Электробиофизика и техника электрического повреждения, страница 21

Растительные ткани и почва, входящие в МЭП ЭТК как элементы электрической цепи не определяют полную потребляемую мощность машины. Она определяется напряжением фазы силового преобразователя и сопротивлением всей электрической цепи, включая сопротивление токоограничителя. Например, если электродная система культиватора мощностью в 5 кВт используется с ПРА и силовыми преобразователями мощностью в 30 кВт, то потребляемая мощность машины превышает 5 кВт. Так как геометрические размеры электродов такой системы относительно малы, то в большинстве случаях через короткое время происходит их разрушение вследствие перегревания и распыления. Для безупречной работы электродов нужны специальные, рассчитанные на определённый тип электродной системы, ПРА и силовые преобразователи. 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 современного промышленного оборудования и приборов, которое можно использовать с учётом типа электродной системы.

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

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

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

● высокочастотные - в них дроссели не заряжаются высоким рабочим напряжением, размеры составных частей малы.

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. Известно [19], что МЭП как элемент электрической цепи имеет активно-емкостной характер, однако из-за дросселя ток по фазе отстает от выходного напряжения преобразователя. Так как в каждом полупериоде переменный ток проходит между электродами через воздух, растения и почву, возникают искажения формы кривой электрического тока и напряжения. Они охватываются фактором искажения (около 10%), который должен учитываться при расчёте мощности. Негативной стороной индуктивного ПРА является то, что в силовой высоковольтной сети с сильными колебаниями напряжения ток в МЭП может не достигать рабочего, т.е. поражающего растительные ткани значения, а если напряжение источника питания окажется ниже определённой величины, то эффективность всей технологической операции будет снижена.