WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский ...»

-- [ Страница 10 ] --

Рис. 2. Электросхема генерации постоянного тока Рис. 4. Модель и механизм трибоэлектризован ной порошковой Установка трибогенерации постоянного тока при взаимном перемещении поверхностей проводниковых материалов [6].

Результаты экспериментов (рис. 5) получены в процессе тре ния «сухой по сухому» образцов из проводниковых электровеществ.

Процесс трения скольжения осуществлялся следующим образом:

изолированный от земли нижний образец 2 возвратно поступательно перемещали по горизонтали относительно верхнего изолированного от земли образца 1 с помощью электропривода 3, исключая эффекты резания и зацепления. Образец 1, закреплённый на рычаге 4, оказывал давление перпендикулярно перемещению за счёт грузов, подвешиваемых на рычаг. С образцов 1 и 2 непрерывно изолированными проводами отводились генерированные заряды в виде постоянного (атомарного) тока, регистрируемого микроампер метрами Ф195, как токи утечки Iу., так как основное количество электроатомов (электрозарядов, электрополей, электроволн) при на коплении пробойной разности потенциалов самоорганизованно ней трализовалось в электроискровых разрядах. Перемещения, трибоге нерация и нейтрализация электрозарядов (электроатомов, электро полей, электроволн) протекали при следующих условиях: темпера тура 3000К, скорость перемещения V =0,026 м/с, путь перемещения lпер =32мм, S- площадь верхнего образца, N - усилие прижима, обу славливающее силовые нагрузки на контактные взаимодействия об разцов при трении скольжения. Ток трибоэлектризации Ip (расчёт ный) показывает количество электрических электроатомов (электро зарядов, электрополей, электроволн) генерируемых на поверхности верхнего образца в процессе перемещения при нагрузке N.т. е., при совершении работы перемещения Апер. при одновременном совер шении работы выхода Авых. Стало быть, эти работы абсолютно рав ны Апер = Авых Равенство работ позволяет рассматривать процесс трения как электромеханическое взаимодействие, при котором про исходит самоорганизованная генерация постоянного тока, электро износ и электроразрушение материалов (электровещества). Выве денная математическая формула процесса генерации постоянного тока при контактном трении проводников также показывает, что любые электровещества состоят из электронейтральных электро атомов, так как в постоянном токе отсутствует отрицательная со где I - ток зарядки (трибоэлектризации), к - поверхностная плот ность заряда на контакте, Sтр - поверхность трения, Aвых - работа вы хода заряда, N - сила давления, V - средняя скорость перемещения.

Вывод формулы генерации постоянного тока при трении мелко дисперсных диэлектрических порошков при подстановке (4) в (3) получаем:

Разделим обе части (5) на время tпр (трибозаряжения) с учетом Sч/mч= ч (удельная поверхность) где qч - заряд на частице, ч - поверхностная плотность заряда, Sч поверхность частицы, mч - масса (количество) частиц, M - суммарное количество одновременно заряжаемых частиц, G - расход частиц из питателя, l0 - расстояние торможения (трения) Vср.- средняя скорость пролета расстояния при торможении частицы, tпр.- время торможе ния частицы при трибоэлектризации, Qч - суммарный заряд одно временно трибоэлектризуемых частиц, Iзар - ток зарядки (электриза ции), ч - удельная поверхность частицы.

Вывод формулы генерации постоянного тока при трении плоскостей (проводников) где qк - заряд на контакте, к- поверхностная плотность заряда на контакте, Sк - поверхность контакта, Чк - число контактов, Sтр поверхность трения, Q к -суммарный заряд, Aпер - работа по переме щению, Aвых - работа выхода заряда, N - сила давления, lпер- длина пробега.

На рис. 6, 7, 8 кривые накопления постоянного электроато марного тока (динамических электроатомов) и характер электроис кровых разрядов получены на самописце в текущем режиме в про цессе трения «сухой по сухому».

Анализ кривых показывает, что закалка металлов увеличива ет работу выхода заряда в электровеществе, что и является причи ной уменьшения электроизноса и электроразрушения закалённых материалов (электровеществ) при трении скольжения и качения.

Кроме этого установлено, что закалённые и не закалённые электро вещества в процессе трения приобретают свойство намагничиваться и продукты электроизноса (опилки) притягиваются между собой и к другим предметам из проводников. Закалённые детали приобретают, хотя и незначительные, свойства трибоэлектрета.

Рис. 6. Характер накопления по- Рис. 7. Характер токов электрораз тенциала и токов электроразря- ряда трибопары «сталь закаленная да трибопары «сталь закаленная по стали «сырой», один материал с по чугуну серому», один матери- малой работой выхода (электродо ал с малой работой выхода, вто- нор), второй материал - сталь за рой материал с большой работой каленная - с большой работой вы выхода электроатома (электро- хода электроатома (электрозаряда), заряда), электроакцептор электроакцептор Рис. 8. Характер токов электроразряда трибопары «сталь закаленная по стали закаленной», оба материала с большой работой выхода Электропластическая деформация электровеществ (материа лов) естественное технологическое свойство, обеспечивающее спо собность вступать в электрическое взаимодействие (состояние) и изменять форму без разрушения при одних условиях и твёрдость естественное свойство (состояние) одновременно сохранять приня тую форму и характеристики при эксплуатации, за счёт имеющейся и/или приобретённой электроструктуры электровещества (материа ла), т.е. электропрочности электромагнитного взаимодействия элек троатомов. Впервые эффект «электропластической деформации» с внешним источником постоянного тока установил О.А. Троицкий, при исследовании пластической деформации в процессах холодной прокатки, волочении, вытяжки металлов под давлением с примене нием одновременной электроимпульсной обработки заготовок с по дачей тока на рабочий инструмент и/или на заготовку. При электро пластической деформации в ходе технологического процесса про водники обрабатываются постоянным электротоком I=100-10000А в импульсном режиме 0,5-10-6с, при этом заготовки постоянно насы щаются электроатомами всеродами и подавляют трибоэлектриче ские электроизнос и электроразрушение, исключая «наклёп» и «на гортовку» электровещества при холодной прокатке, волочении, вы тяжке.

Электропластическая деформация осуществляется за счёт внутренних электромагнитных взаимодействий и/или при внешней обработке металлов постоянным электрическим атомарным током в импульсном режиме.

Исследования перехода (растворения) дискретных электро атомов Всерод в виде постоянного электрического тока в электролит (электровещество) при зарядке аккумулятора и выхода постоянного электротока (электровещества) при его разрядке через пластины.

Рассмотрим всем известный свинцово - кислотный аккумулятор по не традиционной методике: корпус аккумулятора из прозрачного диэлектрика, чтобы в процессе зарядки было видно изменение уров ня электролита;

электролит состава Н2SO4 + Н2О (дистиллят) имеет плотность 1,2 г/см3;

объём электролита = 5л;

в не заряженном акку муляторе запас избыточных электрических зарядов Q=0 (рис. 9).

Технология производства и эксплуатации аккумуляторов традиционно рассматривает аккумулятор как химический источник постоянного тока, в котором предположительно происходят хими ческие реакции типа РbО2+Рb+2Н2SО4 РbSO4+PbSO4+2H2O.[9] В формуле химической реакции отсутствует важнейший компонент - постоянный электрический ток, который должен был бы накапливаться в объёме и участвовать в процессе протекания об ратимой химической реакции образования сульфата свинца и его растворения в электролите одновременно, кроме этого, обнаружи ваются противоречия химической реакции и технологии изготовле ния аккумулятора (приготовление и заливка электролита из ёмко стей, обложенных свинцовыми листами показывает, что свинец не растворяется в электролите за счёт образования практически нерас творимого сульфата свинца на поверхности.

