Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Способ электроснабжения летней дойки от микрогэс

 
Международная патентная классификация:       A01J F03B

Патент на изобретение №:      2464442

Автор:      Бастрон Андрей Владимирович (RU), Коровайкин Николай Владимирович (RU), Костюченко Лидия Петровна (RU)

Патентообладатель:      Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" (RU)

Дата публикации:      20 Октября, 2012

Начало действия патента:      16 Мая, 2011

Адрес для переписки:      660049, г.Красноярск, пр-кт Мира, 90, каб. 2-32, зам. директора НИИ АММ Е.Н. Дмитриенко


Изображения





Изобретение относится к сельскому хозяйству. В момент пуска микроГЭС включают все ступени балластной нагрузки, при достижении номинальной частоты вращения генератора 2 включают асинхронный электродвигатель насоса водоснабжения 5 с устройством компенсации реактивной мощности. При этом нагрузку перераспределяют между балластной нагрузкой и включенным асинхронным электродвигателем насоса водоснабжения 5 с устройством индивидуальной компенсации реактивной мощности, благодаря чему напряжение на статоре генератора 2 изменяется незначительно. Затем после завершения переходного процесса включают электродвигатель вакуумного насоса 6 с устройством индивидуальной компенсации реактивной мощности. После завершения переходного процесса аналогично включают электродвигатели первого молочного насоса 7, второго молочного насоса 8 и насоса охладителя молока 9, которые из-за малой мощности относительно генератора микроГЭС незначительно снижают напряжение на его выводах и, тем самым, электромагнитный момент на всех работающих под нагрузкой электродвигателях практически не меняется. Изобретение направлено на повышение эффективности применения микроГЭС и повышение устойчивости работы технологического оборудования летней дойки. 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при электроснабжении летней дойки от автономного источника энергии, использующего микрогидроэлектростанцию (микроГЭС) с электрогенератором на постоянных магнитах, двигательную и балластную нагрузку.

Известна конструкция погружной свободнопоточной микрогидроэлектростанции, включающая гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенную с погруженным в воду герметизированным электрогенератором (см. RU 2247859 C1, 10.03.2005, F03B 13/00).

Известна торцевая электрическая машина, входящая в состав свободнопоточной микроГЭС (см. RU 2406213 А, 10.12.2010, H02K 21/24).

Известен способ стабилизации частоты выходного напряжения электрогенератора микроГЭС путем использования автобалластной нагрузки, при котором происходит перераспределение полезной и балластной частей нагрузки на электрогенератор с сохранением ее суммарного значения постоянным (см. ЛУКУТИН Б.В. и др. Возобновляемая энергетика в децентрализованном электроснабжении Москва, Энергоатомиздат, 2008, с.151, рис.31б), принятый в качестве прототипа.

К недостаткам указанных технических решений следует отнести то, что при использовании в конструкции микроГЭС электрогенератора с постоянными магнитами, не имеющего обмотки возбуждения, технологический процесс доения коров на летней дойке, использующий электрический привод на основе асинхронных электродвигателей, может быть нарушен в связи с жесткими требованиями к уровню напряжения в автономной системе электроснабжения (небольшое уменьшение напряжения сопровождается резким снижением вращающего момента на валу электродвигателя). Это обстоятельство не позволяет широко применять электрогенераторы малой мощности с постоянными магнитами в автономной системе электроснабжения летней дойки от микроГЭС, поскольку у данного типа машин отсутствует обмотка возбуждения и, как следствие, возможность регулирования напряжения на выходе электрогенератора, при этом возникает проблема стабилизации напряжения.

Задачей изобретения является повышение эффективности применения микроГЭС с ортогональной гидротурбиной с горизонтальной осью вращения и электрогенератором с постоянными магнитами при использовании ее в качестве автономного источника электроснабжения летней дойки и повышение устойчивости работы технологического оборудования летней дойки.

Поставленная задача решается тем, что в способе работы оборудования летней дойки при электроснабжении от микроГЭС, состоящей из турбины и генератора, не имеющего обмотки возбуждения, в условиях динамически изменяющейся нагрузки, при котором стабилизация частоты вращения турбины осуществляется за счет перераспределения полезной и балластной частей нагрузки на генератор с сохранением ее суммарного значения постоянным, согласно изобретению в качестве микроГЭС используют погружную свободнопоточную микроГЭС с ортогональной турбиной и синхронным генератором с постоянными магнитами, а в качестве полезной нагрузки применяют асинхронные электродвигатели вакуумного насоса и насоса водоснабжения, имеющие индивидуальные устройства компенсации реактивной мощности, состоящие из параллельно подключенных батарей статических конденсаторов, а также асинхронные электродвигатели первого и второго молочных насосов и асинхронный электродвигатель насоса охладителя молока, а в качестве балласта используют многоступенчатый по потребляемой мощности электроводонагреватель, при этом в момент пуска микроГЭС включают все ступени балластной нагрузки, при достижении номинальной частоты вращения генератора включают асинхронный двигатель насоса водоснабжения с устройством компенсации реактивной мощности, при этом нагрузку перераспределяют между балластной нагрузкой и включенным электродвигателем насоса водоснабжения с устройством компенсации реактивной мощности, затем после завершения переходного процесса включают электродвигатель вакуумного насоса с устройством компенсации реактивной мощности, затем аналогично включают электродвигатели первого молочного насоса, второго молочного насоса и насоса охладителя молока.

