Улучшение технических характеристик регулируемого трехфазного асинхронного двигателя осевого вентилятора системы воздухообмена птичников

Для обеспечения воздухообмена в птичниках используются вентиляционные системы, оборудованные осевыми вентиляторами с трехфазными асинхронными двигателями с регулированием частоты вращения для непрерывного плавного удаления загрязненного воздуха. В статье приведены результаты исследований влияния мощности трехфазного асинхронного двигателя осевого вентилятора на технические характеристики двигателя при регулировании его частоты вращения изменением величины питающего синусоидального напряжения. Установлено, что в этом двигателе в диапазоне вращения 950–1000 об/мин фазный ток статорной обмотки превышает номинальный фазный ток в 1,5 раза, что при длительной работе ведет к перегреву и выходу из стоя двигателя. Для надежной и устойчивой работы регулируемого двигателя мощность вентиляторной нагрузки была уменьшена в 2 раза, при этом максимальный фазный ток стал меньше номинального фазного тока двигателя, что повысило устойчивость и надежность работы двигателя. Однако при этом был значительно сужен линейный диапазон регулировочной характеристики, ряд параметров двигателя ухудшились. В результате было предложено модернизировать трехфазный асинхронный двигатель путем увеличения числа витков статорной обмотки, что привело к снижению мощности исследуемого двигателя. Как показало исследование, модернизированный трехфазный асинхронный двигатель с вентиляторной нагрузкой обладает улучшенными техническими характеристиками, включая расширение линейного участка регулировочной характеристики, средних значений коэффициента мощности и КПД, уменьшение среднего значения фазного тока статорной обмотки двигателя, меньшую крутизну изменения числа оборотов двигателя от изменения напряжения. Была достигнута большая надежность и устойчивость работы двигателя и улучшен его тепловой режим работы. Значимость полученных результатов состоит в том, что они позволяют рекомендовать модернизированный регулируемый ТАД для привода осевых вентиляторов, используемых в вентиляционных системах птичников, для организации непрерывного плавного удаления загрязненного воздуха.

1. Автоматизированная система обеспечения микроклимата в птичниках / И. М. Довлатов [и др.] // Вестн. НГИЭИ. – 2018. – № 7 (86). – С. 8–18.

2. Овсянников, А. П. Показатели микроклимата в птицеводческом помещении для кур несушек / А. П. Овсянников, С. М. Домолазов // Учен. зап. Казан. гос. акад. ветеринар. медицины им. Н. Э. Баумана. – 2015. – Т. 221, № 1. – С. 160–161.

3. Егиазаров, А. Г. Отопление и вентиляция зданий и сооружений сельскохозяйственных комплексов / А. Г. Егиазаров. – М. : Стройиздат, 1981. – 239 с.

4. Попова, Л. Н. Эффективная система технологии обеспечения микроклимата в птичниках / Л. Н. Попова, М. Г. Гамидов // Дальневост. аграр. вестн. – 2009. – № 4. – С. 48–50.

5. Лукьянов, В. Проблемы микроклимата в птицеводстве / В. Лукьянов // Птицеводство. – 2005. – № 3. – С. 46–48.

6. Мамедов, Э. С. Регулирование воздухообмена в бройлерном птицеводстве / Э. С. Мамедов // Междунар. техн.-экон. журн. – 2012. – № 2. – С. 84–87.

7. Регулируемые асинхронные электродвигатели в сельскохозяйственном производстве / В. Н. Андрианов [и др.]; под ред. Д. Н. Быстрицкого. – М. : Энергия, 1975. – 399 с.

8. Оськин, С. В. Особенности электропривода вентиляционных установок в птичниках / С. В. Оськин, В. И. Шипалов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. – 2008. – № 6. – С. 21–22.

9. Харченко, Д. П. Многоскоростной электропривод вентилятора птичника с коммутатором статорной обмотки на основе бесконтактных коммутирующих ключей // Д. П. Харченко // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. – 2015. – № 10. – С. 18–20.

10. Масандилов, Л. Б. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей / Л. Б. Масандилов, В. В. Москаленко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергия, 1978. – 96 с. – (Библиотека электромонтера ; вып. 469).

11. Дайнеко, В. А. Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий : учеб. пособие / В. А. Дайнеко, А. И. Ковалинский. – Минск : Новое знание, 2008. – 319 с.

12. Воробьев, В. А. Электропривод сельскохозяйственных машин / В. А. Воробьев. – М. : БИБКОМ ; ТРАНСЛОГ, 2016. – 299 с.

13. Калинин, И. Ф. Исследование рациональных способов частотного регулирования скорости асинхронных двигателей / И. Ф. Калинин, В. И. Пантелеев, Б. П. Соустин // Изв. Том. политехн. ин-та. – 1972. – Т. 225. – С. 136–140.

14. Гринштейн, Б. И. Опыт разработки и внедрения тиристорных преобразователей частоты для пуска и регулирования частоты вращения мощных синхронных машин / Б. И. Гринштейн, А. М. Колоколкин, А. Н. Тарасов // Электр. станции. – 2005. – № 8. – С. 45–53.

15. Браславский, И. Я. Линеаризация САР скорости асинхронного электропривода с тиристорным фазовым управлением / И. Я. Браславский, A. M. Зюзев, Л. П. Кокшаров // Электричество. – 1981. – № 12. – С. 42–46.

16. Копылов, И. П. Электрические машины / И. П. Копылов ; под ред. И. П. Копылова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Юрайт, 2012. – 675 с.

17. Фоменков, А. П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий / А. П. Фоменков. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М. : Колос, 1984. – 288 с.

18. Алиев, И. И. Асинхронные двигатели в трехфазном и однофазном режимах / И. И. Алиев. – М. : РадиоСофт, 2004. – 125 с.

19. Чупейкина, Н. Н. Виды отказов асинхронных двигателей, их признаки, причины и методы устранения / Н. Н. Чупейкина, Э. О. Удодова // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2006. – Спец. вып. 3 (регион. прил. Якутия). – С. 221–248.

20. Данилов, В. Н. Электропривод с вентиляторной нагрузкой для получения низких частот вращения / В. Н. Данилов, Б. Д. Папин, Г. Н. Синева // Вестн. Челяб. агроинженер. ун-та. – 1996. – Т. 14. – С. 114–121.

21. Ванурин, В. Н. Снижение пускового тока асинхронных двигателей изменением параметров статорной обмотки / В. Н. Ванурин, К. Б. Пономаренко, А. С. Креймер // Науч. журн. КубГАУ. – 2013. – № 87 (03). – С. 226–239.

22. Маковский, А. Л. Силовые преобразователи электрической энергии в технических системах управления : учеб. пособие / А. Л. Маковский. – Минск : БГУИР, 2018. – 250 с.

23. Прохоров, С. Г. Электрические машины / С. Г. Прохоров, Р. А. Хуснутдинов. – Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2002. – 162 с.

24. Дементьев, Ю. Н. Электрический привод : учеб. пособие / Ю. Н. Дементьев, А. Ю. Чернышев, И. А. Чернышев. – Томск : Том. политехн. ун-т, 2010. – 223 с.