Кроме этого в технологии эксплуатации аккумулятора пока зано, что «устранение сульфатации пластин в течение 24 и более часов путём длительной зарядки аккумулятора для растворения трудно растворимых кристаллов PbSO4», тогда как скорость элек троискрового разряда V=10-8с. Несоответствия скоростей протека ния электрического постоянного (атомарного) тока при электроис кровом разряде и скорости растворения сульфата свинца, ставят под сомнение формулу протекание выше рассмотренной якобы обрати мой химической реакции и работу аккумулятора по традиционной схеме. В разделе устранение сульфатации подтверждается, что обра зование трудно растворимых кристаллов сульфата свинца на рабо чих пластинах приводит к неисправности аккумулятора. Кроме это го, в традиционной схеме работы аккумулятора не показан механизм накопления зарядов и выхода постоянного электрического тока при потреблении электрооборудованием.

Известно, что свинцово-кислотный аккумулятор имеет две пластины (токосъёмники-конденсаторы) - одна из губчатого свинца Рb, а вторая из окисла свинца РbО2, которые погружены в не заря женный электролит (электровещество) с электрической плотностью 1,2 г/см3. Для зарядки аккумулятора постоянным (атомарным) элек трическим током подключаем провод к пластине (токосъёмнику конденсатору) РвО2 (в металлах как бы электронная проводимость) на клемму со знаком «+», что означает избыток электроатомов, а не электронов. В постоянном токе отрицательные составляющие отсут ствуют потому, что якобы электроны имеют «отрицательный заряд»

и тогда должен был бы стоять знак минус «-», иначе современная теория электричества не состоятельна, так как электроны по опреде лению Дж. Томсона и Э.Вихерта имеют отрицательный заряд знак « ». На вторую клемму со знаком минус «-» к пластине (токосъёмни ку-конденсатору) Рb, подключаем провод «земля» и включаем при бор (процесс зарядки) (рис. 9), под давлением от электросети «заго няем» электроатомы (электрозаряды, электрополя, электроволны, электрочастицы электровещество, электрохимические элементы) в объём электролита (электро-вещества), которые в электролите (электровеществе) растворяются, а не участвуют в химической обра тимой реакции образования и растворении сульфата свинца PbSO4, так как осадок не растворим, при этом объём электролита увеличи вается и в объёме накапливается избыточная объёмная электриче ская плотность (электровещество). Объёмная электрическая плот ность заряженного электролита (электровещества) так же как и на пластинах (токосъёмниках-конденсатора) достигнет значения 1, 1,3 г/см3;

при этом объём электролита увеличится приблизительно на 5%;

образуется запас электрической плотности приблизительно на 9,2%, что соответствует запасу электрического постоянного тока 55 Ачас (рис. 10).

Очевидно, что во время зарядки из аккумулятора выделялся газ водород в виде пузырьков, который не учтен, как прибавка к ве су аккумулятора. При включении во внешнюю цепь заряженного аккумулятора активного сопротивления видим, что сопротивление нагревается;

при подключении лампочки во внешнюю цепь аккуму лятора, лампа светится;

при коротком замыкании в кратковремен ном режиме проявляется электроискровой разряд, звук и весь диапа зон электро радио излучений (рис. 11). Очевидно, что при замыка нии электросхемы к потребителю из электролита (электровещества) избыточная электрическая объёмная плотность через пластины (то косъёмники-конденсаторы) перераспределяется туда, где давление электрической объёмной плотности меньше, к электрооборудова нию (потребителю) в виде постоянного электротока электроатомов и проявляется в виде (электрозарядов, электроволн, электрополей электросвета, электронагрева, электрозвука, электромагнита, элек троплазмы, электроискрового разряда, электрорадиоизлучения всех диапазонов) до тех пор пока запас электроатомов не иссякнет. Все формы и виды (агрегатные состояния) электровещества могут ха рактеризоваться одной величиной – электрической объёмной плот ностью. Заряженный аккумулятор выдаёт постоянный электриче ский ток потребителю до тех пор, пока избыточная электрическая объёмная плотность электролита (электровещества) не иссякнет, при этом запас избыточных зарядов в аккумуляторе станет равным но лю, а электрическая объёмная плотность установится в первона чальном состоянии = 1,2 г/см3. Простейшие расчёты показывают, что вес заряженного электролита увеличился на 1050 г.

Экспериментальные данные и теоретические исследования позволяют сделать однозначный вывод: Электромагнитное поле это Электровещество без «+»и«-».

1. Рыбников Ю.С. Основы теории единства и неразрывности электромаг нитного поля Вселенной // ЖРФМ. Общественная польза. 1993. №1.

2. Рыбников Ю.С. Таблица ПС. Русская православная элементарная сис тема единства периодичности электроатомов Вселенной// Анализ сис тем на пороге ХХI века: Теория и Практика. Интеллект. Материалы ММК. Приложение. М., 1997.

3. Рыбников Ю.С. Основы теории единства и неразрывности электромаг нитного поля Вселенной. // Анализ систем на пороге ХХI века: Теория и Практика. Интеллект. Материалы ММК. М., 1997. С. 28-45.

4. Трифонов Д.Н. Рождение атомной модели БРХО // Химия в России.

№4. М., 2004. С.18-21.

5. Рыбников Ю.С. Электрофизическая природа взаимодействия тел при трении и электромеханическая природа самоорганизующегося режима электроизноса и разрушения материалов трибопар при трении сколь жения и качения. // Сб. докладов. НТК. Трибология-машиностроению.

ИМАШ РАН. М., 2010.

6. Менделеев Д.И.//Попытка химического понимания мирового эфира.

Основы химии. Л.: Наука, 1934. С. 465-500.

7. Рыбников Ю.С., Круглова Л.В.//Основы электронной теории износа при трении. // Вестник машиностроения. Машиностроение. №6. М., 8. А.С. № 1246464. / Рыбников Ю.С.

9. Коровин А.А. Общая химия. М.: Высшая школа, 2007.- 556 с.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОКОМПРЕССОРА

В КРИОГЕННОМ ГАЗИФИКАТОРЕ

Е.В. Благин, асп. Д.В. Сармин, канд. техн. наук Д.А. Угланов, магистр Ю.В. Шишкина (НИУ СГАУ им. С.П. Королева, В настоящее время существующие устройства для газифика ции можно разделить на два типа:

- газификаторы, выдающие газ атмосферного давления (не потребляющие значительного количества энергии);

- газификаторы, выдающие газ повышенного давления (по требляющие при этом значительное количество энергии для сжатия газа (или повышения давления жидкости) в насосе).

В данной работе предлагается использовать в составе термо компрессор, который позволяет повышать давление газа без значи тельных затрат энергии (работа совершается исключительно для преодоления потерь трения при ходе регенератора). Устройство со стоит из цилиндра, внутри которого находится шток с пористым ре генератором, который совершает возвратно-поступательные движе ния. Цилиндр разделен на две части: «холодную», в которую посту пает исходный газ, и «горячую», которая подогревается внешним источником тепла. В начале хода регенератор перемещается в горя чую зону, создавая тем самым разрежение в холодной и впуская ту да холодный газ. К тому моменту, как регенератор оказывается в крайнем положении, газ находится только в холодной части и внут ри регенератора. После этого регенератор начинает обратный ход, газ проходит через поры регенератора и нагревается. К тому момен ту, как регенератор достигнет крайнего положения в холодной час ти, газ нагреется и будет находиться только в горячей части и внут ри регенератора. Так как объем пространства внутри термокомпрес сора не изменился, то процесс нагрева будет при постоянном объе ме, который сопровождается повышением давления. Степень повы шения давления прямо пропорциональна отношению температур газа в горячей и холодной зонах.

Дополнительной выгодой применения термокомпрессора в системах газификации является то, что в них реализуется естествен ный температурный потенциал (разница температур между окру жающей средой и температурой криогенной жидкости).