На фиг.1 приведена блок-схема микроГЭС с автобалластной стабилизацией частоты.

На фиг.2 приведена модель работы оборудования летней дойки при электроснабжении от микроГЭС.

На фиг.3 показан поочередный пуск асинхронной нагрузки с индивидуальной компенсацией реактивной мощности электродвигателя вакуумного насоса и насоса водоснабжения.

На фиг.4 показана частота вращения (о.е.) ротора генератора микроГЭС при поочередном пуске асинхронной нагрузки с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.

На фиг.5 показано напряжение (о.е.) на выходе генератора микроГЭС при поочередном пуске асинхронной нагрузки с индивидуальной компенсацией реактивной мощности.

Блок-схема системы электроснабжения летней дойки от автономного источника энергии, использующего микроГЭС с синхронным генератором на постоянных магнитах, двигательную и балластную нагрузку (фиг.1), включает установленную на валу ортогональную гидротурбину 1 и синхронный генератор 2 с постоянными магнитами, к выводам которого подключена балластная нагрузка 3 с блоком управления и через коммутационные аппараты 4 полезная нагрузка, состоящая из асинхронного электродвигателя насоса водоснабжения 5 и параллельно подключенного к нему блока статических конденсаторов 10, асинхронного электродвигателя водокольцевого (или вакуумного) насоса 6 и параллельно подключенного к нему блока статических конденсаторов 10, асинхронных электродвигателей первого молочного насоса 7, второго молочного насоса 8, насоса охладителя молока 9 (фиг.1).

Для подтверждения заявленного способа проведено моделирование работы оборудования летней дойки при электроснабжении от микроГЭС, представленное на фиг.2.

Способ управления микроГЭС с использованием заявленного способа осуществляют следующим образом.

В момент пуска микроГЭС включают все ступени балластной нагрузки (балластная нагрузка в данном случае выполнена в виде электроводонагревателя с ТЭНами), при достижении номинальной частоты вращения генератора (фиг.4) включают асинхронный электродвигатель насоса водоснабжения (водоснабжение осуществляется, например, из скважины) с устройством компенсации реактивной мощности (фиг.3). При этом нагрузку перераспределяют между балластной нагрузкой и включенным асинхронным двигателем насоса водоснабжения с устройством индивидуальной компенсации реактивной мощности, благодаря чему напряжение на статоре генератора изменяется незначительно. Затем, после завершения переходного процесса, включают асинхронный электродвигатель водокольцевого (или вакуумного) насоса (для обеспечения процесса доения коров вакуумом) с устройством индивидуальной компенсации реактивной мощности. После завершения переходного процесса аналогично включают маломощные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором первого молочного насоса, второго молочного насоса и насоса охладителя молока. Они из-за малой мощности, относительно генератора микроГЭС, незначительно снижают напряжение на его выводах и, тем самым, электромагнитный момент на всех работающих под нагрузкой электродвигателях практически не меняется (фиг.5).

Указанный способ позволяет повысить эффективность применения микроГЭС с постоянными магнитами и устойчивость работы технологического оборудования летней дойки путем рационального перераспределения полезной (асинхронные электродвигатели) и балластной (электроводонагреватель) частей нагрузки на генератор с сохранением ее суммарного значения постоянным и индивидуальной компенсации реактивной мощности электродвигателей.

Предлагаемый способ может быть достаточно легко конструктивно реализован и использован в сельском хозяйстве при электроснабжении летней дойки от автономного источника энергии, использующего погружную свободнопоточную микрогидроэлектростанцию, включающую гидротурбину с горизонтальной осью вращения, соединенную с погруженным в воду герметизированным с синхронным электрогенератором на постоянных магнитах, двигательную (электродвигатели насоса водоснабжения, водокольцевого насоса, двух молочных насосов, насоса охладителя молока) и балластную (в виде электроводонагревателя с ТЭНами) нагрузку.

