Разработка энергосберегающей экологически чистой электротехнологии борьбы с нежелательной растительностью, страница 19

В результате проведенных исследований при разработке электрооборудования космических летательных аппаратов, были получены функциональные и критериальные математические модели основ­ных силовых элементов, которые можно использовать для МЭСХМ. Функцио­нальные математические модели включают в себя зависимости входных и выходных элект­рических параметров элемента и определяют выходные характеристики, удовлетворяющие требованиям по качеству электроэнергии. Кри­териальные математические модели определя­ют зависимость конструктивной массы элемента от частоты переменного тока. Мо­дели базируются на зависимостях, полученных на основе общей теории электромашинных ге­нераторов и полупроводниковых преобразова­телей электроэнергии. Они позволяют определить связь электрических параметров, массы от мощности, уровня напряжения, заданной на­грузки в МЭП МЭСХМ. Особенностью этих математичес­ких моделей является то, что они выражают за­висимости электрических параметров, массы от частоты переменного тока. Предварительные расчеты показывают, что для МЭСХМ мощностью 10-50 кВА рациональ­ное значение частоты находится в диапазоне 800-4000Гц, при этом конструктивная мас­са МЭСХМ такой мощ­ности минимальна.

Итак, с позиции анализа специфических особенностей ЭТК как объектов новой техники необходимо учитывать, что этот класс машин (навесные, полунавесные или прицепные) в агрегате с трактором представляет собой одновременно энергетическую, транспортную и электротехнологическую машину. В качестве энергетической машины ЭТК преобразует механическую энергию трактора в электрическую для электротехнологического назначения - повреждения сорной растительности, в качестве транспортной - перемещает распределяемую энергию по полю. Хотя главное назначение ЭТК - электротехнологическое, но их универсальность, многофункциональность и комплексность приводят к применению разнообразных блоков и устройств на каждом объекте техники. Учитывая результаты патентных исследований и базовые принципы проектирования энергоресурсосберегающих техники и технологий нами установлено, что электротехнологический культиватор наиболее рационально следует строить на основе базовых модулей сопряжением типовых блоков и устройств, т.е. на тех же принципах, что и МСХМ [108, 109, 112-115]. Соответственно, агрегатный комплекс ЭТК и выполняемых ими электротехнологических процессов должен состоять из групп, которые строятся на основе базовых модулей путем сочетания типовых блоков и устройств, образующих типовые параметрические ряды. Конструктивно-технологическую концепцию типовых функциональных блоков и устройств ЭТК, как и МСА, составляет унификация в построении ряда элементов на основе базовых конструкций. На данном этапе развития основными узлами ЭТК являются (таблица П5.11): источник питания - генератор, приводимый во вращение от вала отбо­ра мощности трактора; преобразователь частоты и напряжения; электродная система; блок управления, защиты и сигнализации; рама; система проводов и кабелей и другое вспомогательное оборудование. Для передвижения ЭТК по полю и привода в действие генератора можно использовать трактора МТЗ-80, МТЗ-82, МТЗ-142, ЛТЗ-145, ЛТЗ-155. Гене­ратор устанавливается на трактор, что дает возможность использовать систему "трактор-генератор" и для других целей, например: электросварки в поле­вых условиях; для обеспечения электрической энер­гией обесточенных участков. Установка укомплекто­вывается генератором с фильтрами от пыли и от­дельным выносным блоком управления для размещения его в кабине трактора.

Преобразовательный блок предназначен для повышения напряжения между электродами до 10 кВ. Один блок мощностью до 5 кВт обеспечивает электрической энергией 0,7-1м ширины захвата ЭТК. Машина имеет 3, 6 и 9 взаимозаменяемых блоков. При такой компоновке корпус каждого преобразователя служит опорой для крепления электродов. Блок управления, защиты и сигнализации служит для управления, регулирования, контроля, защиты от­дельных узлов установки и обеспечения безопасности жизнедеятельности при работе ЭТК. Этот блок обеспечивает: