Электрофикации и автоматизации сельскохозяйственного производства

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Октября 2011 в 03:18, контрольная работа

Краткое описание

лектрическая энергия в основном производится на следующих типах электрических станций; тепловых (ТЭС), гидравлических (ГЭС) и атомных (АЭС)

Содержание работы

1.Современные способы получения электрической энергии стр. 4


1.1. Тепловые электростанции стр.4-7


1.2. Гидроэлектростанции стр.7


1.3 Атомные электростанции стр.9


1.4 Нетрадиционные способы получения электроэнергии стр.12


2.Понятие об электроприводе и его типах. стр.14


3. Список используемой литературы: стр.16

Содержимое работы - 1 файл

кОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ЭЛЕКТРОФИКАЦИЯ.doc

— 185.00 Кб (Скачать файл)
 
 
МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ» 
 

Факультет непрерывного профессионального образования 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа по  Электрофикации и автоматизации  сельскохозяйственного производства 
 

специальность- Экономика и управление на предприятии  АПК 
 
 
 
 
 
 
 
 

                               Проверил:профессор,

                                                                                                    д.т.н.,зав.каф.АЭП

                                Н.П.Кондратьева

                                                                                                    Выполнила:Глухих А.А.

                                                                                                    Гр. 32 ,шифр 0805044 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ижевск 2008г. 

АННОТАЦИЯ 

 Научно-технический прогресс невозможен без развития энергетики электрификации. Для повышения производительности труда первостепенное значение имеет механизация и автоматизация производственных процессов, замена человеческого труда машинным.

    В данной работе  описываются  современные  способы получения электрической  энергии. Рассмотрены основные типы электрических станций, их устройство и принцип работы (тепловые, гидралические и атомные). Человечеству электроэнергия нужна, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Поэтому важно на сегодняшний день найти выгодные  источники  электроэнергии, причем выгодные не только с точки зрения  дешевизны топлива, но и с точки зрения простоты конструкций, эксплуатации, дешевизны материалов, необходимых для постройки станции, долговечности станций. Именно поэтому автор работы изложил описание нетрадиционных способов получения электрической энергии.

Практически все стационарные машины в сельском хозяйстве приводятся в действие с помощью электропривода. Во второй части контрольной работы  рассмотрены понятия об электроприводе,изложено описание его основных типов .Приведена краткая классификация электрических приводов по ряду признаков. 

      Цель  данной работы – ознакомится с современными способами получения электрической энергии, а также с  понятием об электроприводе и его типах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ: 
 

1.Современные способы  получения электрической энергии                             стр.    4 
 

1.1. Тепловые электростанции                                                                          стр.4-7 
 

1.2.  Гидроэлектростанции                                                                                 стр.7 
 

1.3 Атомные электростанции                                                                            стр.9 
 

1.4 Нетрадиционные способы получения электроэнергии                             стр.12 
 

2.Понятие об электроприводе  и его типах.                                                           стр.14 
 

3. Список используемой литературы:                                                                    стр.16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Современные способы получения электрической энергии. 

Электрическая энергия в основном производится на следующих типах электрических  станций; тепловых (ТЭС), гидравлических (ГЭС) и атомных (АЭС) 
 

1.1. Тепловые электростанции.

    Тепловая  электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в кон. 19 в и получили преимущественное распространение.  В сер. 70-х гг. 20 в. ТЭС — основной вид электрической станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла: в России и США св. 80% (1975), в мире около 76% (1973).

    Около 75% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях.  Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность  теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно снижается, вследствие уменьшения температуры теплоносителя. Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация для большинства городов) установка электрического бойлера в одельно стоящем доме   становится экономически выгодна.

    На  тепловых электростанциях преобразуется  химическая энергия топлива сначала в механическую, а затем в электрическую.

    Топливом  для такой электростанции могут  служить уголь, торф, газ, горючие  сланцы, мазут. Тепловые электрические  станции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Крупные КЭС районного значения получили название государственных районных электростанций (ГРЭС). 

Тепловая  электростанция состоит из следующих блоков :

                   
 
 

         
                 ПГ – ПТ  – ТГ - Тр 
            
 
 
 
 
 
 

    ПГ  -  парогенератор

    ПТ  -   паровая турбина

    ТГ  -   турбогенератор

    Тр -   трансформатор 
 
 
 

    Простейшая  принципиальная схема КЭС, работающей на угле, представлена на рис.1 
 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          Рис.1   Схема КЭС  работающей на угле 
 

    Уголь подается в топливный бункер 1, а  из него — в дробильную установку 2, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла) 3, имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной. В котле вода нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 400—650°С и под давлением 3—24 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину 4. Параметры пара зависят от мощности агрегатов.

