Линейный электропривод рабочих органов сельскохозяйственных машин с возвратно – поступательным движением.
На правах рукописи
ХРОМОВ ЕВГЕНИЙ ВЛАДИЛЕНОВИЧ
ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД РАБОЧИХ ОРГАНОВ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН С ВОЗВРАТНО –
ПОСТУПАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ.
Специальность 05.20.02 – «Электротехнологии и электрооборудование в
сельском хозяйстве»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва 2011 2 Диссертационная работа выполнена на кафедре электрооборудования и автоматики Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российского государственного аграрного заочного университета» (ФГОУ ВПО «РГАЗУ»).
Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Мамедов Фуад Алиевич, доктор технических наук, профессор Литвин Валерий Иванович.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Учеваткин Александр Иванович, кандидат технических наук, доцент Суворов Сергей Алексеевич.
Ведущая организация: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» (ФГОУ ВПО «МГАУ им. В.П.
Горячкина»).
Защита состоится «15» июня 2011 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.056.03 при ФГОУ ВПО «РГАЗУ» по адресу: 143900, Московская обл., г.
Балашиха – 8, ул. Ю.Фучика, д.1, ауд.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГАЗУ.
Автореферат разослан «» 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, профессор О.П. Мохова Актуальность темы. В настоящее время в сельском хозяйстве и различных отраслях промышленности модернизации требует технически и морально устаревший электропривод стационарных машин возвратно – поступательного движения рабочих органов, в состав которого входят механические передачи, преобразователи вида движения. Поэтому основные технические решения должны быть направлены на упрощение кинематических схем привода путем уменьшения количества передаточных звеньев.
Одним из главных недостатков, применяемых в сельскохозяйственном производстве машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов, является низкие технико-экономические показатели, связанные с необходимостью применения преобразователей вращательного движения вала приводного электродвигателя, в возвратно-поступательное движение рабочего органа машины (клиноременная передача, эксцентриковый колебатель), что значительно увеличивает массу и габариты, удорожает конструкцию сельскохозяйственной машины. Большая металлоемкость, потери энергии, сложность регулирования и интеграции с рабочим органами сельскохозяйственных машин заставляет искать пути получения возвратно поступательного движения без механических редукторов.
Совершенствование конструкций сельскохозяйственных машин за счет совмещения рабочего органа и электродвигателя, имеющего высокие технико-экономические показатели, имеет актуальное значение. Совмещение рабочего органа с/х машин и ротора электродвигателя позволяет уменьшить массу и размеры машин, исключить из электропривода преобразователь движения в виде редуктора или другого передаточного механизма, улучшить условия теплоотдачи, охлаждения и вентиляции.
Работа выполнена в рамках научных исследований, проводимых кафедрой «Электрооборудования и автоматики» федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный заочный университет», по теме НИР №21 «Разработка зерноочистительных машин с линейными асинхронными двигателями возвратно-поступательного перемещения».
Цель работы. Повышение эффективности применения технологических машин с возвратно-поступательным движением рабочего органа путем применения линейного электропривода при разночастотном питании, совершенствование конструкций с/х машин за счет разработки встраиваемого линейного электропривода на основе линейного асинхронного двигателя (ЛАД).
Задачи исследования:
1. Обоснование целесообразности применения линейного электропривода рабочих органов с/х машин с возвратно-поступательным движением.
2. Разработка математической модели ЛАД возвратно – поступательного движения с целью обоснования его параметров и режимов работы.
3. Проведение комплексных исследований режимов работы ЛАД и определения влияния различных факторов на амплитуду и частоту возвратно – поступательного движения рабочих органов с/х машин с линейным электроприводом.
4. Разработка конструкции с/х машин с линейным электроприводом возвратно-поступательного движения рабочих органов, на основе ЛАД.
5. Проведение экспериментальных исследований для проверки адекватности результатов, полученных на математической модели.
6. Экономическая оценка эффективности применения линейного электропривода с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов.
Объект исследования – с/х машины с возвратно-поступательным движением рабочих органов и линейным электроприводом.
Предмет исследования. Закономерности и взаимосвязи характера возвратно-поступательного перемещения рабочих органов с/х машин с режимами работы ЛАД при разночастотном питании.
Методы исследования. Для достижения поставленных целей применялось математическое моделирование с использованием проблемно ориентированных математических пакетов и численного решения дифференциальных уравнений ЛАД, полученных на основе общей теории электромагнитного поля и теории цепей. Для оценки влияния различных факторов на электромеханические характеристики линейного электропривода использовались методы математического планирования эксперимента. Проверка адекватности полученных теоретических результатов осуществлялась экспериментальными методами с применением современных средств измерительной техники.
