-ствия изменяют свою производительность в зависимости от парамет-ров микроклимата, а также при помощи задвижки или изменением частоты вращения вентилятора. |
| Частоту вращения асинхронных короткозамкнутых двигателей в установках типа «Климат» с вентиляторами типа ВО можно регулировать, изменяя частоту, число пар полюсов или скольжение, которое зависит от напряжения питания. Напряжение питания изменяется в пределах 380...70 В при помощи автотрансформатора ТА-10. Электродвигатели этих вентиляторов благодаря повы-шенному скольжению (s = 0,6) меняют частоту вращения в широких пределах (до 5:1...10:1). |
| При помощи тиристорного устройства ТСУ-2-63КЛ изменяют частоту вращения вытяжных вентиляторов в системе регулирования микроклимата животноводческих и птицеводческих помещений. Система управления цифровая, построена на базе современной электроники с использованием интегральных микросхем; прибор обладает повышенной надежностью. Особенность конструкции заключается в использовании группового беспотенциального охладителя для всех тиристоров силового блока, причем теплоотдающая поверхность охладителя расположена на лицевой стороне устройства. Это позволяет значительно уменьшить объем, снизить габаритные размеры и массу устройства. |
Электропривод вакуум-насосов
и установок для первичной обработки молока |
| Электродвигатель вакуумных установок работает аналогично установкам холодильных машин и различных сепараторов. Режим работы этих установок продолжительный, с равномерными нагрузками. Для облегчения условий пуска сепараторов используют центробежную муфту скольжения, позволяющую электродвигателю вначале набрать частоту вращения почти вхолостую, за небольшое время, а затем принять нагрузку с преодолением момента трогания и момента сопротивления сепаратора при пуске за счет максимального перегрузочного момента двигателя. Тогда мощность электродвигателя можно принимать без учета требуемой кратности и пускового момента. |
Электропривод стригальных машинок |
| Электропривод стригальных машинок должен иметь следующие качества: безопасность в обслуживании, небольшую массу, большую перегрузочную способность, постоянство частоты вращения при переменной нагрузке, механическую прочность и влагостойкость. |
| Исходя из перечисленных требований, для привода стригальных машинок применяют трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, как правило, с синхронной частотой вращения 3000 мин-1. Эти двигатели имеют удельную мощность 20...40 Вт/кг. Для ее увеличения применяют асинхронные двигатели, работающие на повышенной частоте тока 200 Гц. Удельная мощность таких двигателей увеличивается до 50...110 Вт/кг. Недостаток привода, работающего на повышенной частоте тока, — необходимость в преобразовательных устройствах. |
| Промышленность наравне с машинками МСО-77Б с приводом от трехфазного асинхронного двигателя напряжением 380В мощностью 125 Вт выпускает машинки МСУ-200, у которых двигатель пристроен к рукоятке, и машинки МС-4 со встроенным в рукоятку асинхронным двигателем (100 Вт, 36 В, 200 Гц, 12000 мин-1). Асинхронный двигатель через понижающий редуктор передает вращение от двигателя к эксцентриковому механизму, который преобразует вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение ножа, перемещающегося по гребенке. |
| Комплект из 12 машинок питается от асинхронного преобразователя частоты И-75Б, который подключают к сети частотой 50 Гц и напряжением 380 В. |
Электропривод навозоуборочных транспортеров |
| Электропривод навозоуборочных транспортеров работает в наиболее тяжелых условиях: повышенное содержание вредных газов, влажность, пуск при полной загрузке. Поэтому следует стремиться к использованию двигателей единой серии 4А сельскохозяйственного назначения со встроенными терморезисторами. Эти двигатели имеют специальную пропитку обмоток и окраску, меньше подвержены коррозии. Для обеспечения бесперебойной работы электропривода необходимо иметь отлаженную защитную аппаратуру, обеспечивающую своевременное отключение двигателя в случае его перегрузки, неисправности рабочей машины или редуктора. |
| Электромагнитные пускатели, реле, контакторы и другие аппараты необходимо устанавливать в закрытых пультах, шкафах, корпусах; кнопки управления — в герметических химостойких оболочках. |
| На животноводческих фермах наиболее распространены транспортеры кругового движения типа ТСН, схема управления которых представляет два магнитных пускателя с блокировкой, обеспечивающей первоначальный пуск наклонного транспортера, и возвратно-поступательного движения типа ТШ-ЗОА (рис. 4). Схема управления устраняет рывки и удары при переключении созданием паузы длительностью 5...10 с. |
 |
| Рис. 4. Схема управления навозоуборочным транспортером ТШ-30А |
| Как только замкнется рубильник QF, на реле KV4 и KV2 через размыкающие с самовозвратом контакты KK1:1 и КК2:1 будет подано напряжение. Реле KV1 и KV2 переключают свои контакты в цепи катушек магнитных пускателей КМ1 «Вперед» и КМ 2 «Назад», в результате чего замыкающие контакты будут замкнуты, а размыкающие — разомкнуты. После нажатия кнопки SB2 «Пуск» сработает магнитный пускатель КМ 1 и приведет в движение транспортер. При подходе к крайнему положению сработает конечный выключатель SQ1, тогда цепь питания КМ 1 разомкнется контактом SQ1:1 и одновременно замкнется цепь нагрузочного трансформатора TV1 контактом SQ1:2. После срабатывания КМ1 электродвигатель отключится и транспортер остановится. Трансформатор TV1 начнет питать током нагревательный элемент теплового реле КК1, который нагреется через 5...10 с настолько, что разорвет цепь питания реле КК1 и переключит его контакты. Контакт KV1:I в цепи КМ1 разомкнется, а в цепи КМ2 контакт KV1:2 замкнется, что приведет к срабатыванию магнитного пускателя КМ2 и движению транспортера в обратную сторону. |
| После удаления от крайнего положения конечный выключатель SQ1 возвратится в первоначальное положение и схема управления окажется готовой к очередному переключению. Одновременно будет отключена цепь питания трансформатора TV1. Контакты тепловых реле КК1:1 и КК2:1 выполнены с самовозвратом и после остывания КК1 замкнет цепь реле KV1. После этого, при протекании тока по реле KV1, оно замкнет свои замыкающие и разомкнет размыкающие контакты, чем подготовит схему управления к последующему пуску. Остановку транспортера после окончания уда-ления навоза осуществляют кнопкой SB1 «Стоп». |
