Разработка энергосберегающей экологически чистой электротехнологии борьбы с нежелательной растительностью, страница 54

Достоинствами бесконтактных машин с электромагнитным возбуждением обладают генераторы с постоянными магнитами. Этот тип генераторов имеет высокую надежность, малую инерционность при переходных процессах и высокий КПД. Применение генераторов с постоянными магнитами упрощает проблему охлаждения генератора. Возможно использование в мобильных ЭТМ индукторных генераторов, нашедших применение для питания установок высокочастотного нагрева, импульсных установок, работающих в условиях загрязненной атмосферы, высокой температуры. Расчет генераторов на повышенные значения выходной частоты наряду с простотой и надежностью в эксплуатации дает дополнительные преимущества по сравнению с другими типами генераторов. Кроме того, в индукторных генераторах легко регулировать напряжение.

Электродная система и преобразовательная техника. Кроме ИЭЭ базовыми модулями ЭТМ являются силовые преобразователи и электродные системы. Для безупречной работы электродов, как системы контактов [127], нужны специальные, рассчитанные на определённый тип электродной системы, пускорегулирующие аппараты (ПРА) и силовые преобразователи. В основном силовые преобразователи используются для управления потоками электроэнергии между источником и нагрузкой - электродной системой. Задачей силовых преобразователей, особенно полупроводниковых, является обеспечение высокой точности и динамики управления потоками электрической энергии в сорные растения при высоком коэффициенте полезного действия. Анализ перспективных направлений развития [105, 122, 128, 129], обзор научно-технической информации по преобразовательной технике, представленной в каталогах российских и зарубежных фирм, и прогнозирование работоспособности этого электрооборудования в ЭТК показал, что существует множество современных приборов и промышленного оборудования, которое можно использовать с учётом типа электродной системы.

Рекомендуемая величина рабочего напряжения в зависимости от модификации машины и технологического процесса электрокультивации составляет 2,5-18 кВ. Задача ПРА и силовых преобразовательных устройств - создать это напряжение и, исходя из вышеизложенного, комплекты этого электрооборудования можно разделить на 3 вида:

1) с двухполюсным включением - оборудование располагается параллельно МЭП. Электрические и электронные составные части вместе с дросселем создают нужное рабочее напряжение;

2) с дроссельной катушкой, которая необходима в качестве трансформатора для преобразования напряжения;

3) высокочастотные - в них дроссели не заряжаются высоким рабочим напряжением, размеры составных частей малы. Силовые ключи таких полупроводниковых преобразователей являются связующим звеном между микроэлектронными компонентами системы управления и нагрузкой силового преобразователя.

Удобным и наиболее распространённым токоограничивающим аппаратом является дроссельная катушка, которой свойственна относительная простота, большая мощность и ряд других преимуществ. Этот индуктивный прибор подходит для любого типа электродной системы. Обмотка катушки находится на ферромагнитном сердечнике, чей магнитный поток в большинстве случаях прерывается воздушной прослойкой, отвечающей за линейную характеристику дросселя. Дроссели имеют мощность потерь, которая состоит из потерь меди и железа. Эти потери уменьшают коэффициент полезного действия ЭТК, но с помощью соответствующего подбора меди и железа мощность потерь может удерживаться на низком уровне. В высоковольтной цепи ЭТК МЭП и дроссель включаются последовательно, так что напряжение в МЭП и дросселе суммируется. Эта сумма является векторной, поэтому результатом сложения векторов напряжений в МЭП и дросселя является вектор высоковольтного напряжения силового преобразователя.