Достоверность результатов исследований, полученных на математической модели, подтверждается результатами экспериментальных исследований с использованием современных средств измерений, высокой степенью сходимости теоретических и экспериментальных данных, а также применением апробированных методов математического моделирования электромеханических систем с привлечением пакета расширения программной системы Марle 11 и моделированием процессов в реальных технологических машинах.
Научная новизна:
теоретически обоснована возможность применения линейного электропривода рабочих органов с/х машин возвратно - поступательного движения на основе ЛАД.
- математическая модель ЛАД, основанная на одномерной теории поля и теории цепей, для исследования динамических и установившихся режимов, позволяющая определить влияние различных факторов на характеристики возвратно – поступательного движения рабочих органов с/х машин с линейным электроприводом.
- определен характер возвратно – поступательного движения рабочих органов с/х машин при различных условиях работы и оптимальные параметры линейного электропривода на основе ЛАД.
- разработаны конструкции принципиально новых с/х машин с линейным электроприводом рабочих органов возвратно-поступательного движения при разночастотном питании ЛАД.
Практическая ценность работы. Разработана математическая модель, позволяющая исследовать динамические и установившиеся режимы в линейном электроприводе на основе ЛАД. Получены полиномные зависимости частоты и амплитуды возвратно поступательного движения вторичного элемента ЛАД (рабочего органа с/х машин) от разности частот питающих напряжений, нагрузки, начальной фазы питающего напряжения и числа пар полюсов ЛАД. Для выбранных с/х машин возвратно поступательного движения предложен более эффективный привод на базе ЛАД, элементы конструкций которого используются при разработке с/х машин в ООО «Славянка» (г.Фурманов, Ивановской области). Разработанные технические решения по объединению электродвигателя и с/х машин могут быть использованы при разработке различных с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов. Результаты диссертационной работы используются в ООО «Балашихинская – Электросеть – Энергосервис», а так же в учебном процессе в ФГОУ ВПО «РГАЗУ».
Апробация работы: Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на конференциях РГАЗУ (2009-2011 г.г.), Саратовского ГАУ им. Вавилова (2009-2011г.г.), РУДН ( г.), Орловского ГАУ (2009 г.), ГНУ ВИЭСХ (2010 г.), Курской ГСХА им.
И.И. Иванова (2010 г.), Челябинской ГАА (2010 г.), Липецкого ГТУ (2010 г.), VII Медународной научно-технической конференции «ЭЛМАШ-2009»
(Москва, сентябрь 2009 г.), 13th International Conference on Electromechanics, Electrotechnology, Electromaterials and Components (ISEEE-2010) (Alushta.
Crimea, Ukraine, September, 2010), на кафедре Электрооборудования и автоматики ФГОУ ВПО «РГАЗУ» (2011 г.).
Во II туре (в ЦФО) Всероссийского конкурса среди студентов, аспирантов и молодых ученых ВУЗов Минсельхоза РФ автор диссертационной работы был отмечен дипломом II степени (Рязань, Рязанский ГАТУ им. П.А. Костычева, апрель 2010), а так же дипломом в финальном туре названного конкурса (Саратов, Саратовский ГАУ им. Н.И.
Вавилова, май 2010).
Публикации: Опубликовано 37 работы: 27 статей из них 5 в изданиях рецензируемых ВАК, 10 патентов на изобретение РФ.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Математическая модель линейного электропривода с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов на основе ЛАД.
2. Результаты исследования возможности и эффективности использования ЛАД возвратно-поступательного движения при разночастотном питании в приводах с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов.
3. Конструктивные решения рабочих органов с/х машин с линейным электроприводом возвратно-поступательного перемещения на основе ЛАД.
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит страниц машинописного текста, 7 таблиц, 78 рисунков, список литературы из 130 наименований на 12 страницах и приложения на 9 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Состояние вопроса и задачи исследования. Проведенный анализ литературных источников показал, что несмотря на целый ряд преимуществ, которыми обладает электропривод возвратно – поступательного движения на базе ЛАД, он не находит достаточно широкого применения в приводе сельскохозяйственных машин и механизмов. В приводах с возвратно – поступательным движением рабочих органов используются асинхронные двигатели, в которых для согласования вращательного движения вала электродвигателя с возвратно - поступательным движением рабочего органа применяются механические преобразователи вида движения: кривошипно шатунный, кулисный, кулачковый и различные их вариации и сочетания.