    Тепловые  конденсационные электростанции имеют невысокий кпд (30— 40%), так как большая часть энергии теряется с отходящими   топочными газами и охлаждающей водой конденсатора.

    Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива. При этом потребители    электроэнергии могут находиться на значительном расстоянии от станции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      
 
 

                                         Рис.2 Теплофикационная  турбина 
 

    Теплоэлектроцентраль  отличается  от  конденсационной станции установленной на ней специальной теплофикационной турбиной (рис.2) с отбором пара. На ТЭЦ одна часть пара полностью используется в турбине для выработки электроэнергии в генераторе 5 и затем поступает в конденсатор 6, а другая, имеющая большую температуру и давление (на рис.1 штриховая линия), отбирается от промежуточной ступени турбины и используется для теплоснабжения. Конденсат насосом 7 через деаэратор 8 и далее питательным насосом 9 подается в парогенератор. Количество отбираемого пара зависит от потребности предприятий в тепловой энергии.

Коэффициент полезного действия ТЭЦ достигает 60—70%.

Такие станции  строят обычно вблизи потребителей —  промышленных предприятий или жилых массивов. Чаще всего они работают на привозном топливе.

         Рассмотренные тепловые электростанции  по виду основного теплового  агрегата — паровой турбины  — относятся к паротурбинным станциям. Значительно меньшее распространение получили тепловые станции с газотурбинными (ГТУ), парогазовыми (ПГУ) и дизельными установками.

Наиболее  экономичными являются крупные тепловые паротурбинные электростанции (сокращенно ТЭС). Большинство ТЭС нашей страны используют в качестве топлива угольную пыль. Для выработки 1 кВт-ч электроэнергии затрачивается несколько сот граммов угля. В паровом котле свыше 90% выделяемой топливом энергии передается пару. В турбине кинетическая энергия струй пара передается ротору. Вал турбины жестко соединен с валом генератора.  

     Современные паровые турбины для ТЭС —  весьма совершенные, быстроходные, высокоэкономичные машины с большим ресурсом работы. Их мощность в одновальном исполнении достигает 1 млн. 200 тыс. кВт, и это не является пределом. Такие машины всегда бывают многоступенчатыми, т. е. имеют обычно несколько десятков дисков с рабочими лопатками и такое же количество, перед каждым диском, групп сопел, через которые протекает струя пара. Давление и температура пара постепенно снижаются. 
 

    Из  курса физики  известно, что КПД тепловых двигателей увеличивается с ростом начальной температуры рабочего тела. Поэтому поступающий в турбину пар доводят до высоких параметров: температуру — почти до 550 °С и давление — до 25 МПа. Коэффициент полезного действия ТЭС достигает 40%. Большая часть энергии теряется вместе с горячим отработанным паром. 
 
 

1.2. Гидроэлектростанции. 

    Гидроэлектрическая  станция, гидроэлектростанция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством  которых энергия потока воды преобразуется  в электрическую энергию. ГЭС  состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического. оборудования,   преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения  которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию. 

    Устройство  гидравлической электростанции(ГЭС) значительно  проще ТЭС. 
 
 

         
                  ГТ -   ГГ -   Тр 
            
 
 
 
 
 
 
 

    ГТ  – гидравлическая турбина

    ГГ  – гидрогенератор

    Тр - трансформатор 
 

    По  схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные с напорной и безнапорной деривацией, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.  В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины. Русловые и приплотинные ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.

    В состав сооружений русловой ГЭС, кроме  плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения. Состав гидротехнических сооружений зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф.  

    Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.

    В соответствии с назначением гидроузла  в его состав могут входить судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные сооружения для ирригации и водоснабжения. В русловых ГЭС иногда единственным сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение с мусорозадерживающими решётками, спиральную камеру, гидротурбину, отсасывающую трубу, а по специальным водоводам между соседними турбинными камерами производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС характерны напоры до 30—40 м,  к простейшим русловым ГЭС относятся также ранее строившиеся сельские ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных реках основное русло перекрывается земляной плотиной, к которой примыкает бетонная водосливная плотина и сооружается здание ГЭС.

