Электрический привод в сельскохозяйственном производстве

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.