В данной работе также рассмотрена схема включения термо компрессора в схему газификатора совместно с испарителем и уни версальным топливным баллоном. При этом данная система работа ет следующим образом: жидкость из баллона газификатора подается за счет гидростатического давления к термокомпрессору через испа ритель, в котором обеспечивается фазовый переход жидкости в газ таким образом, чтобы обеспечить отсутствие жидкой фазы на входе в термокомпрессор. Клапаны термокомпрессора регулируют расход газа (клапан в горячей зоне открывается, как только давление в ци линдре достигает нужной величины и выпускает часть газа, после чего в цилиндре создается разрежение и открывается клапан в хо лодной зоне, впуская часть газа). После чего газ по трубопроводу подается в верхнюю часть баллона.

Проведен термодинамический расчет цикла газификатора и расчет изменения состояния вещества в баллоне методом итераций с отслеживанием изменения его основных параметров (давление, тем пература, энтальпия).

Проведена сравнительная оценка затрат подвода внешней энергии для циклов газификации с термокомпрессором и поршне вым насосом.

1. Микулин Е.И. Криогенная техника. М.: Машиностроение, 1969.

2. Архаров А.М., Кунис И.Д. Криогенные заправочные системы старто вых ракетно-космических комплексов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана,

class='zagtext'> СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОГЕНЕРАТОРОМ,

РАБОТАЮЩЕМ НА ВОДОУГОЛЬНОМ ТОПЛИВЕ

Д-р техн. наук В.Н. Делягин, д-р техн. наук Н.М. Иванов, В.Я. Батищев, В.И. Бочаров (ГНУ СибИМЭ, г.Новосибирск) Испытания теплогенератора на водоугольном топливе (ВУТ) позволили оценть его эффективность для процессов сушеи сельско хозяйственного сырья (мощность 1.5 МВт, время использования 1000 ч/год).

Чистый дисконтированный доход – ЧДД - 4682639 р.

Срок окупаемости простой - 5.6, дисконтированный - 6.8.

Реализация высоких эксплуатационных свойств водоуголь ного топлива возможна лишь при наличии автоматизированной сис темы управления процессом работы теплогенерирующей установки (ТГУ). Специфика топлива – высокая обводненность, абразивность, необходимость использования инициирующей горелки для процесса поджига топлива и т.д. определяют специфические требования к системе управления.

Разработаны структурная схема (рис. 1) и алгоритмы работы системы управления работой ТГУ на ВУТ.

Общий алгоритм состоит из следующих основных этапов:

подготовка к работе, прогрев топки, переход на водоугльное топли во, рабочий режим и остановка теплогенерирующей установки.

На этапе подготовки ТГУ к работе выполняются следующие операции:

- запуск вентилятора дымовых газов;

- проверка наличия разрежения в топки;

- включение на циркуляцию топливного насоса на макси мальных оборотах для промывки и перемешивания ВУТ.

При режиме прогрева топки происходит запуск инициирую щей топки для доведения значений температуры в топке до уровня, при котором происходит сгорание ВУТ.

Переход на водоугольное топливо включает выполнение следующих операций:

- включение компрессора для продувки топливопровода и форсунки;

- установка минимальных оборотов топливного насоса;

- перевод топливного тракта с циркуляции на подачу ВУТ в топку;

- поддержка разрежения в топки в тракте дымовых газов;

- при достижении заданной температуры выключение горел ки на дизельном топливе и переход в рабочий режим, при пониже нии температуры – возврат в режим прогрева топки.

Рабочий режим включает выполнение следующих операций:

- запуск вентилятора подачи агента сушки;

- поддержание заданного разрежения в топке ТГУ;

-поддержание заданной температуры агента сушки путем ре гулирования подачи воздуха в топку и подачи ВУТ по сигналу от датчика наличия свободного кислорода в дымовых газах.

При выключении ТГУ прекращают подачу ВУТ и воздуха от компрессора. Разрежение в топке поддерживают до полного выго рания топлива и остывания топки до заданной температуры работой вентиляторов дымовых газов.

Основные элементы системы управления ТГУ на ВУТ (пред ставлены на рис. 1): ПЧ-1 - преобразователи частоты электроприво да дымососа, ПЧ-2 - преобразователи частоты электропривода топ ливного насоса, ПЧ-3 - преобразователи частоты электропривода подачи воздуха в топку, В1-В3 – соответствующие электроприводы приводы вентиляторов;

Т1-датчик температуры дымовых газов, Т2-Т3 - датчики температуры агента сушки, Т4 -датчик температуры в топке;

1 - форсунка на водоугольном топливе, 2 - инициализи рующая горелка на дизельном топливе, 3, 4 - ресивер и компрессор воздуха, 5 - регулятор давления, 6-датчик расхода ВУТ, 7 - емкость для ВУТ, 8 - фильтр топливный, 9 - емкость для дизельного топлива, К1-К3-вентили отсечные.

Рис. 2. Общий вид системы управления ТГУ Основным звеном в системе управления является – програм мируемый логический контроллер (ПЛК).

Был выбран промышленный контроллер (разработка 2010г.) фирмы ООО «Овен» ПЛК160 в максимальной комплектации (ПЛК160-220.А-М). В схему системы управления были включены и другие приборы, выпускаемые фирмой «Овен» (панель оператора ИП320, два измерителя регулятора ТРМ202, термопара ДТПК до 1200С0 длиной 500мм, нормирующий преобразователь для термопа ры НПТ-2.55.1.2 с выходом 4-20мА, преобразователь USB/RS- АС4, блок питания БП15Б-Д2-24В).

На основании разработанной структурной схемы была смон тирована и прошла апробацию экспериментальная система управле ния ТГ на ВУТ.

Результаты испытаний позволили сделать вывод об обосно ванности принятых технических и технологических решений по вы бору принципов построения системы управления ТГУ, работающей на водоугольном топливе.

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Д-р техн. наук А.И. Некрасов, канд. техн. наук Ю.С. Борисов, А.А. Некрасов, асп. С.В. Марчевский (ГНУ ВИЭСХ) В советские времена сельское хозяйство испытывало острый дефицит поставок новых электродвигателей (ЭД). Поэтому товаро производители вынуждены были капитально ремонтировать (КР) вышедшие из строя ЭД даже по нескольку раз, несмотря на сниже ние их номинальных, надежностных и эксплуатационных характе ристик при каждом ремонте. К тому же тогда существовали мощные ремонтные базы «Союзсельхозтехники» и «Госагропрома», а стои мость КР была приемлема для заказчиков. В настоящее время ре монтная база значительно ухудшилась, а система поставок новых ЭД – улучшилась. Нами проведен сравнительный анализ прейску рантов семнадцати ведущих отечественных ремонтных предприятий и девятнадцати основных поставщиков новых ЭД на российский рынок - фирм-посредников по продаже и заводов-изготовителей России, Украины и Беларуси. При этом рассматривались, главным образом, ЭД серий 4А, АИР, АД и 5А исполнения по способу мон тажа IР1081 и IР1082 мощностью 0,12…315 кВт и частотой враще ния 750, 1000, 1500 и 3000 мин-1. Статистической обработкой типо выми методами получены соотношения стоимостей капитального ремонта Ск и новых С0 однотипных ЭД для разных вариантов КР. В качестве базового варианта принята совокупность ремонтных опе раций на большинстве ремонтных предприятиях: разборка ЭД, де фектовка деталей, их очистка и промывка, извлечение сгоревшей статорной обмотки, намотка новой обмотки, пропитка лаком, сушка, испытания отремонтированного ЭД. Этот набор обусловлен тем, что до 80% отказов ЭД приходится именно на обмотки и не более 20% на подшипниковые узлы. Повреждения клеммника, ротора, вентиля тора, станины случаются редко. Все прейскуранты ремонтников от носятся к базовому варианту КР асинхронных короткозамкнутых ЭД, который может включать некоторые дополнительные операции, например, покраску. При необходимости в дополнительной ремонт ной операции (динамическая балансировка ротора, ремонт подшип никовых узлов с распрессовкой статора и без нее, снятие и после дующая установка на вал муфты, шкива, шестерни или звездочки, восстановление посадочных мест под подшипники, модернизация ЭД, встройка термодатчиков, ремонт ЭД многоскоростных, с фаз ным ротором, однофазных и устаревших серий и типов, срочность ремонта и др.) стоимость работ возрастает и учитывается введением повышающего коэффициента от 1,05 до 1,94 [1]. Если дефектовкой выявляется необходимость в нескольких дополнительных операци ях, то ремонтники перемножают частные коэффициенты - Ск значи тельно возрастает. Следует также учитывать транспортные расходы, доля которых в Ск может достигать нескольких десятков процентов, поскольку ЭД доставляются в ремонт на расстояние до 180 км [2].