    При более высоких напорах оказывается нецелесообразным передавать на здание ГЭС гидростатичное давление воды. В этом случае применяется тип плотиной ГЭС, у которой напорный фронт на всём протяжении перекрывается плотиной, а здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему бьефу. В состав гидравлической трассы между верхним и нижним бьефом ГЭС такого типа входят глубинный водоприёмник с мусорозадерживающей решёткой, турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В качестве дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные сооружения и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы

    Несмотря  на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения производства электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось свыше 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше, причём 16 из них — на территории бывшего Советского Союза.

    Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные, удельные капиталовложения на 1 квт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких производств.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3. Атомные электростанции.

    Атомная электростанция (АЭС) - электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем (в основе 233U, 235U, 239Pu). Установлено, что мировые энергетические ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и др.)  существенно превышают энергоресурсы природных запасов органического топлива (нефть, уголь, природный газ и др.). Это открывает широкие перспективы для удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе. Кроме того, необходимо учитывать всё увеличивающийся объём потребления угля и нефти для технологических целей мировой химической промышленности, которая становится серьёзным конкурентом тепловых электростанций. Несмотря на открытие новых месторождений органического топлива и совершенствование способов его добычи, в мире наблюдается тенденция к относительному, увеличению его стоимости. Это создаёт наиболее тяжёлые условия для стран, имеющих ограниченные запасы топлива органического происхождения. Очевидна необходимость быстрейшего развития атомной энергетики, которая уже занимает заметное место в энергетическом балансе ряда промышленных стран мира. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    

      Принципиальная схема АЭС с ядерным реактором, имеющим водяное охлаждение, приведена на рис. 3. Тепло, выделяется в активной зоне реактора, теплоносителем,  вбирается водой (теплоносителем 1-го контура), которая прокачивается через реактор циркуляционным насосом 2. Нагретая вода из реактора поступив в теплообменник (парогенератор) 3, где передаёт тепло, полученное в реакторе воде 2-го контура. Вода 2-го контура испаряется в парогенераторе, и образованный пар поступает в турбину 4.

    Наиболее  часто на АЭС применяют 4 типа реакторов  на тепловых нейтронах

1) водо-водяные  с обычной водой в качестве  замедлителя и теплоносителя; 

2) графито-водные  с водяным теплоносителем и  графитовым замедлителем;

3) тяжеловодные  с водяным теплоносителем и  тяжёлой водой в качестве        замедлителя         

4) графито-газовые  с газовым теплоносителем и графитовым замедлителем. 

    В России строят главным образом графито-водные и водо-водяные реакторы.  
 
 

      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    В зависимости от вида и агрегатного  состояния теплоносителя создается тот или иной термодинамический цикл АЭС. Выбор верхней температурной границы термодинамического цикла определяется максимально допустимой температурой оболочек тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), содержащих ядерное горючее, допустимой темп-рой собственно ядерного горючего, а также свойствами теплоносителя, принятого для данного типа реактора. На АЭС тепловой реактор, которой охлаждается водой, обычно пользуются низкотемпературными паровыми циклами. Реакторы с газовым теплоносителем позволяют применять относительно более экономичные циклы водяного пара с повышенными начальными давлением и температурой. Тепловая схема АЭС в этих двух случаях выполняется 2-контурной: в 1-м контуре циркулирует теплоноситель, 2-й контур — пароводяной. При реакторах  с кипящим водяным или высокотемпературным газовым теплоносителем возможна одноконтурная тепловая  АЭС. В кипящих реакторах вода кипит в активной зоне, полученная пароводяная смесь сепарируется, и насыщенный пар направляется или непосредственно в турбину, или предварительно возвращается в активную зону для перегрева.(рис. 4).

    В высокотемпературных графито-газовых  реакторах возможно применение обычного газотурбинного цикла. Реактор в этом случае выполняет  роль камеры сгорания.

    При работе реактора концентрация делящихся изотопов в ядерном топливе постепенно уменьшается, и топливо  выгорает. Поэтому со временем их заменяют свежими. Ядерное горючее перезагружают с помощью механизмов и приспособлений с дистанционным управлением. Отработавшее топливо переносят в бассейн выдержки, а затем направляют на переработку.

