ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
В сельском хозяйстве используют в основном электрооборудование общего назначения, т. е. электрооборудование, предназначенное для большинства отраслей народного хозяйства. Однако характер сельскохозяйственного производства, условия окружающей среды и технологические требования отличны от условий и режимов работы в промышленности и на строительстве. Эти особенности следует принимать во внимание как при конструировании электроустановок, так и при их эксплуатации. В некоторых случаях они вызывают необходимость создания специальных электрических машин и аппаратов, предназначенных именно для сельского хозяйства. Прежде всего следует отметить весьма разнообразные условия окружающей среды. Они зависят от климатической зоны, места установки электрооборудования (животноводческие помещения, мастерские, насосные станции и др.), времени года.
С точки зрения окружающей среды наиболее тяжелые условия создаются непосредственно в животноводческих помещениях. Здесь на электрооборудование одновременно воздействуют два сильнодействующих фактора: высокая влажность и химически активные вещества, содержащиеся в выделениях животных. Самый активный из этих веществ — аммиак. Электрическая изоляция в сухих отапливаемых помещениях служит в течение многих лет, не теряя своих качеств. Та же самая изоляция в условиях животноводческих ферм приходит в полную негодность в течение нескольких месяцев.
Электрические установки, работающие на открытом воздухе, подвергаются действию атмосферных осадков и больших суточных и сезонных перепадов температур. Суточные колебания температуры и влажности могут привести к образованию конденсата внутри установки и к увлажнению изоляции. Такие установки обычно используют сравнительно редко, включают в работу с большими перерывами. За время перерывов в работе может произойти увлажнение изоляции и при очередном включении — электрический пробой в ослабленном месте.
Сельскохозяйственные электроустановки работают при повышенных отклонениях и колебаниях напряжения. Допустимые пределы отклонения напряжения определены нормами в размере ±5% от номинального значения. Для сельских электроустановок допускаются отклонения ±7,5%. На первый взгляд различие между нормами в 2,5% не влияет на работу электродвигателя. На самом деле это не так. По приведенным выше нормам выбирают площадь сечения проводов. Увеличение отрицательного предела отклонения напряжения позволяет уменьшить площадь сечения проводов воздушной линии и сэкономить много цветного металла. Но при этом увеличивается сопротивление линии. При изменениях нагрузки происходят большие колебания напряжения, особенно ощутимые при пуске мощных асинхронных электродвигателей и при изменении их нагрузки. Колебания напряжения достигают 20 — 30%. Это существенно влияет на процесс пуска двигателя, а также на работу других приемников электрической энергии, питающихся от той же линии.
Для многих сельскохозяйственных машин характерен большой диапазон изменения нагрузки. В отличие от большинства промышленных установок перерабатываемое сырье имеет изменяющиеся в больших пределах физико-механические свойства. Это приводит к большим колебаниям нагрузки. В подавляющем большинстве машин и агрегатов подачу материала регулируют вручную. Лишь для сыпучих материалов имеются дозаторы, регулирующие нагрузку машины. В таких условиях возрастает вероятность появления больших перегрузок и как следствие — вероятность возникновения аварийных ситуаций.
Рассмотренные выше особенности работы сельскохозяйственных электроустановок усложняют условия работы электродвигателей. В некоторых случаях указанные особенности проявляются врозь, по отдельности. В наиболее неблагоприятных условиях оказывается электрооборудование, на которое перечисленные факторы действуют одновременно. К таким можно отнести электродвигатели кормоцехов, перерабатывающих сочные и грубые корма. Здесь наблюдается повышенная влажность, большие перегрузки и колебания напряжения. Также неблагоприятны условия работы транспортеров для уборки навоза. Здесь действие атмосферы с повышенной влажностью и содержанием аммиака сочетается с кратковременным включением в работу и большими перерывами между включениями. Изоляция двигателя периодически нагревается, а затем во время паузы подвергается действию влаги и химически активных веществ.
Из приведенного выше краткого обзора особенностей и режимов работы сельскохозяйственных электроустановок можно сделать вывод о том, что условия работы электродвигателей в сельском хозяйстве имеют свои особенности, которые следует учитывать при рассмотрении аварийных режимов электродвигателей и анализе способов их защиты.