Гарантийные сроки службы разными ремонтными предприятиями указываются в 0,5 и 1 год, а заводами-изготовителями – 2 года. Ре сурс капитально отремонтированных ЭД в 1,6…2 раза меньше, чем у новых. Установлены условия возможной рентабельности одного капитального ремонта по базовому варианту по сравнению с приоб ретением нового такого же ЭД. С экономической точки зрения от ношение Ск/С0 не должно превышать 70%, с позиций надежности и других вариантов КР – ремонт вообще нецелесообразен.

Лабораторией предложены новые подходы и методы опреде ления и прогнозирования ресурсов статорной обмотки и подшипнико вых узлов короткозамкнутых ЭД до первого отказа. Имеется в виду, что отказавший ЭД рациональнее заменить на новый и утилизировать с предварительным извлечением из него исправных деталей. Для об мотки метод заключается в построении для разных реальных сочета ний основных эксплуатационных факторов (температуры и относи тельной влажности воздушной среды в месте установки ЭД, степени загрузки и числа пусков электропривода, загазованности и запыленно сти помещения) графических зависимостей изменения во времени электрического сопротивления изоляции обмотки [3]. Точки пересече ния этих кривых с осью абсцисс отсекают на ней отрезки, равные ожидаемым полным ресурсам при том или ином комплексе эксплуата ционных факторов. Построены 33 обобщающих (эквивалентных) кри вых для всех возможных условий эксплуатации при разных значениях первоначального сопротивления изоляции (от 500 до 25000 МОм). Для подшипниковых узлов разных типов ЭД выявлены длительности ра боты подшипников качения и их посадочных мест до достижения из ношенности трущихся поверхностей максимально допустимых значе ний [4]. При обосновании указанных параметров использованы ре зультаты многолетних хозяйственных и лабораторных испытаний ЭД ВИЭСХом и его соисполнителями с использованием соответствую щих технических средств (стенды, автоматизированные системы учета параметров, измерительные приборы и т.д.) и методов теории вероят ностей и математической статистики.

В испытательных центрах нескольких заводов-изготовителей ЭД с привлечением их персонала по специальной методике опреде лены соотношения температур нагрева в гнезде рым-болта и в лобо вой части статорной обмотки, которая, как известно, подвергается наибольшим температурным воздействиям. Эти исследования про ведены на ЭД серий 4А и АИР высотой оси вращения 132…315 мм.

Электродвигатели габарита 132 мм выпускаются с классом нагрево стойкости B и F. Результаты испытаний таких ЭД на класс В пере несены на ЭД меньших габаритов, не имеющих рым-болта, но до пускающих при необходимости сверление отверстий нужной глуби ны (не касаясь пакета активной стали) в месте предполагаемого его размещения. Предложен способ контроля нагрева ЭД через гнездо рым-болта, разработан и изготовлен базовый вариант соответст вующего устройства, который может использоваться и в качестве защиты от чрезмерного нагрева ЭД [5,6]. Эти способ и устройство могут найти применение для ЭД габаритов 132 мм и более.

В дальнейшем планируется конкретизация перечисленных разработок для разных электрифицированных рабочих машин и ме ханизмов, работающих автономно или в составе технологических линий на сельскохозяйственных предприятиях разного типа.

Разработаны практические рекомендации прогнозированию и контролю технического состояния электродвигателей в сельскохо зяйственном производстве, оценке остаточного ресурса электрообо рудования в сельском хозяйстве [7].

Внедрение новых разработок по совершенствованию систе мы эксплуатации электродвигателей в сельскохозяйственном произ водстве обеспечит снижение аварийности, экономию эксплуатаци онных затрат и снижение ущербов от простоев технологического оборудования за счет повышения эксплуатационной надежности электрифицированной техники и стабильности выполнения техно логических процессов.

1. Борисов Ю.С., Некрасов А.А., Марчевский С.В. Анализ стоимости капитального ремонта асинхронных электродвигателей // Сельский ме ханизатор, 2012, № 4.

2. Косенков Г.И. Показатели ремонта асинхронных электродвигателей // Научно-технический бюллетень по электрификации сельского хозяйст ва. – М.: ВИЭСХ, 1988. – Вып. 2(63). С. 8-12.

3. Борисов Ю.С., Некрасов А.А. Прогнозирование сопротивления и ре сурса изоляции обмоток электродвигателей // Техника в сельском хо зяйстве. 2010. №3. С. 10-13.

4. Борисов Ю.С., Некрасов А.И., Некрасов А.А. Анализ ресурса подшип никовых узлов электродвигателей, применяемых в сельскохозяйствен ном производстве // Вестник ГНУ ВИЭСХ «Энергетика и электротех нологии в сельском хозяйстве. Вып.1(4). М.: ГНУ ВИЭСХ, 2009.

С. 107-114.

5. Борисов Ю.С., Некрасов А.И., Некрасов А.А. Контроль нагрева элек тродвигателей // Техника в сельском хозяйстве. 2011. № 5. С.19-21.

6. Патент РФ № 2 409 884. Способ эксплуатационного контроля нагрева и защиты электродвигателей / Некрасов А.И., Некрасов А.А, Борисов Ю.С. и др. // БИ. 2011. № 2.

7. Борисов Ю.С., Некрасов А.И., Некрасов А.А. Методические рекомен дации по прогнозированию и контролю технического состояния элек тродвигателей в сельскохозяйственном производстве. М.: ГНУ ВИ

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ С ЦЕЛЬЮ

УВЕЛИЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ

(ОАО «ОЭК» СВ РЭС, ГНУ ВИЭСХ, г. Москва), Модернизация объектов энергетики сельского хозяйства – одно из главных условий эффективного развития экономики РФ. В ходе реализации различных инвестиционных программ, основное внимание будет сосредоточено на замене и реконструкции электро технического оборудования и коммуникаций.

Основным видов транспорта электрической энергии, мощно стей в промышленности и в сельском хозяйстве, являются питаю щие, распределительные, кабельные линии электроснабжения на пряжением до 500 кВ. Они различны по структуре, маркам, произ водителям комплектующих изделий и т.п.

Как и любой материал, средство, изделие, кабельная линия независимо от своей структуры, степени защищённости, дисперсно сти, обладает свойством старения, выхода из строя, возможности механических повреждений при воздействии на них различных фак торов, таких как: агрессивная среда, влажность, движение грунта, перенапряжения, нарушение технологического процесса прокладки, строительно-монтажные работы (связанные с развитие инфраструк туры – благоустройством) и многое другое. В связи с этим необхо димо диагностирование кабельных линий, обеспечивающее до воз никновения аварийных – нештатных ситуаций, отключений и др.

принять необходимые меры для своевременного, заблаговременного их предотвращения.

Применение диагностирования является приоритетной зада чей для осуществления постоянного, надлежащего контроля состоя ний кабельных линий, повышения надёжности энергосистемы, эф фективного использования, своевременного ремонта, равномерного распределения мощностей к потребителям электрической энергии.

Также применение диагностирования является основным движите лем для развития технологий, аппаратов и средств измерений.