    К реактору и обслуживающим его  системам относятся: собственно реактор с биологической защитой, теплообменники, насосы или газодувные установки, осуществляющие циркуляцию теплоносителя; трубопроводы и арматура циркуляции контура; устройства для перезагрузки ядерного горючего; системы спец. вентиляции, аварийного расхолаживания и др.

    В зависимости от конструктивного  исполнения реакторы имеют отличительные, особенности: в корпусных реакторах топливо и замедлитель расположены внутри корпуса, несущего полное давление теплоносителя; в канальных реакторах топливо, охлаждаемые теплоносителем, устанавливаются в спец. трубах-каналах, пронизывающих замедлитель,  заключённый в тонкостенный кожух. Такие реакторы применяются в России (Сибирская, Белоярская АЭС и др.),

    Наличие  биологической защиты, систем специальной  вентиляции и аварийного расхолаживания и службы дозиметрического контроля позволяет полностью обезопасить обслуживающий персонал АЭС от вредных воздействий радиоактивного облучения.

    Оборудование  машинного зала АЭС аналогично оборудованию  машинного зала ТЭС. Отличительная, особенность большинства   АЭС — использование   пара сравнительно низких параметров, насыщенного или слабо перегретого.

    В число специфичных требований к  компоновке оборудования  АЭС входят: минимально возможная протяжённость  коммуникаций, связанных с радиоактивными средами, повышенная жёсткость фундаментов и несущих конструкций реактора, надёжная организация вентиляции помещений. В реакторном зале размещены: реактор с биологической защитой, запасные ТВЭЛы и аппаратура контроля. АЭС скомпонована по блочному принципу реактор—турбина. В машинном зале расположены турбогенераторы и обслуживающие их системы. Между машинным и реакторным залами размещены вспомогательные оборудование и системы управления станцией.

    АЭС являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.  Об экономичности и эффективности атомных электростанций может говорить тот факт, что из 1 кг урана можно получить столько же теплоты, сколько при сжигании примерно 3000 т каменного угля.

      Значительных недостатков АЭС  при нормальных условиях функционирования  практически не имеют. Наряду с описанными электростанциями успешно применяют электростанции, преобразующие в электрическую энергию энергию ветра,- ветроэнергетические (ВЭС), солнечное излучение- гелио- и фотоэлектрические установки, энергию геотермальных вод –ГЕОТЭС, приливов и отливов- приливно-отливные электростанции и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.4.Нетрадиционные  способы получения  электроэнергии 

    Наряду  с описанными электростанциями успешно  применяют электростанции, преобразующие  в электрическую энергию энергию  ветра, -ветроэнергетические (ВЭС), солнечное излучение- гелио- и фотоэлектрические установки, энергию геотермальных вод – ГЕОТЭС, приливов и отливов – приливно-отливные электростанции, тепловую энергию океана, морских течений.  

                                                       Ветровая энергия

    Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем  в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить  все ее потребности в электроэнергии! Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории. Почему же столь обильный, доступный да и экологически чистый источник энергии так слабо используется? В наши дни двигатели, использующие ветер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии.

    По  оценкам различных авторов, общий  ветроэнергетический потенциал  Земли равен 1200 ГВт, однако возможности использования этого вида энергии в различных районах Земли неодинаковы. Среднегодовая скорость ветра на высоте 20–30 м над поверхностью Земли должна быть достаточно большой, чтобы мощность воздушного потока, проходящего через надлежащим образом ориентированное вертикальное сечение, достигала значения, приемлемого для преобразования. Ветроэнергетическая установка, расположенная на площадке, где среднегодовая удельная мощность воздушного потока составляет около 500 Вт/м2 (скорость воздушного потока при этом равна 7 м/с), может преобразовать в электроэнергию около 175 из этих 500 Вт/м2.

