Результати досліджень режимів роботи блока високої напруги

Результати дослідження параметрів робочої зони електронасіннєобробної машини

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ АНАЛІЗ

Отримані результати виміру залежності струму коронного розряду від напруги в робочій зоні електронасіннєобробної машини (ЕНОМ)у вигляді електрокоронної гірки подані в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Результати виміру залежності струму коронного розряду від напруги в

робочі зоні ЕКГ

№ п.п	Швидкість руху полотна, м/с	№ повтор-ності	Воло-гість повітря, %	Темпе-ратура, °С	Робоча напруга, кВ	Iпр, мА	Uпр, кВ
Струм коронного розряду, мА
	0,73				0,03	0,1	0,25	0,36	0,7
				0,04	0,1	0,25	0,34	0,6	25,2
				0,04	0,12	0,29	0,42	0,6	24,8
				0,07	0,12	0,26	0,4	0,6	24,3
				0,07	0,12	0,24	0,34	0,6
	Середнє значення струму коронного розряду, мА	0,05	0,11	0,26	0,37	0,62	24,9

Залежність стуму коронного розряду від напруги в робочій зоні ЕКГ показано на рисунку 19.

Рис. 19. Залежність стуму коронного розряду від напруги в робочій зоні ЕНОМ

З даної залежності можна спостерігати, що при зростанні напруги блоку живлення збільшується струм коронного розряду

Оптимальні параметри робочої зони ЕНОМ подані в таблиці 4.3.

Згідно проведених дослідів отримано експерементальні значення функції залежності напруги БВН та струму живлення робочої зони від опору навантаження (робоча зона моделюється опорами) подані в таблиці 4.2.

Таблиця 4.2

Експерементальні значення функції залежності напруги БВН та струму живлення робочої зони від опору навантаження.

№ п/п	Вихідна напруга Uвих, кВ	Опір R, МОм	Вихідний струм Iвих, mA	Дані спостережень
1 випр.	2 випр.	Серд. знач.	1 випр.	2 випр.	Серд. знач.
	21,0	20,5	20,7	∞	-	-	-	Режим холостого ходу
	19,0	18,0	19,5	76,5	0,28	0,27	0,27
	18,6	17,5	19,0	71,4	0,30	0,28	0,29
	18,4	17,2	18,6	66,3	0,31	0,30	0,31
	18,4	17,2	18,4	61,2	0,34	0,32	0,33
	17,8	17,0	17,8	56,1	0,43	0,36	0,40
	17,5	17,0	17,5	51,0	0,48	0,39	0,44
	17,0	16,8	17,0	45,9	0,56	0,42	0,49
	16,5	16,6	16,5	40,8	0,63	0,46	0,55
	15,7	16,3	15,7	35,7	0,69	0,53	0,61	Запалення корони
	16,8	15,7	16,8	30,6	0,74	0,60	0,67
	16,1	15,1	16,1	25,5	0,69	0,72	0,69
	15,3	14,0	15,3	20,4	0,74	0,84	0,79
	13,5	12,0	13,5	15,3	0,80	0,97	0,88
	10,4	10,0	10,4	10,2	0,94	1,03	0,99
	6,5	6,5	6,5	5,1	1,0	1,1	1,05

Графік функції I = f(U_вих) показано на рис.20.

Рис. 20. Графік залежності вихідного струму від вихідної напруги блоку живлення при його навантаженні опорами.

Графік залежності вихідного струму від вихідної напруги блоку живлення при його навантаженні опорами, показує яку напругу потрібно підвести до коронуючого електроду, щоб отримати заданий струм коронного розряду [31].

При накданані рисунків 19 і 20 отримуємо графічне зображення залежність струму коронного розряду від напруги в робочій зоні ЕНОМ (крива 1) і графік залежності вихідного струму від вихідної напруги блоку живлення при його навантаженні опорами (крива 2) (рис. 21). Точка перетину кривих, якщо їх вважати незмінними в часі, і визначає оптимальний режим роботи джерела високої напруги.

Рис. 21. Залежність стуму коронного розряду від напруги в робочій зоні ЕКГ

(функція 1) та вольт амперна характеристика експериментального зразка блоку живлення (функція 2)

З даного графіка можна зробити висновок що оптимальним струмом роботи джерела високої напруги є 0,32 мА при площі робочої зони 0,1 м².

В цій таблиці 4.3 представлені параметри робочої зони сепаратора площею 0,8 м² та блоку живлення при формуванні яких було використано результати попередньо проведених досліджень [22, 30].