При передаче электрической энергии от источников к потре бителям предъявляются основные требования к энергосетям такие как: поддержание частоты, напряжения, тока, которые оказывают термическое, электрической, термомеханической и электромагнит ное воздействие на кабельные линии, в результате возникает мед ленно протекающий или постоянно происходящий процесс старе ния, сопровождающийся внезапно возникающим повреждением.

Поэтому основной задачей испытаний является определение нали чия необходимого запаса диэлектрической прочности изоляции электрооборудования путём воздействия на него повышенным на пряжением в течение определённого времени. Указанный запас прочности изоляции считается обеспеченным если в течение време ни приложение испытательного напряжения не произошло пробоя (периодических пробоев) или колебания токов утечки изоляции. Ис пытания, диагностика - это обслуживание, ориентированное на со стояние [1].

В настоящее время существует множество методов диагно стики кабельных линий электроснабжения. Наиболее распростране ны методы испытаний, на базе которых рождается термин «диагно стика». То есть диагностика и испытания – это определение целост ности, качества монтажа и прокладки, устранения слабых мест ка бельных линий. В настоящее время в кабельных линиях используют кабели в бумажно-масляной, резиновой, пластмассовой, из сшитого полиэтилена, фторопластовые и с другими видами изоляции. Все кабели по признакам материала проводящих жил передаваемой энергии или информации делят на две группы: кабели электриче ские с металлическими жилами, кабели с оптическими волокнами.

Кабели с оптическими жилами могут иметь дополнительные метал лические токопроводящие жилы.

В конструкции любого силового кабеля содержатся токопро водящие жилы, изоляция, оболочка, защитное покрытие [2]. Изоля ция, оболочка, защитное покрытие находятся в группе риска в части воздействия внешних и внутренних факторов.

1. Бумажно-маслянная изоляция.

Расширение свинцовой оболочки:

- пропиточный материал (смещение, неравномерное распре деление, сушка);

- тление, разложение бумаги;

Коррозия оболочки:

- насыщение влагой бумаги;

- электрическая перегрузка внутренней изоляции;

Воздействия:

- термическая (тепловая) перегрузка;

- химическое влияние.

2. Пластмассовая изоляция.

Старение антикоррозионной присадки (ингибитор):

- отщепление (отделение откол);

- увеличение тангенс угла диэлектрических потерь;

- тепловой пробой.

Воздействия:

- электрическая перегрузка.

3. Сшитый полиэтилен изоляция.

Водяное ветвистое образование (дендриты):

- электрическое образование дендритов;

Частичные разряды:

- эрозия изолирующего вещества, электрическое образование дендритов;

Воздействия:

- химические – электрические нагрузки;

- локальные электрические перегрузки.

Что значит измерение сопротивления изоляции?

- измерение омического сопротивления между двумя раз личными проводниками;

Какие сопротивления должны быть измерены?

- жила – жила, справедливо для трех-, четырехжильных КЛ в общей оболочке;

- жила – земля (оболочка).

Особое внимание уделяется методам диагностики оболочки сшитого полиэтилена. Основными требованиями являются:

- научно обоснованный метод испытаний;

- положительный практический опыт;

- не повреждаются здоровые участки кабеля;

- экономически оправданная длительность проведения испы тания;

- надежное испытание слабых мест в кабеле [3].

В настоящее время, приоритетной задачей для всех специа листов энергоснабжающих и эксплуатирующих организаций, явля ется соблюдение всех предписывающих технологий, методик, инст рукций, правил, рекомендаций и пр.

Нарушения, безответственное отношение, не достаточно квалифицированный персонал, каждый день приводят к аварийным состояниям (ситуациям), отключениям, нарушению режимов работы оборудования и к колоссальным экономическим – трудовым затра там. Поэтому необходимо развитие технологий, аппаратов и средств измерений – совместить с образование кадров, путем создания съез дов, конференций, выставок на темы: «Методология энергетической оценки как производства, так и сельского хозяйства;

технико экономическое обоснование систем энергообеспечения и энергосбе режения».

В докладе рассмотрены новые подходы к методологии про ведения испытаний кабельных линий электроснабжения.

1. Организационные и методические рекомендации по проведению испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. А.В. Сакара. – М.: 2006 г., 104 с.

2. Кали. Номенклатура, выбор, эксплуатация. В.В. Гудков – М.:

2009, С.12-13.

3. www. Seba KMT

КОЭФФИЦИЕНТ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ГРАФИКА

НАГРУЗКИ В СЕЛЬСКИХ СЕТЯХ АРМЕНИИ

В соответствии с известными подходами [1, 2] и “Методикой расчета технологических потерь электроэнергии в электрических сетях напряжением 0.38-35 кВ” [3], утвержденной Комиссией по регулированию общественных услуг РА, расчет нагрузочных потерь электрической энергии в элементах электрических сетей 0.4 кВ осу ществляeтся по формуле:

где Кн – коэффициент неравномерности графика нагрузки;

Iср - сред нее значение тока нагрузки;

r - активное сопротивление элемента электрической сети;

t – длительность расчетного периода.

Применение формулы (1) обусловлено практическими усло виями. В частности, в соответствии с действующими в Армении “Правилами снабжения и пользования электрической энергией”, объем отпущенной потребителям электроэнергии за расчетный ме сяц определяется на основе единовременного считывания показаний потребительских счетчиков в течение первых двух календарных дней последующего месяца, что позволяет расчитать среднее значе ние тока нагрузки Iср. Однако, величина потерь электроэнергии зави сит также от характера потребления, интегральным показателем ко торого является коэффициент Кн.

В общем случае, для отдельных участков электрических се тей 0.4 кВ, коэффициент Кн расчитывется по формуле:

где n=T/t - количество измерений, реализованных в течение перио да Т при дискретной величине интервала измерения t;

Uср - среднее значение фазного напряжения за период Т;

Sср - средняя мощность, потребленная за период Т;

IAi, IBi, ICi - средние значения токов по от дельным фазам на i-ом интервалe измерения;

INi - средние значения токa в нейтральном проводе на i-ом интервалe измерения;

F=rN/rф отношение сопротивлений нейтального rN и фазных rф проводов (для сельских электрических сетей 0.4 кВ Армении F=1.4).

Коэффициент неравномерности представляет произведение трех составляющих, значения которых определяются по формулам:

где К1 – коэффициент, учитывающий форму кривой графика нагруз ки, К2 – коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки фаз в среднем за отчетный период;

К3 – коэффициент, учитывающий из менение неравномерности загрузки фаз.

В 2010 г. ЗАО “Электрические сети Армении” реализовало широкомасштабные приборные измерения режимных параметров нагрузок электрических сетей 0.4 кВ Армении, по результатам кото рых в ЗАО “Научно-исследовательский институт энергетики” сфор мирована база данных, включающая параметры фактических пофаз ных графиков нагрузок для 1097 головных участков трехфазных ма гистральных линий (МЛ) 0,4 кВ сельских электрических сетей.

Пример такого графика приведен на рис. 1.

Рис. 1. График нагрузки на п/ст. 2877 Ванадзор Поскольку изменение режимных параметров электрических сетей, а, следовательно, и коэффициента неравномерности носит случайный характер, то для исследования величины его составляю щих воспользуемся методами статистического анализа. Применение к располагаемой базе данных выражений (3, 4 и 5) позволило сфор мировать выборки, состоящие из 1097 значений для каждой из со ставляющих коэффициентов неравномерности графиков нагрузки.

Известные преобразования позволяют представить элементы выбо рок в виде вариационных рядов и определить их статистические ха рактеристики. Для выбора числа и ширины интервалов вариацион ного ряда воспользуемся формулой Стерджеса [6]:

где m - число интервалов;

k - ширина интервала;

n - объем (общее число элементов) выборки;

xmax и xmin- соотвественно макси мальное и минимальное значения элементов выборки.