Формула изобретения

Способ работы оборудования летней дойки при электроснабжении от микрогидроэлектростанции (микроГЭС), состоящей из турбины и генератора, не имеющего обмотки возбуждения, в условиях динамически изменяющейся нагрузки, при котором стабилизация частоты вращения турбины осуществляется за счет перераспределения полезной и балластной частей нагрузки на генератор с сохранением ее суммарного значения постоянным, отличающийся тем, что в качестве микроГЭС используют погружную свободнопоточную микроГЭС с ортогональной турбиной и синхронным генератором с постоянными магнитами, а в качестве полезной нагрузки применяют асинхронные электродвигатели вакуумного насоса и насоса водоснабжения, имеющие индивидуальные устройства компенсации реактивной мощности, состоящие из параллельно подключенных батарей статических конденсаторов, а также асинхронные электродвигатели первого и второго молочных насосов и асинхронный электродвигатель насоса охладителя молока, а в качестве балласта используют многоступенчатый по потребляемой мощности электроводонагреватель, при этом в момент пуска микроГЭС включают все ступени балластной нагрузки, при достижении номинальной частоты вращения генератора включают асинхронный двигатель насоса водоснабжения с устройством компенсации реактивной мощности, при этом нагрузку перераспределяют между балластной нагрузкой и включенным электродвигателем насоса водоснабжения с устройством компенсации реактивной мощности, затем после завершения переходного процесса включают электродвигатель вакуумного насоса с устройством компенсации реактивной мощности, затем аналогично включают электродвигатели первого молочного насоса, второго молочного насоса и насоса охладителя молока.





Популярные патенты:

2261597 Способ борьбы с нематодами - возбудителями болезней сельскохозяйственных растений

... действии растворов препаратов 1, 4 и 5 отмечена гибель яиц и личинок в цистах от 20 до 50% в зависимости от концентрации.В контрольном варианте (вода) гибели яиц и личинок в цистах не отмечено. Пример 4. В лабораторных опытах растворы препаратов 2 и 3 были испытаны в чашках Петри для выявления их действия на цисты картофельной нематоды, находящиеся в почве.Для этого в чашки Петри помещали 50 см3 почвы, содержащей 46 жизнеспособных цист (или 1553 яиц и личинок).Затем в каждую чашку вливали по 40 мл испытуемых растворов в различных концентрациях. Через 5 суток по мере высыхания почвы чашки поливали водой для поддержания 60-80% влажности почвы от ПВ.Через 10 суток цисты выделяли ...


2465767 Оросительный мат для распределения воды на большой площади

... текстильных материалов, в частности из полотнищ нетканого холста, так что они также вызывают равномерное распределение воды по всему мату 10. Равномерное распределение воды по всему мату 10 важно потому, что это предотвращает или, по меньшей мере, уменьшает образование зон разных степеней влажности. Вследствие характера местности или свойств почвы может получиться так, что одни ее участки будут иметь более высокую потребность в воде, нежели другие. Соответственно эти зоны отбирают у мата больше воды, нежели другие. Водопроводимость полотнищ нетканого холста обеспечивает транспортировку воды туда, где она необходима. Благодаря этому уменьшается разность степеней влажности внутри ...


2151493 Установка для гидропонного выращивания растений

... осуществлять порядный метод высева растений, что повышает урожайность и улучшает качество убранного урожая, так как растения развиваются естественным образом, не угнетая друг друга. Кроме того, это позволяет на одной ленте высаживать растения с различным диаметром семян, с различным вегетационным периодом, выбирая в каждом конкретном случае оптимальное расстояние между растениями и разный метод посадки. На фиг. 1 представлен общий вид установки для гидропонного выращивания растений, вид сбоку; на фиг. 2 - замкнутый конвейер, вид сверху; на фиг. 3 - фрагмент конвейерной ленты, вид сверху; на фиг. 4 - то же, вид сбоку. Установка для гидропонного выращивания растений содержит ...


2403705 Способ автоматического управления температурно-световым режимом в теплице

... ...


2125366 Доильный аппарат

... Положение доильного стакана 36 и катетера 37 после доения не изменилось. Дальнейшие операции задаются положением ротора 14 /фиг. 2/ и управляется блоком управления 17. Например, в емкость 6 с мерной шкалой 7 заливается содосолевой раствор. Включается в работу электродвигатель компрессора 2, соединенного с ресивером 3. В ресивере 3 поступающий от компрессора воздух очищается от паров машинного масла. Включается кран 4, и воздух по воздушному шлангу 5 поступает в емкость 6, создавая избыточное давление на поверхность раствора, открывается кран 9. Поворотом ротора 14, размещенного в корпусе 12, кольцевой канал 13 соединяет шланг содосолевых и других растворов 10 с молочным шлангом 16 ...


Еще из этого раздела:

2033002 Орудие для междурядной обработки почвы

2247490 Способ освоения закустаренных земель и устройство для его осуществления

2296457 Устройство для магнитно-импульсной обработки растений

2216923 Способ выращивания льна-долгунца

2487516 Почвообрабатывающая машина

2282959 Устройство для крепления навесного оборудования к транспортному средству

2091380 Производные пиколиновой кислоты или их кислотно-аддитивные соли, способ их получения, нербицидная композиция и способ борьбы с сорняками

2468582 Инсектицидно-фунгицидный состав и способ борьбы с вредителями и болезнями крестоцветных культур

2150193 Установка для бесфреонового охлаждения молока

2384038 Устройство для посадки сеянцев, выращенных в контейнерах