Таблиця 4.3

Параметри робочої зони ЕНОМ та блоку живлення

№ п/п	Найменування параметрів та одиниці вимірів	Кількісні значення	Додаткові дані
Робоча зона
	Довжина робочої зони (робочої частини транспортерної стрічки) для дрібного (нижня межа) і крупного (верхня межа) насіння, м	0,4 – 0,8 Прийнято L = 0,8 м	Діаметр насінин від 0,05 мм (дрібне насіння)до 5 мм (крупне насіння)
	Розрахункова ширина транспортерної стрічки за результатами попередніх досліджень продуктивності сепарування та стимулювання, м год/кг	Прийнято Н= 1 м із розрахунку на крупне насіння	Продуктивність: дрібне насіння (Q = 0,2 т/год), крупне (Q = 0,5 т/год)
	Потенціальний електрод: ширина, м, площа, м^2:	Н= 1 м S=L ^х H= 0,8^х1=0,8	Поприймається: 1,0 м 0,8 м^2
	Міжелектродна відстань, м а) коронуючий електрод б) плоский електрод	0,07   0,03	Поле з об’ємним зарядом. Електростатичне поле
Продовження таблиці 4.3
	Напруженість електричного поля, В/м: а) коронуючий електрод б) плоский електрод	3^х10^3 7^х10^3	Напруга на потенціальному електроді 21 кВ
	Густина струму кор. розряду, mA/ м^2	0,5-1,0	Із врахуванням втрат
6.	Матеріал стрічки: металева сітка, бельтинг, сукно «бетта», полістирол	Значення і із довідн-ої інф.	Матеріал вибрано в залежності від насіннєвого матеріал.
	Падіння напруги від стікання заряду по стінках робочої зони, %: а) коронуючий електрод б) плоский електрод		Із врахуванням екранування електростатичного поля та біполярності коронного розряду
Блок живлення
	Напруга номінальна: на вході/ на виході, В	220/2.6^х10^4	Стабілізація 21 кВ
	Напруга максимальна на виході, кВ		При електростатиці
	Струм навантаження, mА	0,32	Випереджуюче вим.
	Потужність споживана/передавана, ва	100/50	Ккд=0,5
	Габарити: довжина, ширина, висота, м м	З50^х150^х100	Об’єм 525 дм^3
	Маса, не більше, кг
	Матеріал корпусу: вініпласт, товщ. 15, м м		Без тріщин
	Виконання – пилозахищене, не герметичне		З доступом повітря
	Кріплення: жорстке до конструкції робочої зони	Болти М8	Без поруш. ізоляції внутрішнього об’єму

Також проведено дослідження, де навантаженням для джерела живлення є між електродна відстань.

В результаті експериментів встановлено, що стала часу для розробленого ДВН становлять 5 сек., тобто задовольняються умови ТЗ. По результатам експериментальних дослідженнях будуємо вольт-апмперні характеристики ДВН, які зображені на рис. 22, 23 і 24.

1. режим холостого ходу;
2. режим короткого замикання (l _Е = 2,5 см);
3. режим з навантаженням (l _Е = 6 см).

Рис. 22. Вхідна характеристика ДВН.

1. режим холостого ходу;
2. режим короткого замикання (l _Е = 2,5 см);
3. режим з навантаженням (l _Е = 6 см).

Рис. 23. Прохідна характеристика ДВН.

1. режим з навантаженням (l _Е = 6 см, пряма характеристика);

2. режим з навантаженням (l _Е = 6 см, зворотня характеристика);

3. режим короткого замикання (l _Е = 2,5 см).

Рис. 24. Вихідна характеристика ДВН.

Тут слід відмітити, що фактично режим к.з. настане тільки після т. А, а до т. А це звичайний режим роботи з навантаженням.

Як видно з вольт-амперної характеристики між режимами робота ДВН (режим х.х. і режим з навантаженням) є велика різниця, це пояснюється тим, що напруга, яка подається на вхід ДВН є нессинусоїдальною, тобото являє собою суму гармонік вищих порядків. Їх поява зумовлена тим, що в РТБ 1,6 використовуються нелінійні елементи (семистор, транзистори і т. д.). Спектральний склад вхідної і вихідної напруг ми не досліджували так як це виходить за рамки ТЗ.

По виду цієї характеристики можна сказати, що між вихідним струмом і напругою існує параболічна залежність, що обумовлена перш за все нелінійним характером навантаження – коронного розряду. Наявність не великої різниці між прямою і зворотньою характеристкою можна пояяснити появою проти е.р.с., яка виникає в високовольтному трансформаторі і поведінкою об’ємного заряду в міжелектродному просторі.

Висновки за розділом

Із результатів проведених досліджень випливають такі висновки:

1. Досліджень актуальної проблеми застосування електротехнологій в первинному насінництві і прийняті на підставі аналізу результатів попередніх досліджень в цій галузі дані позволили виробити єдиний підхід, єдині передумови вибору джерел електроенергії з високою напругою для електронасіннєобробних машин, у яких використовується об’ємний електричний заряд.

2. Представлені результати початкують новий підхід до розробки та конструювання блоків живлення з високою напругою для електронасіннєобробних машин.

3. Дія електричного коронного розряду, який на практиці використовується для заряджання насінин об’ємним зарядом, є ефективною з огляду потужності впливу на процес електросепарування, можливості суміщення його із електростимулюванням та запам’ятовуванням насіниною стимулюючої дії, як природно впливу на підвищення продуктивності.

Дата добавления: 2015-06-25