Для выборки, состоящей из К1, в соответствии с исходными данными рассматриваемой получим m=11.1 и k=0.056, а в качестве начала первого интервала примем xнач=xmin=1.049. Тогда, вариаци онный ряд примет вид, представленный в табл. 1.

Из приведенной таблицы видно, что среднее арифметическое элементов выборки равно x =1.26, а среднее квадратическое откло нение s=0.109. Аналогичные расчеты проведены и для выборок, со стоящих из К2 и К3, а также для сезонных значений (зима/лето) всех трех составляющих. Результаты расчетов приведены в таблице 2.

Oпределим, насколько надежно располагаемые выборки ха рактеризуют среднегодовые значения составляющих коэффициента неравномерности графика нагрузки. Для этого воспользуемся выра жением для оценки объема бесповторной выборки [4]:

где n'- объем бесповторной выборки;

N – объем генеральной сово купности (для сельских электрических сетей Армении N=20000);

t – аргумент функции Лапласа (t), определяемый для задаваемого зна чения доверительной вероятности (надежности) по справочным таблицам (при принятой величине надежности оценки =0.995 из [6] t = 2.81);

2 – дисперсия выборки;

- точность (предельная ошибка) выборки.

Из теории математической статистики [4] известно, что дис персия выборки может быть определена следующим образом:

Подставив расчитанные среднеквадратические отклонения в уравнение (9) получим следующие дисперсии выборок для всех трех составляющих 1=0.109, 2=0.580 и 2=0.035.

В соответствии с выражением (6) для располагаемых выбо рок может быть построено семейство представленных на рис. 2 кри вых, характеризующих объемы бесповторных выборок в зависимо сти от требований, предъявляемых к точности выборок.

Рис. 2. Зависимость величины бесповторной выборки Как видно из рис. 2, ужесточение требований к точности приводит к увеличению объема бесповторной выборки. Так, при за даных объеме генеральной совокупности N=20000 (количество го ловных участков трехфазных МЛ сельских электрических сетей Ар мении) и требуемой точности 4.0%, объем бесповторной выборки для каждой из трех составляющих коэффициента неравномерности графика нагрузки составит соответственно n1'=59, n2'=1532 и n3'=6.

Для того же объема генеральной совокупности и точности 1%, объ ем бесповторной выборки составит уже n1'=899, n2'=11407 и n3'=97.

Из рис.2 видно также, что располагаемые по реализованным в 2010г. натурным измерениям выборки обеспечивает возможность применения при расчете потерь электроэнергии в сельских электри ческих сетях 0.4 кВ Армении результатов приведенного выше стати стического анализа с точностью до 0.9% для К1, с точностью до 4.78% для К2 и с точностью до 0.29% для К3.

1. По данным натурных измерений на 1097 головных участках трехфазных МЛ 0.4 кВ сельских электрических сетей Армении оп ределены среднегодовые и сезонные значения средних арифметиче ских и среднеквадратических отклонений составляющих коэффици ента неравномерности графика нагрузки.

2. Результаты статистического анализа позволили оценить уро вень погрешности, возникающей при расчете технических потерь в сельских электрических сетях 0.4 кВ при применении полученных среднеарифметических значений составляющих коэффициента не равномерности.

3. Проведенный анализ позволяет заключить, что основное влияние на величину технических потерь в сельских электрический сетях 0,4 кВ Армении оказывает неравномерность загрузки фаз. То есть, в качестве одного из основных мероприятий по снежению по терь электроэнергии в этих сетях является симметрирование фаз.

1. Железко Ю.С., Артемьев А.В., Савченко О.В. Расчет, анализ и норми рование потерь электрической энергии в сетях: Руководство для прак тических расчетов. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 280 с.

2. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем / Под ред.

В.Н. Казанцева. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

3. Методика расчета технологических потерь электроэнергии в электри ческих сетях напряжением 0.38-35 кВ / Утвержденна решением Комис сии по регулированию секторов общественных услуг РА No 65а от 8 октября 2002 г.

4. Надежность и эффективность в технике. Т. 2: Математические методы в теории надежности и эффективности / Под ред. Б.В. Гнеденко. – М.:

Машиностроение, 1987. – 280 с.

5. Троицкий А.И. Уравновешивание токов нулевой последовательности:

Монография / Юж.-Рос. гос. тех. ун-т. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2001. 6. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика:

Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 543 с.

РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

ДЛЯ «БЕСПИЛОТНЫХ МНОГОЦЕЛЕВЫХ КОМПЛЕКСОВ»

Академик Россельхозакадемии Д.С. Стребков, С 1992 года во Всероссийском научно-исследовательском институте электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) ве дутся разработки по изучению и созданию резонансной системы пе редачи электрической энергии по однопроводниковой кабельной и воздушной линиям на повышенной частоте, разработанные схемы представлены рис. 1-3.

Рис. 1. Электрическая схема РС с двумя высокочастотными 1. Генератор повышенной частоты;

2. Резонансный контур повышаю щего трансформатора;

3. Однопроводная линия;

4. Резонансный кон тур понижающего трансформатора;

5. Выпрямитель;

Рис. 2. Схема передачи электрической энергии с диодно 1. Генератор повышенной частоты;

2. Резонансный контур повышающего трансформатора;

3. Однопроводная линия;

4. Преобразовательный мост;

5. Естественная ёмкость;

6. Конденсатор выпрямителя;

Рис. 3.Схема передачи электрической энергии с использованием им пульсного преобразователя постоянного тока:

1. Генератор повышенной частоты;

2. Резонансный контур повышаю щего трансфор-матора;

3. Однопроводная линия;

4. Преобразователь ный мост;

8. Нагрузка Л Н, электродвигатель постоянного тока;

9. Конденсатор выпрямителя;

11. Естественная ёмкость;

13. Высоко частотный диод;

14. Разрядник;

15. Дополнительное сопротивление;

16. Разрядный диод;

17. Дроссель;

18. Конденсатор Исходя из этого, наряду с существующими, традиционными способами передачи электрической энергии на постоянном и пере менном токе учёными института предлагается резонансный метод передачи электрической энергии по однопроводниковой кабельной или воздушной линии на повышенной частоте, описанный в трудах Николы Тесла.

В институте разработан и запатентован способ и устройство передачи электрической энергии на подвижные объекты по одно проводниковой линии и бесконтактным способом. Данный способ позволяет передавать электри-ческую энергию на автомобильный транспорт, железнодорожный, водный и летательный. Практическая работоспособность проверена на экспери-ментальных макетах.

На Рис. 4 представлен бассейн, наполненный водой, по пе риметру бассейна расположено кольцо, макетирующие дорогу, по которой ездят ма-шины, в бассейне плавает электролодка, а рядом стоит шест с консолей, на которой закреплён электросамолёт. Таким образом, электроэнергия по однопроводни-ковой линии от пере дающего преобразователя по одному проводнику ПВВ-1 поступает в воду бассейна. Электролодка берёт энергию из воды по одному про воду и плавает по кругу. По кольцевой дороге проло-жен кабель, закрытый покрашенным электрокартоном, один конец кабеля опу щен в воду. Кабель берёт энергию из воды, машины едут вдоль ка беля, бесконтактно получая электрическую энергию.

Рис. 4. Стенд передачи электрической энергии по однопроводниковой линии на мобильные объекты электрокатер, электромобили, электро Электросамолёт подвешен на проводе ПЛШ-35 с таким рас чётом, чтобы он мог свободно летать. Провод ПЛШ-35 крепится на консоли, которая в свою очередь с помощью подшипника закрепле на на стержне, что позволяет консоли, а следовательно, и самолёту свободно летать вокруг вертикальной оси стержня. Однопроводни ковая линия, закреплённая на консоли одним концом, прикреплена к самолёту, поддерживая его в воздухе, и присоединена к электриче ской схеме самолёта. Другим концом, линия соединена с внешним вращающимся ободом подшипника, на котором закреплена консоль.