    Энергия, содержащаяся в потоке движущегося  воздуха, пропорциональна кубу скорости ветра. Однако не вся энергия воздушного потока может быть использована даже с помощью идеального устройства. Теоретически коэффициент полезного использования (КПИ) энергии воздушного потока может быть равен 59,3 %. На практике, согласно опубликованным данным, максимальный КПИ энергии ветра в реальном ветроагрегате равен приблизительно 50 %, однако и этот показатель достигается не при всех скоростях, а только при оптимальной скорости, предусмотренной проектом. Кроме того, часть энергии воздушного потока теряется при преобразовании механической энергии в электрическую, которое осуществляется с КПД обычно 75–95 %. Учитывая все эти факторы, удельная электрическая мощность, выдаваемая реальным ветроэнергетическим агрегатом, видимо, составляет 30–40 % мощности воздушного потока при условии, что этот агрегат работает устойчиво в диапазоне скоростей, предусмотренных проектом. Однако иногда ветер имеет скорость, выходящую за пределы расчетных скоростей. Скорость ветра бывает настолько низкой, что ветроагрегат совсем не может работать, или настолько высокой, что ветроагрегат необходимо остановить и принять меры по его защите от разрушения. Если скорость ветра превышает номинальную рабочую скорость, часть извлекаемой механической энергии ветра не используется, с тем чтобы не превышать номинальной электрической мощности генератора. Учитывая эти факторы, удельная выработка электрической энергии в течение года, видимо, составляет 15–30% энергии ветра, или даже меньше, в зависимости от местоположения и параметров ветроагрегата. 
 
 

    В небольших масштабах ветроэлектрические станции нашли применение несколько  десятилетий назад. Самая крупная  из них мощностью 1250 кВт давала ток в сеть электроснабжения американского штата Вермонт непрерывно с 1941 по 1945 г. Однако после поломки ротора опыт прервался – ротор не стали ремонтировать, поскольку энергия от соседней тепловой электростанции обходилась дешевле. По экономическим причинам прекратилась эксплуатация ветроэлектрических станций и в европейских странах.

    Сегодня ветроэлектрические агрегаты надежно  снабжают током нефтяников; они успешно  работают в труднодоступных  районах,  на  дальних  островах, в Арктике, на тысячах сельскохозяйственных ферм, где нет поблизости крупных населенных пунктов и электростанций общего пользования.

    Широкому  применению ветроэлектрических агрегатов  в обычных условиях пока препятствует их высокая себестоимость.

    В проектировании установки самая  трудная проблема состояла в том, чтобы при разной силе ветра обеспечить одинаковое число оборотов пропеллера. Ведь при подключении к сети генератор должен давать не просто электрическую энергию, а только переменный ток с заданным числом циклов в секунду, т. е. со стандартной частотой 50 Гц. Поэтому угол наклона лопастей по отношению к ветру регулируют за счет поворота их вокруг продольной оси: при сильном ветре этот угол острее, воздушный поток свободнее обтекает лопасти и отдает им меньшую часть своей энергии. Помимо регулирования лопастей весь генератор автоматически поворачивается на мачте против ветра.

    При использовании ветра возникает  серьезная проблема: избыток энергии в ветреную погоду и недостаток ее в периоды безветрия. Как же накапливать и сохранить впрок энергию ветра? Простейший способ состоит в том, что ветряное колесо движет насос, который накачивает воду в расположенный выше резервуар, а потом вода, стекая из него, приводит в действие водяную турбину и генератор постоянного или переменного тока. Существуют и другие способы и проекты: от обычных, хотя и маломощных аккумуляторных батарей до раскручивания гигантских маховиков или нагнетания сжатого воздуха в подземные пещеры и вплоть до производства водорода в качестве топлива. Особенно перспективным представляется последний способ. Электрический ток от ветроагрегата разлагает воду на кислород и водород. Водород можно хранить в сжиженном виде и сжигать в топках тепловых электростанций по мере надобности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Понятие  об электроприводе  и его типах. 
 

Электроприводом называется машинное устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и состоящее из электродвигателя, передаточного механизма и аппаратуры управления и защиты. Электропривод обеспечивает управление преобразованной механической энергией. В некоторые типы электропривода входят преобразовательные устройства: выпрямители,  преобразователи частоты,  инверторы.

Электропривод, применяемый  в производственных процессах, делят  на три основных типа:

1.групповой (трансмиссионный), 

2.одиночный  

3.многодвигательный. 

Групповым называется такой электропривод, в котором от одного электродвигателя с помощью одной или нескольких трансмиссий движение передается группе рабочих машин. Такой электропривод из-за технического несовершенства находит очень ограниченное применение. 

Одиночным называется такой электропривод, который с помощью отдельного электродвигателя приводит в движение одну машину или производственный механизм. Различают простой одиночный привод и индивидуально-одиночный. В простом одиночном приводе электродвигатель с рабочей машиной соединяется плоской или клиноременной передачей через редуктор или непосредственно с помощью муфт. Такой электропривод имеют измельчители кормов «Волгарь-5М», ИГК-ЗОБ, дробилки кормов КДУ-2,0 и КДМ-2,0 и др. 

