Расчет электрооборудования и электронной техники для повреждения растений

2 Обоснование и расчет электрооборудования и электронной техники

2.1 Обоснование выбора оборудования, аппаратуры электрических схем. Краткое описание ИВП

 Специфической функцией ИВП мобильной ЭТУ является получение (преобразование) электрической энергии определенных и необходимых параметров (постоянный, импульсный, переменный однофазный или трехфазный ток и т. д.), разрушающих живые ткани растений. Корневая система растений (щирицы, осота, бодяка, вьюнка полевого, мари белой и т.д.) чаще всего представляет собой стержневой корень со многими ответвлениями и отростками, которые ориентированы в почве во всех направлениях. Поэтому для максимального поражения всей корневой системы необходимо создать изменяющееся с промежутком времени пространственное расположение силовых линий с максимальной плотностью тока. Этого можно добиться используя многофазный ИВП, например, трехфазный.

Рис. 2.1.1 Схемы включения сорных растений в цепь трехфазной системы

Многофазный ИВП позволяет создавать различные варианты обработок растений в различных фазах их развития. Многофазные системы позволяют эффективнее поражать растения и их корни. За период 2л через каждые 2p/т (т - число фаз) будут меняться цепи включения растений, изменяться направления максимальных плотностей тока (i_m). И так будет повторяться каждые 2p. Общей внутренней функцией основных структурных элементов является передача энергии к объекту обработки и изменение его физических свойств (разрушение живых тканей).

 В первую очередь необходимо отметить особые условия эксплуа­тации электрооборудования:

·  Для мобильной ЭТУ характерны широкие пре­делы изменения окружающей температуры (от -50°С при зимнем использовании электрооборудования в качестве резервного или аварийного источника электроэнергии до +30°С и более), влажности и состава окружающей среды, что приводит к повышенному искрению и дугообразованию, возникновению разрядов в газах; негативное действие на электрооборудо­вание может оказывать озон, а также различ­ные химически активные среды (окислители, топливо, пары щелочных металлов и др.);

·  при эксплуатации оборудование испытывает повы­шенные динамические и вибрационные нагрузки, кратность которых по отношению к силе тяжести может быть более 10, причем обору­дование может занимать различное положе­ние в пространстве;

·  из-за компактного размещения разнород­ного электрооборудования возникает проблема элект­ромагнитной совместимости устройств;

·  работает при повышенных влажности и загрязненности, при этих условиях нарушается работа полупроводников и смазки в подшипниках, а также трущихся и электрических кон­тактов.

Целесообразность применения того или иного класса электрооборудования и электроники определяется совокупностью отдель­ных критериев. К их числу относятся, прежде всего, масса, качество электроэнергии, срок службы, показатели надежности. При выборе электрооборудования и электроники, кроме изложенных условий эксплу­атации и критериев оптимальности, необходи­мо учитывать: требования со стороны потреби­телей; особенности источников электроэнергии; технику электробезопасно­сти; оптимизацию режимов работы элементов и машины в целом; достижения при разработке подобного электрооборудования.

Учитывая факторы, определяющие компоновку ЭТУ (условия изготовления, транспортировки и эксплуатации, агротехнологическую вписываемость, обеспечение надежности и электромагнитной совместимости) и используя современные принципы адаптации и блочно-модульного построения сельскохозяйственной техники, можно формировать элементную базу для такого вида техники в части силовой передачи, источника и преобразователей электрической энергии, обеспечения условий эксплуатации, труда и техники электробезопасности.

На основе предъявляемых требований: функциональных, электрических, эксплуатационных и конструктивно-технологических построим общую структурную схему ИВП. Общая структурная схема будет являться централизованной то есть все напряжения вырабатываются в одном моноблоке. Такая схема наиболее экономична и как правило более компактна в сравнении с другими (рис 2.2.2).

Рис 2.1.2 Централизованная структурная схема

Одним из обязательных элементов ИВП является трансформатор – статическое устройство, предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции напряжений переменного тока с одними параметрами в напряжения с другими параметрами. С помощью силового трансформатора ИВП осуществляется гальваническая развязка высоковольтных, опасных для жизни цепей напряжения электросети и вторичных цепей устройств потребителей. Но использование трансформатора как правило приводит к увеличению экономических затрат и увеличению массогабаритных характеристик.