С внутренним ободом подшипника, закреплённым на неподвижно установленном вертикальном стержне высотой 2 метра, соединён конец с однопроводниковой линии спускающеюся по стержню к во де в бассейне. Электроэнергия из воды поступает к самолёту. Дан ная конструкция позволяет летать самолёту, вращаясь вокруг стерж ня, а шарики подшипника выполняют роль щёток, передающих электрическую энергию. В конце августа 2003 года в бассейн были запущены около 20 рыбы «Ротан», которые прожили в этом бассей не около 6 лет. Рыбки в бассейне демонстрировали экологическую безопасность живых существ при воздействии однопроводниковой резонансной системы. Данный макет рыбками в бассейне демонст рировался на различных выставках и конференциях, а также всем гостям и посетителям института, был несколько раз показан по теле видению.

Данный макет наглядно демонстрирует возможность переда вать электрическую энергию контактным и бесконтактным спосо бом на мобильные объекты.

Рассмотрев и проанализировав возможности данного спосо ба передачи электрической энергии, мы предлагаем запитать беспи лотные многоцелевые комплексы по однопроводниковой линии, ра ботающей в резонансном режиме на повышенной частоте.

Прежде всего, беспилотные летательные самолёты (Рис. 4), получают энергию во время взлета до двух тысяч метров где, как известно, расходуется значительная энергия батарей, это увеличива ет дальность полёта или полезную нагрузку.

Рис. 4. Система электропитания «Беспилотника»

по однопроводниковой линии в резонансном режиме Воздушный тепловой шар, получает электрическую энергию по тросу (рис. 5). Передаваемая ему электрическая энергия, пример но 10 кВт, позволит шару висеть сколь угодно долго, значительно увеличит вес полезной нагрузки за счёт замены газовой энергетиче ской установки и баллонов с газом на электрический нагрев, а элек трооборудование, установленное в гондоле, позволит решать необ ходимые задачи, в частности вести видеонаблюдение, обеспечить энергией антенну сотовой связи, освещение местности и т.д. и т.п.

Аналогично можно запитать и другие «Беспилотные многоцелевые комплексы». Диаметр передаваемого кабеля обусловлен только ме ханической прочностью, потери электроэнергии при передаче при мерно 10%.

Рис. 5. Система электропитания «Воздушного шара»

по однопроводниковой линии в резонансном режиме Резонансный метод передачи электрической энергии по од нопроводным линиям, или однолинейным проводящим каналам осуществляется ёмкостными токами повышенной частоты в режиме резонанса напряжений. Передача энергии от генератора к приемни ку в резонансном режиме, благодаря выполняемым преобразовани ям и настройке системы «генератор-линия-приемник», дает воз можность осуществлять питание электроустановок по незамкнутой электрической цепи. Характерной особенностью этого метода явля ется то, что передача энергии генератора 1 (рис. 1, 2, 3) в режиме резонансных колебаний не сопровождается выделением тепла в подводящем проводнике 3 (рис. 1, 2, 3), что обуславливает возмож ность использовать проводники малого поперечного сечения без потери электроэнергии на их нагрев.

Вдоль линии распространяются поперечные электромагнит ные волны типа Т, которые могут иметь любую частоту, в том числе и нулевую.

Разомкнутая линия на (рис. 1, 2, 3), длиной l = (2n + 1) 4, n = 0, 1, 2, 3… имеет у зажимов генератора пучность тока и узел напря жения, а при длине l = n 2 пучность напряжения и узел тока. В обоих случаях линия эквивалентна резонансному колебательному контуру.

Стоячие волны в разомкнутой однопроводниковой линии получаются в результате сложения падающей и отраженной волн, имеющих одинаковую амплитуду. Фаза напряжения и тока во всех сечениях линии одинакова, а между током и напряжением сущест вует сдвиг по фазе на 90° во времени и в пространстве. Поэтому, когда во всей линии напряжение максимально, ток равен нулю и наоборот. Пространственный сдвиг выражается в том, что в сечени ях линии с пучностями напряжения наблюдаются узлы тока, а при узлах напряжения наблюдаются пучности тока. Фаза во всех сечениях линии одинакова. Это значит, что во всей линии напряжение равно ну лю или достигает максимума в один и тот же момент времени, но эти максимумы для разных сечений различны, поскольку амплитуда коле баний вдоль линии изменяется. То же самое происходит с волнами тока.

Средняя мощность, отдаваемая генератором в разомкнутую однопро водниковую линию без потерь или в линию, замкнутую на реактивное сопротивление, равна нулю.

Благодаря резонансному механизму передачи электроэнергии в линии снижаются джоулевы потери, что позволяет увеличить длину линий при передаче электрической энергии на стационарные объекты и на мобильные объекты на земле, в водной и воздушной среде.

Электрическая энергия может передаваться на «Беспилот ные многоцелевые комплексы» по тонкой однопроводниковой ли нии в резонансном режиме на повышенной частоте с минимальны ми потерями.

Передача электрической энергии на повышенной частоте позволяет уменьшить массогабаритные размеры электрооборудова ния, повысить качества электроэнергии у потребителя, сократить потери.

1. Стребков Д.С., Некрасов А.И. Резонансные методы передачи электри ческой энергии. Изд. 3-е. – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2008. 2. Юферев Л.Ю., Стребков Д.С., Рощин О.А. Экспериментальные модели резонансных систем электрической энергии – М.: ГНУ ВИЭСХ, 2010.

ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЙ СПОСОБ

СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ

Высокие темпы строителных работ и снижение стоимости основных строительных материалов являются для России злобо дневной проблемой. По нашему мнению, необходимо обратить вни мание строителей, технологов, химиков на очень перспективный материал – нитрид кремния, который может быть использован во многих аспектах строительства и в том числе как заменитель бетон ных смесей для заполнения межопалубковых пространств.

Нитрид кремния (Si3N4) уже является одним из востребован ных и перспективных соединений для создания керамических мате риалов, обладающих высокой механической прочностью, низким коэффициентом термического расширения, высокой термостойко стью, высокими электроизоляционными свойствами.

К принципиально новым методам рентабельного синтеза не органических веществ, в том числе и нитрида кремния, относится самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС). Ме тод СВС основан на экзотермическом взаимодействии химических соединений, протекающем в режиме горения [7, 9, 10, 12].

В процессе азотирования методом СВС выделяется значи тельное количество энергии, которую можно использовать для осу ществления в зоне реакции параллельных слабо экзотермических или эндотермических процессов. Использование тепла химических реак ций для проведения энергозатратных процессов с целью синтеза ке рамических композиций и достижения при этом максимального эф фекта СВС весьма актуально в настоящее время [11, 13, 14, 15, 16].

Высокий тепловой эффект реакции образования нитрида кремния (750 кДж/моль) позволяет вводить в исходный сплав до мас.% какого-либо второго компонента, открывая широкие возмож ности для синтеза композиционных порошков, а также строитель ных материалов нового поколения [4, 5, 15].

Синтез Si3N4 методом СВС относится к категории эффектив ных и малоэнергоёмких процессов с большой перспективой для ис пользовантя в разных отраслях народного хозяйства. В частности, одним из преимуществ метода является возможность получения композиционных порошков на основе нитрида кремния в одну ста дию [1, 2, 3, 8].

Исследование закономерностей горения ферросплавов в азо те представляет самостоятельную научную задачу. Мы же попыта лись применить указанные химические процессы, отличающиеся высокой производительностью и низкой энергозатратностью, для целей строительства, а также для ремонтно-восстановительных и реставрационных работ.

Получаемые по современной технологии кристаллы нитрата кремния имеют или нитевидные или ленточные структуры (рис. 1), каждая из которых отличается высокой пористостью. Эти качества являются желательными для наполнителей межопалубочного про странства и обеспечивают высокую степень теплозащиты. Очень высокая прочность застывшей массы при относительно малом весе также являются желательными параметрами для любого типа домо строений.