Каждый такой механический преобразователь имеет десятки трущихся поверхностей. Из-за их износа, а в ряде случаев и повреждения деталей и узлов редукторного привода, возникают простои технологического оборудования. Недостатками такого привода являются увеличенные массогабаритные показатели привода, а так же сложность в изменении и регулировании параметров возвратно – поступательного движения рабочих органов (амплитуды и частоты) из-за жесткой кинематической связи привода.
Упрощение кинематических схем приводов с/х машин, снижение массогабаритных показателей является актуальной задачей, которая может быть решена применением в приводах с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов ЛАД.
Приведено теоретическое обоснование применения электропривода на базе ЛАД для с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов на основе двоичной матрицы по 15 классификационным признакам.
Установлен коэффициент уникальности применительно к сельскохозяйственному производству, на основе которого выявлен теоретический коэффициент пригодности для использования (Ксх)т электропривода на базе ЛАД в сельском хозяйстве.
На основании проведенного обзора литературы в диссертации сформулированы цели и задачи исследования.
Математическая модель ЛАД в режиме возвратно – 2.
поступательного движения.
Составлена комбинированная модель ЛАД основанная на одномерной теории поля и теории цепей, при общепринятых допущениях, расчетная схема приведена на рис.1.
Рис.1 Расчетная модель ЛАД Для начальных намагничивающих токов в косинусной и синусной обмотке ЛАД соответственно справедливо:
(1 Y ) i 0c(t ) fc (i1c(t ) 2 Y i1s(t )) d (ioc (t )) (1) dt Y i1c(t ) fs (i1s(t ) ) (1 Y ) i 0s(t ) 2 Y d (ios (t )) (2) dt где fc и fs – соответственно частота питания косинусной и синусной фазы индуктора, Гц.
При этом электромагнитная добротность () в о.е. определяется по выражению:
(3) где – =4••10-7 - магнитная проницаемость (Гн/м);
Г==2•105 – электрическая проводимость (1/Ом•м).
(Ом/м)- А эквивалентная проводимость вторичного элемента, определяется выражением:
Y=0,5••V(t) (4) Для токов в косинусной и синусной обмотках ЛАД справедливо:
(3 Y ) Y 2 ( fc ) d (i1c(t )) 1 1 (Uc ( Rc ) i1c(t ) ( fc ( Y dt lc (1 Y ) (i0c(t ) Y (3 Y ) i0s(t )) 2 (3 Y ) fs (1 ) i1s(t ) (5) ))) fc fc Y) fs (1 (Y 2) ) i1s(t ) d (i1s(t )) (Us ( Rs dt ls Y i 0c(t ) (1Y ) (i 0s(t ) ) i1c(t ) 3 fs ( Y 2 Y ) (Y 2) fs (6) ) где: Rc и Rs – соответственно активное сопротивление косинусной и синусной фазы индуктора, Ом;
Uc и Us – соответственно, амплитуды напряжений косинусной и синусной фазы индуктора, В;
lc и ls – соответственно, индуктивность рессеивания косинусной и синусной фазы индуктора (Гн).
Электромагнитное усилие определяется по выражению:
1 1 ( fc (i1s(t ) i0c(t ) (Y 2) i1c(t ) i0s(t ) Y (i1c(t ) i0c(t ) F эм m 2 p Y 2 (3 Y ) i1s(t ) i0s(t ))) 2 Y (i0c(t ) Y i0s(t )) ( 16 p Y 4 (7) )) Для динамической характеристики скорости и перемещения вторичного элемента справедливо:
d (v(t )) 1 1 ( fc (i1s(t ) i0c(t ) (Y 2) i1c(t ) i0s(t ) Y (i1c(t ) i0c(t ) dt m 2 p Y 2 (3 Y ) i1s(t ) i0s(t ))) 2 Y (i0c(t ) Y i0s(t )) ( 16 p Y 4 Fc signumv(t ))) (8) d ( s(t )) v(t ) (9) dt где: р – число пар полюсов;
Fc - усилие нагрузки, Н;
m – масса подвижной части, кг.
Выражения (1), (2), (5), (6), (8), (9) составляют математическую модель ЛАД, на основе которой проводилось исследование линейного электропривода в режиме возвратно – поступательного движения.
3. Исследование ЛАД в режиме возвратно – поступательного движения.