Многодвигательным называется такой электропривод, когда в одной рабочей машине для привода рабочих органов используются отдельные электродвигатели (например, зерноочистительная машина ЗВС-20, очиститель вороха ОВП-20А, гранулятор ОГМ-.0,8А и др:)::

С развитием производства и его технической оснащённости в классификацию электроприводов введены дополнительные характеристики, основных типов приводов.                                           

В индивидуально-одиночном  приводе имеется конструктивная связь деталей  электродвигателя с рабочей машиной   (машинка    для стрижки овец со встроенным электродвигателем, электродрель и т. п.).

В многодвигательном  электроприводе различают простой  многодвигательный привод, когда  электродвигатель с рабочими органами машины соединяется непосредственно без конструктивных изменений двигателя, то есть с помощью муфт, ременных передач и редукторов; в индивидуально-многодвигательном приводе детали электродвигателя служат одновременно и деталями рабочих органов машин (ролики прокатного стана, привод очесывающих валиков в хлопкоуборочной машине и др.),; агрегатированный многодвигательный электропривод, когда согласованно действует целая система рабочих машин, объединенных в общую поточную (технологическую) линию, например зерноочистительно-сушильные комплексы, цехи для приготовления концентрированных кормов типа ОКД-30,. ОКЦ-50,. установка для приготовления витаминной  муки АВМ-0,4 и др. 
 
 
 

Электрические приводы  могут быть классифицированы по ряду признаков:

1.по условиям применения (стационарные и передвижные),

2.по способу управления (автоматизированные, частично автоматизированные и неавтоматизированные),

3. по числу скоростей  (односкоростные и многоскоростные),

 4.по роду используемой электрической энергии (постоянный ток, однофазный и трехфазный)  и др.                  

Развитию электропривода и разнообразию его типов во многом способствуют следующие .преимущества электропривода перед другими видами приводов:  

1.быстрый и простой пуск электродвигателя, благодаря которому легко осуществить частые пуски и остановки машины;

2.возможность, точного учета расхода энергии, на. отдельные производственные операции, что позволяет оценивать и сравнивать влияние этой.составляющей на. стоимость продукции, а. также сравнивать между собой рабочие машины различных  типов.

3. способность электродвигателя, выдерживать значительные перегрузки; 4.электродвигатели могут, работать погруженными в воду, в безвоздушном пространстве и в .прочих условиях  среды, где другие двигатели работать не могут; 5.электродвигатели имеют более длительный срок службы, меньшие, габариты и металлоемкость, просты в обслуживании и надежны в эксплуатации;

6.при электроприводе легче осуществить автоматизацию работы как отдельных машин, так и всего производственного процесса в целом;

7.возможность использования электрической машины как в двигательном, так и в тормозном (генераторном) режиме;

 8.возможность изготовления электропривода практически любой мощности (от долей ватта до сотен и тысяч киловатт), на различную частоту вращения; 9.возможность конструктивного упрощения рабочей машины, ее совершенствования; экономия обтирочных и других материалов, чистота в помещении, улучшение условий труда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы: 
 

1.. Энергетика: проблемы и надежды. Юдасин Л. С. – М.: Просвещение, 1990. 

2. Энергетические ресурсы мира/ Под ред. П.С.Непорожнего, В.И. Попкова. – М.: Энергоатомиздат, 1995. 

3. Электрофикация сельскохозяйственного производства. Воробьев В.А. –М.;Агропромиздат,1985 

4.Механизация и электрофикация  сельскохозяйственного производства. А.П.Тарасенко, В.Н.Солнцев, В.П.Гребнев и др.М.:КолосС,2004 
 

5.Технические средства  автоматизации.Учебник Шандров Б. В, Чудаков А. М; Издательский центр «Академия» 2007 
 

6.   Разработки     ФГНУ             «Росинформагротех» сервер http//www.rosinformagrotech/ru 
 
 

7. Энергетика сегодня и завтра .Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова.. – М.: Энергоатомиздат, 1990. 
 
 

8. Автоматизация технологических  процессов.Судник А.С.,Бородин И.Ф. М.;- КолосС, 2005 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                      

Информация о работе Электрофикации и автоматизации сельскохозяйственного производства