Рис. 1. Нитевидные (а) и ленточные (б) кристаллы Si3N (Работа выполнена в рамках проекта РФФИ, проект № 08-03-00587 в Северо-Кавказском государственном техническом университете) Как известно, недостатками существующих методов строи тельства и устройств для их осуществления является использование относительно дефицитных и дорогих материалов (например, це мент) и довольно длительный срок достижения материалом своих эксплуатационных свойств.

Предлагаемое нами решение устраняет эти недостатки (осо бенности современных технологий) и использует для строительства основы зданий в качестве главного сырьевого материала лишь песок и/или глину.

Цели достигаются тем, что песок, прошедший стадию пред варительной обработки (чаще всего – простое размельчение на са мых простых валках), поступает в горелку, где подвергается воздей ствию сильного светового потока и газов в плазмированном состоя нии. Реакционная способность аморфного кремния выше, чем кри сталлического, и он относительно легко вступает в реакцию с азотом воздуха.

Обычный песок представляет из себя почти целиком дву окись кремния SiO2, которая в размолотом состоянии при создавае мых нами условиях в горелке, способна на реакции с азотом, иногда даже с заметной экзотермической реакцией. Истинное направление реакций зависит от многих причин, но главным образом - от приме сей металлов в песке (в частности, железа). Однако, в любом случае, песок из разных месторождений (мест добычи) способен внутри го релки к сплавлению в аморфную, пористую массу, которая может быть хорошим заполнителем и заменять бетон в монолитном строи тельстве.

Гораздо больший экономический эффект получается при ор ганизации реакции получения нитрида кремния, поскольку реакция идёт с выделением тепла и приводит к большему вспучиванию мас сы, причём прочность получаемого пористого материала много вы ше прочности самого песка (двуокиси кремния). Масса является, в сущности, пенокерамикой.



Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 || 11 | 12 |
 




Похожие материалы:

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕ И ...»

«Российская академия сельскохозяйственных наук Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (МГАУ) ФГНУ Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению АПК (ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ) Открытое акционерное ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АГРОХИМИИ им. Д. Н. ПРЯНИШНИКОВА ПОЧВЕННЫЙ ИНСТИТУТ им. В. В. ДОКУЧАЕВА УТВЕРЖДАЮ УТВЕРЖДАЮ Министр сельского хозяйства Президент Российской академии Российской Федерации сельскохозяйственных наук _А. В. Гордеев _Г. А. Романенко 24 сентября 2003 г. 17 сентября 2003 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ ...»

«МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно- производственной конференции Москва 2006 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н.Костякова МЕЛИОРАЦИЯ: ЭТАПЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Материалы международной научно-производственной конференции, посвященной 40-летию начала осуществления широкомасштабной программы мелиорации Москва 2006 УДК 631.6 М 54 ...»

«ПЧЕЛОВОДСТВО А.Г МЕГЕДЬ В.П. ПОЛИЩУК Допущено Государственным агропромышленным комитетом Украинской ССР в качестве учебника для средних специальных учебных заведений по специальностям Пчеловодство и Зоотехния Киев Выща школа 1990 ББК 46.91я723 М41 УДК 638.1(075.3) Рецензенты: преподаватель М. И. Совкунец (Борзнянский совхоз-техникум Черни говской области), И. Ф. Доля (заведующий пчелофермой Республиканского учеб но-производственного комбината по пчеловодству) Переведено с издания: Мегедь О. Г., ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет. Институт наук о Земле ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVII Докучаевские молодежные чтения посвященной 110-летию Центрального музея почвоведения им. В.В. Докучаева НОВЫЕ ВЕХИ В РАЗВИТИИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВА ПОЗНАНИЯ ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XVI Докучаевские молодежные чтения посвященной 130-летию со дня выхода в свет книги Русский чернозем В.В. Докучаева ЗАКОНЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ: НОВЫЕ ВЫЗОВЫ 4– 6 марта 2013 года ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Международной научной конференции XV Докучаевские молодежные чтения посвященной 150-летию со дня рождения Р.В. Ризположенского ПОЧВА КАК ПРИРОДНАЯ БИОГЕОМЕМБРАНА 1– 3 марта 2012 года Санкт-Петербург ...»

«Санкт-Петербургский государственный университет ГНУ Центральный музей почвоведения им. В.В. Докучаева Россельхозакадемии ГНУ Почвенный институт им. В.В.Докучаева Россельхозакадемии Фонд сохранения и развития научного наследия В.В. Докучаева Общество почвоведов им. В.В. Докучаева МАТЕРИАЛЫ Всероссийской научной конференции XIV Докучаевские молодежные чтения посвященной 165-летию со дня рождения В.В.Докучаева ПОЧВЫ В УСЛОВИЯХ ПРИРОДНЫХ И АНТРОПОГЕННЫХ СТРЕССОВ 1– 4 марта 2011 года Санкт-Петербург ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНАЯ ВЕТЕРИНАРНАЯ АССОЦИАЦИЯ МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ СТУДЕНТОВ, АСПИРАНТОВ И МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ЗНАНИЯ МОЛОДЫХ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И АПК СТРАНЫ Санкт-Петербург 2012 1 УДК: 619 (063) Материалы международной научной конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых Знания ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МАТЕРИАЛЫ ХІІ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Гродно, 18-20 мая 2011 года) В ТРЕХ ЧАСТЯХ ЧАСТЬ 3 АГРОНОМИЯ ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ ЗООТЕХНИЯ ВЕТЕРИНАРИЯ ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ К 60-летию вуза Гродно УО ГГАУ УДК 63 (06) ББК М Материалы ХІІ Международной студенческой научной конференции. – Гродно, 2011. – ...»

«Казанский (Приволжский) федеральный университет Общество почвоведов им. В.В. Докучаева Институт проблем экологии и недропользования АН РТ НАСЛЕДИЕ И.В. ТЮРИНА В СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ В ПОЧВОВЕДЕНИИ Материалы международной научной конференции Казань, 15-17 октября 2013 г. И.В.Тюрин (1892-1962) Казань 2013 УДК 631.4 ББК 40.3 Печатается по решению Ученого совета Института фундаментальной медицины и биологии ФГБОУ ВПО Казанский (Приволжский) федеральный университет Наследие И.В. Тюрина в ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издательство Санкт-Петербургского университета 2012 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 7 (34) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2012 УДК 631.4 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: Б.Ф. Апарин (председатель), Е.В. Абакумов, ...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета 2009 САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издание основано в 1885 г. А.В. Советовым и В.В. Докучаевым Издательство С.-Петербургского университета 2009 УДК 631.4 + 577.34 ББК 40.3 М34 Редакционная коллегия: И.А. Горлинский (председатель), Б.Ф. ...»

«X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ 25-27 сентября 2013 г. г. Благовещенск АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН АМУРСКИЙ ФИЛИАЛ WWF РОССИИ БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РОССИЙСКИЙ ФОНД ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОЮЗА АМУРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ РУССКОГО БОТАНИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ АФ БСИ ДВО РАН X ДАЛЬНЕВОСТОЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО ЗАПОВЕДНОМУ ДЕЛУ 25-27 сентября ...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ФГОУ ВПО УЛЬЯНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЫ IX МЕЖДУНАРОДНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАСТИЕМ 31 марта 2011 Димитровград 2011 г. УДК 631 Редакционная коллегия: Главный редактор Х.Х. Губейдуллин Научный редактор Т.А. Мащенко Редакционная коллегия И.И. Шигапов А.М. Кадырова ...»

«Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки (Россия) Германо-российский кооперационный проект Развитие и внедрение современных технологий производства молока и говядины в РФ III РОССИЙСКО-ГЕРМАНСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ Перспективы развития сельского хозяйства: кормопроизводство и кормление КРС как предпосылка высокой продуктивности в молочном и мясном скотоводстве ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.