В этой главе приведены результаты исследования электропривода возвратно – поступательного движения на базе ЛАД. Проведено исследование и сравнительный анализ частоты (v) и амплитуды (A) возвратно – поступательного движения электропривода на базе ЛАД, а так же скорости перемещения вторичного элемента (V), электромагнитного усилия (Fэм) и силы тока (I) индуктора ЛАД. Представлены зависимости перемещения вторичного элемента (рис.1), скорости и S (t) электромагнитного усилия F(t) и V(t) (рис.3), силы тока Iсоs (t) и Isin(t) (рис.4) в обмотках ЛАД при различных значениях частоты на выходе однофазного преобразователя (при f1=50 Гц, Uн=380В, 2р=2).
S о.е. S о.е.
t о.е. t о.е а) f1 = 50 Гц и f2 = 45 Гц б) f1 = 50 Гц и f2 = 40 Гц S о.е.
t о.е в) f1 = 50 Гц и f2 = 35 Гц Рис. 2 Расчетная осциллограмма S (t) пуска ЛАД при изменении величины частоты питающего напряжения в обмотках за 1 с.
а) f1 = 50 Гц и f2 = 49 Гц б) f1 = 50 Гц и f2 = 45 Гц в) f1 = 50 Гц и f2 = 40 Гц г) f1 = 50 Гц и f2 = 35 Гц Рис. 3 Расчетная осциллограмма F(t) и V(t) пуска ЛАД при изменении величины частоты питающего напряжения в обмотках за 1 с.
а) f1 = 50 Гц и f2 = 49 Гц б) f1 = 50 Гц и f2 = 45 Гц Рис. 4 Расчетная осциллограмма Iсоs (t) и Isin(t) пуска ЛАД при изменении величины частоты питающего напряжения в обмотках за 0,16 с.
Из графиков видно, что при уменьшении частоты на выходе однофазного частотного преобразователя (f2) происходит уменьшение амплитуды (А) и скорости (V) перемещения вторичного элемента ЛАД.
Одновременно, происходит увеличение значений силы тока (I), электромагнитного усилия (Fэм) ЛАД, а так же частоты возвратно – поступательного движения (v).
При изменении частоты, в модификации привода на базе ЛАД с однофазным частотным преобразователем, было отмечено такая неблагоприятная характеристика привода, как – смещение в рабочую область. Данное обстоятельство вызывает некоторые сложности при эксплуатации с/х машин возвратно-поступательного движения с электроприводом на базе ЛАД. При исследовании возвратно – поступательного движения электропривода на базе ЛАД было установлено, что значение варьирования частоты на выходе однофазного частотного преобразователя находится в диапазоне от 49 до 33 Гц. При значении частоты на выходе однофазного частотного преобразователя менее 33 Гц возвратно – поступательное движение вторичного элемента ЛАД не отвечает агротехническим требованиям предъявляемым к с/х машин с возвратно – поступательного движения рабочих органов (рис.5).
f1 = 50 Гц и f2 = 32 Гц Рис. 5 Расчетная осциллограмма S (t) пуска ЛАД при изменении величины частоты питающего напряжения в обмотках за 1 с.
Аналогичные параметры электропривода на базе ЛАД были исследованы при разном значении пар полюсов электрической машины (2р=1..4), величины нагрузки и начальной фазы питающего напряжения.
Установлено влияние на режимы работы с/х машин параметров ЛАД:
для целевых функций Y1(А) и Y2(v) было определено значение факторов:
y1= 0,64+ 0,62x1-0,45 x2 +0,0006 x3-0,123 x4-0,44 x1 x2-0,0006 x1 x3 -0,122 x1 x4+ 0,0003 x2 x3+ 0,0278 x2 x4 +0,0004 x3 x4 (10) y2= 5,35 – 4,4x1 – 0,05 x3 (11) В качестве исследуемых факторов влияющих на параметры ЛАД были выбраны: Х1 (f2) – частота напряжения на выходе однофазного частотного преобразователя;
Х2 (р) – число пар полюсов ЛАД;
Х3 ( ) – угол сдвига фаз питающего напряжения;
Х4 (Fн/ Fп) – величина отношения силы нагрузки к пусковой силе ЛАД. В качестве целевых функций были выбраны: Y1(А) – амплитуда возвратно – поступательного движения рабочего органа с/х машин;
Y2(v) - частота возвратно – поступательного движения рабочих органов с/х машин.
4. Разработка конструкций с/х машин возвратно – поступательного движения с ЛАД.
В данной главе предложены варианты совмещения конструкции различных с/х машин возвратно – поступательного движения рабочих органов с ЛАД с разночастотным питанием и с возвратной пружиной.
В настоящее время в сельскохозяйственном производстве используют разные технологические машины. Известны конструкции классификатора проб стебельных кормов и зерноочистительной установки, недостатками которых являются сложные кинематические схемы, содержащие электродвигатель, ременную передачу и кривошипно-шатунный механизм, а так же имеющие значительные массогабаритные показатели и стоимость На рис.6 и рис.7 представлены конструкции классификатора стебельных кормов и зерноочистительной установки с линейным электроприводом на основе ЛАД с разночастотным питанием обмоток.
Возвратно-поступательное движение рабочего органа с/х машины, осуществляется благодаря тому, что он является вторичным элементом ЛАД, совершающим линейные поступательные движения под действием поля индуктора. При подаче питания на ЛАД, совершается поступательное перемещение вторичного элемента. Разночастотное питание обмоток ЛАД дает возможность изменять амплитуду и частоту возвратно – поступательного движения корпуса вибропневмосепаратора, за счет изменения разности частот между двумя напряжениями питания.
Необходимость в изменении частоты и амплитуды возвратно – поступательного движения рабочих органов сельскохозяйственных машин возникает в зависимости от вида, сорта, влажности обрабатываемой с/х продукции.
Рис.6 Классификатор стебельных кормов с линейным электроприводом.
(патент РФ на изобретение №2400046).
1 – корпус, 2 – сито, 3 – трапециедальный лоток, 4 – скатная доска, 5 – ролики, 6 – направляющие, 7 – тяга, 8 – ЛАД, 9 – однофазный частотный преобразователь, 10 – емкости для сбора проб.
Рис.7 Зерноочистительная установка с линейным электроприводом.
(патент РФ на изобретение №2415710).
1-рама;
2-емкость для сбора зерна за время вспомогательной операции;
3-клапан скатной доски для подачи сходовой и проходовой фракции за время опыта;
4-щетки;
5-поддон;
6 емкости для сбора сходовой и проходовой фракций за время опыта;
7-решета;
8 перемычки;
9-оси решет;
10-подвески;
11-бункер;
12-дозатор;
13-тяга;
14-однофазный частотный преобразователь;
15-линейный асинхронный двигатель;
16-пульт управления;
17-скатная доска.
Выше указанные, технические решения были использованы при разработке конструкций с/х машин с возвратно – поступательным движением рабочих органов на базе ЛАД. Разработаны конструкции классификатора проб стебельных кормов (патенты РФ на изобретения № 2399346), вибрационного смесителя сыпучих кормов (патенты РФ на изобретения №№ 2410989, 2410990, 2415615), вибропневмосепаратора (патенты РФ на изобретения №№2414968, 2414970, 2416469, 2416470) Благодаря применению в приводе с/х машин трехфазного ЛАД, вторичным элементом которого является рабочий орган с/х машин, осуществляется непосредственный привод названных машин. Это упрощает кинематическую схему привода, повышает надежность и коэффициент полезного действия, снижает массу, габариты и стоимость с/х машин.
5. Экспериментальное исследование и оценка экономической эффективности.
В этой главе приведена методика экспериментальных исследований двигателя мощностью 0,12 кВт, получены результаты экспериментальных исследований, а так же проведена оценка экономической эффективности применения ЛАД в приводах с/х машин возвратно – поступательного движения. Зависимость перемещения вторичного элемента S(t), построенные по расчетным и экспериментальным данным, представлены на рис.8. Для удобства сравнения графики построены таким образом, что сплошной линией изображены расчетные данные, а прерывистыми экспериментальные.
Рис. 8 Расчетные и экспериментальные данные S(t).
Из представленных, расчетных и экспериментальных данных зависимости S(t), видно, что их сходимость достаточно высока. Различие частоты (v) возвратно – поступательного движения составляет 6,25%, а амплитуды (А) 8,0 %.
Экономический анализ приводов на базе ЛАД показал высокую экономическую целесообразность их использования в приводах с/х машин возвратно – поступательного движения. На основании экономического расчета, срок окупаемости с/х машин с ЛАД с разночастотным питанием обмоток (АТДПЧ) составляет 10,4 месяца, в то время как срок окупаемости аналогичной с/х машин с ЛАД и возвратной пружиной - 19,2 месяца (АТД), а асинхронного двигателя с преобразователем вида движения (АТДР) 49, месяца (рис.8).
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 1. Выявлены основные преимущества линейного электропривода на базе ЛАД. Установлено, что модификации электропривода возвратно – поступательного движения на базе ЛАД не находят достаточно широкого применения. Определен коэффициент пригодности (Ксх)т электроприводов для использования в сельском хозяйстве для получения возвратно поступательного движения, который равен: для линейного электропривода с разночастотным питанием обмоток (Ксх)т=4%, для линейного электропривода с возвратной пружиной (Ксх)т=46%, для ЛАД с разночастотным питанием (Ксх)т=50%. Установлено, что наиболее эффективным для привода возвратно - поступательного движения с/х машин является линейны электропривод на основе ЛАД.
2. Разработана комбинированная математическая модель ЛАД основанная на одномерной теории поля и теории цепей, позволяющая рассматривать как установившиеся, так и переходные процессы при разночастотном питании ЛАД с возвратно-поступательным движением вторичного элемента (рабочего органа с/х машин).
3. Установлено, что скорость (V(f2)) и амплитуда (A(f2)), возвратно – поступательного движения вторичного элемента ЛАД (рабочего органа с/х машин) обратно пропорциональны разности частот питающих напряжений.
А частота (v(f2)) возвратно – поступательного движения вторичного элементы, электромагнитного усилия (Fэм(f2)) и ударного тока (Iу(f2)) прямо пропорциональны разности частот питающих напряжений.
4. Установлено, использование в приводе с/х машин возвратно – поступательного движения многополюсного ЛАД является более предпочтительным из-за меньшего ударного тока. Для ЛАД мощностью 3, кВт при числе пар полюсов р=1…4, значения ударного тока в индукторе соответственно уменьшается от 39 до 20 А.
5. Установлено, что при увеличении величины угла сдвига фаз питающего напряжения () от 0 до 90 происходит снижение ударного тока в обмотках индуктора ЛАД, от 38 до 22 А (для ЛАД мощность 3,0 кВт).
Данное обстоятельство необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации электроприводов возвратно- поступательного движения на базе ЛАД.
6. Наибольшее влияние на амплитуду и частоту возвратно – поступательного движения рабочего органа с/х машин, оказывает величина разности частот питающего напряжения. При f2=45 Гц, А=0,06 м, v=5 Гц, а при f2=35 Гц, А=0,02 м, v=15 Гц (для ЛАД мощность 3,0 кВт).
7. Разработаны конструкции классификатора проб стебельных кормов, вибрационного смесителя сыпучих кормов, вибропневмосепаратора, зерноочистительной установки на базе ЛАД с разночастотным питанием обмоток и возвратной пружиной. Предложенные конструкции позволяют полностью реализовать функции кривошипно-шатунного механизма, как преобразователя движения, и исключить его из кинематической схемы, благодаря чему происходит упрощение технической реализации приводов с/х машин. По результатам работы получено 10 патентов на изобретения РФ.
8.Проведена экспериментальная проверка и показана сходимость расчетных и экспериментальных данных. Для ЛАД мощностью 0,12 кВт разница расчетных и экспериментальных данных составила для частоты (v) возвратно – поступательного движения 0,6 Гц (6,25%), а амплитуды (А) 0,000074 м (8,0 %).
9. В результате проведенного экономического анализа установлена высокая экономическая эффективность применения в с/х машинах возвратно – поступательного движения ЛАД с разночастотным питанием обмоток (при переработке 1000 т зерна на вибропневмосепараторе дополнительная прибыль составит 94000 рублей, по сравнению с электроприводом на базе асинхронного двигателя с кривошипно-шатунным механизмом).
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ.
Издания, указанные в перечне ВАК.
1. Мамедов, Ф.А. Линейный электропривод вибропневмосепаратора/ Ф.А.
Мамедов, Е.В. Хромов // Сельский механизатор.- 2010.- №4.- С. 26- 2. Мамедов, Ф.А. Линейный электропривод для вибрационного смесителя сыпучих кормов/ Ф.А. Мамедов, В.Н. Денисов, Е.В. Хромов //Тракторы и сельхозмашины.-2010.-№6.- С.20- 3. Линейный электропривод классификатора стебельных кормов/Ф.А.
Мамедов и др. // Техника в сельском хозяйстве.- 2010.- №3.- С.7- 4. Хромов, Е.В. Линейный электропривод вибромашин/Е.В. Хромов, Ф.А.
Мамедов// Сельский механизатор. – 2010. - №10. – С. 5. Хромов, Е.В. Модернизация зерноочистительной установки/Е.В. Хромов, Ф.А. Мамедов // Техника в сельском хозяйстве.- 2010. - №5.- С.37- В прочих изданиях:
6. Классификатор стебельных кормов с линейным электроприводом/Ф.А.
Мамедов и др. // сб. науч. тр. I меж. н-пр. конф. преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов РФ «Инновационные процессы в АПК».
М.-РУДН.- 2009. С.277- 7. Классификатор проб стебельных кормов с линейным асинхронным двигателем и возвратной пружиной/Ф.А. Мамедов и др.// Специалисты АПК нового поколения: мат. III Всерос. н-пр. конф. Саратов: СГАУ,2009. С.95- 8. Классификатор проб стебельных кормов с линейным асинхронным двигателем и однофазным частотным преобразователем/Ф.А. Мамедов и др.
// Обеспечение и рациональное использование энергетических и водных ресурсов в АПК: мат. меж. н-пр. конф./Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. М., С.50- 9. Мамедов, Ф.А. Применение линейного асинхронного двигателя с однофазным частотным преобразователем/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов // Электроэнергетика и электротехника проблемы и перспективы: мат. VII меж.
н-пр. конф. «ЭЛМАШ-2009». Т.1 Москва: МА «Интерэлектромаш», С.184- 10. Мамедов, Ф.А. Линейный электропривод с возвратной пружиной для вибропневмосепаратора/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов // Электроэнергетика и электротехника проблемы и перспективы: мат. VII меж. н-пр. конф.
«ЭЛМАШ-2009». Т.1 М.: МА «Интерэлектромаш», 2009 С.186- 11. Мамедов, Ф.А. Вибропневмосепаратор с линейным асинхронным приводом/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов// Вестн. РГАЗУ. 2009. Вып. [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.rgazu.ru 12. Мамедов, Ф.А. Зерноочистительная установка с линейным электроприводом/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов// Технология и продукты здорового питания: мат. III меж. н-пр. конф. – Саратов: СГАУ, 2009. С.89- 13. Линейный электропривод с возвратной пружиной для классификатора проб стебельных кормов/Ф.А. Мамедов и др. // Энергообеспечение и строительство: сб. мат. III меж. выс. – интер.-конф.: Ч. 2.- Орел: Орловский ГАУ, 2009. С.51- 14. Мамедов, Ф.А. Однофазный частотный преобразователь в линейном электроприводе вибропневмосепаратора/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов// Вавиловские чтения – 2009: мат. меж. н-пр. конф. Т-2 – Саратов: СГАУ, 2009.
С.304- 15. Мамедов, Ф.А. Применение линейного асинхронного двигателя в приводе зерноочистительной установки/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов// Вестн.
Рос. гос. аграр. заоч. ун-та: науч. журн.- №7(12).- М., 2009. С. 154- 16. Линейный электропривод классификатора проб стебельных кормов с возвратной пружиной/Ф.А. Мамедов и др. // Вестн. Рос. гос. аграр. заоч. ун та: науч. журн.- №7(12).- М., 2009. С. 156- 17. Мамедов, Ф.А. Вибрационный смеситель сыпучих кормов с линейным электроприводом/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов // Научное обеспечение агропромышленному производству: мат. меж. н-пр. конф., ч.3.- Курск:
КГСХА,2010.- С.117- 18. Хромов, Е.В. Линейный асинхронный двигатель в приводе вибрационного смесителя сыпучих кормов/ Е.В. Хромов// Актуальные проблемы энергетики АПК: мат. меж. н-пр. конф. – Саратов: СГАУ.- 2010, С.354- 19. Мамедов, Ф.А. Линейный электропривод с однофазным частотным преобразователем для вибропневмосепаратора/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов // Энергообеспечение и энергосбережение в с/х: тр. 7-й меж.-тех. конф. Ч. 3. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. – С.161- 20. Применение линейного асинхронного двигателя с возвратной пружиной в приводах сельскохозяйственных машин/Ф.А. Мамедов и др.// Энергообеспечение и энергосбережение в с/х: тр. 7-й меж.-тех. конф. Ч. 3. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010. – С.165- 21. Мамедов, Ф.А. Линейный электропривод вибрационного смесителя сыпучих кормов с однофазным частотным преобразователем/Ф.А. Мамедов, Е.В. Хромов // мат. XLIX меж.-тех. конф. «Достижения науки – агропромышленному производству». Ч.2. Челябинск: ЧГАА, 2010. – С. 371 – 22. Хромов, Е.В. Линейный асинхронный двигатель в приводах стационарных машин с колебательным движением рабочих органов/Е.В.
Хромов// Наука и современность – 2010: сб. мат. III Меж. н. – пр. кон. Ч. 2. Новосибирск: НГТУ, 2010.- С.222- 23. Mamedov, F.A. Stationary oscillatory electric agricultural machinery/F.A Mamedov, E.V. Khromov// Abstracts 13th International Conference on Electromechanics, Electrotechnology, Electromaterials and Components (ISEEE 2010).- Alushta. Crimea, Ukraine.- Р. 24. Хромов, Е.В. Колебательный электропривод сельскохозяйственных машин / Е.В. Хромов // сб. науч. тр. по мат. III тура Всероссийского конкурса на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых ВУЗов Минсельхоза РФ.- Саратов: СГАУ. – 2010. – С.218 – 25. Хромов, Е.В. Упрощение кинематических схем электроприводов колебательного движения/Е.В. Хромов, Ф.А. Мамедов// сб. док. IV межд.
н.-пр. конф. «Энергетика и энергоэффективные технологии».- Липецк:
ЛГТУ,2010.- С. 112- 26. Литвин, В.И. Сравнительный анализ непосредственного электропривода возвратно-поступательного движения на базе ЛАД/В.И. Литвин, Е.В.
Хромов// Актуальные вопросы развития аграрного образования и науки: мат.
межд. н.-пр. конф.: часть 1 / Рос. гос. аграр. заоч. ун-т.-М., 2010.- С.186- 27. Хромов, Е.В. Анализ параметров частотного регулирования линейного электропривода колебательного движения/Е.В.Хромов // Вавиловские чтения – 2010 : мат. межд. науч.-практ. конф.– Саратов: СГАУ, 2010. С.381-384.
Патенты на изобретения РФ:
1. Пат. 2399346 Российская Федерация, МПК С1 A23N 17/00.
Классификатор стебельных кормов [Текст]/ Мамедов Ф.А., Литвин В.И., Сафонов А.С., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр.
заоч. ун-т. - №2009108108/13;
заявл. 10.03.2009;
опубл. 20.09.10, Бюл. №26. – 7 с.: ил.
2. Пат. 2400046 Российская Федерация, МПК С1 A01D 82/00.
Классификатор стебельных кормов [Текст]/ Мамедов Ф.А., Литвин В.И., Сафонов А.С., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр.
заоч. ун-т. - №2009108109/21;
заявл. 10.03.2009;
опубл. 27.09.10, Бюл. №27. – 7 с.: ил.
3. Пат. 2410989 Российская Федерация, МПК С1 A23N 17/00.
Вибрационный смеситель сыпучих кормов [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. №2009131495/13;
заявл. 20.08.2009;
опубл. 10.02.11, Бюл. №4. – 7 с.: ил.
4. Пат. 2410990 Российская Федерация, МПК С1 A23N 17/00.
Вибрационный смеситель сыпучих кормов [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. №2009131496/13;
заявл. 20.08.2009;
опубл. 10.02.11, Бюл. №4. – 7 с.: ил.
5. Пат. 2415615 Российская Федерация, МПК С1 A23N 17/00.
Вибрационный смеситель сыпучих кормов [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. №2009131497/13;
заявл. 20.08.2009;
опубл. 10.04.11, Бюл. №10. – 7 с.: ил.
6. Пат. 2415710 Российская Федерация, МПК С1 В02В 3/00.
Зерноочистительная установка [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009135881/13;
заявл. 29.09.2009;
опубл. 10.04.11, Бюл. №10. – 7 с.: ил.
7. Пат. 2414968 Российская Федерация, МПК С1 В07В 4/00.
Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009135882/03;
заявл.
29.09.2009;
опубл. 27.03.11, Бюл. №9. – 7 с.: ил.
8. Пат. 2414970 Российская Федерация, МПК С1 В07В 4/08.
Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009135885/03;
заявл.
29.09.2009;
опубл. 27.03.11, Бюл. №9. – 7 с.: ил.
9. Пат. 2416469 Российская Федерация, МПК С1 В07В 4/00.
Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009135883/03;
заявл.
29.09.2009;
опубл. 20.04.11, Бюл. №11. – 7 с.: ил.
10. Пат. 2416469 Российская Федерация, МПК С1 В07В 4/00.
Вибропневмосепаратор [Текст]/ Мамедов Ф.А., Хромов Е.В.;
заявитель и патентообладатель Рос. гос. аграр. заоч. ун-т. - №2009135884/03;
заявл.
29.09.2009;
опубл. 20.04.11, Бюл. №11. – 7 с.: ил.