ІННОВАЦІЙНЕ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМПЛЕКСІВ ПІСЛЯЗБИРАЛЬНОЇ ОБРОБКИ ЗЕРНА В УМОВАХ ГОСПОДАРСТВ ЧЕРНІГІВСЬКОГО РЕГІОНУ

Згідно з договором про науково-технічне співробітництво та організацією взаємовідносин між Інститутом механіки та автоматики агропромислового виробництва НААН України (ІМА АПВ НААН) та ВП НУБіП України «Ніжинський агротехнічний інститут», проводяться роботи, щодо розроблення нових технічних засобів для агропромислового комплексу і впровадження отриманих наукових результатів в агропідприємствах Чернігівського регіону та в навчальний і виробничий процес інституту.

Так спільними зусиллями колективами відділу механіко-технологічних проблем збирання і післязбиральної обробки урожаю зернових та олійних культур ІМА АПВ (завідувач д.т.н. Степаненко С.П.) та кафедри електроенергетики, електротехніки та електромеханіки НАТІ було розроблено наукоємне автоматизоване обладнання, модульні електричні схеми та програми для автоматизації установок комплексів післязбиральної обробки зерна. Розроблено силове електрообладнання та пульти керування комплексами (10 технічних засобів) для післязбиральної обробки зерна впроваджені в ПП «УКРАГРОТАНС» та ФГ «Деметра».

Рис.1. Комплекс для післязбиральної обробки зерна ПП Украгротранс

Рис.2. Пульт управління комплексом для післязбиральної обробки зерна ПП Украгротранс

Рис.3. Колонкова сушарка MECMAR F і розроблений пульт управління (ФГ Деметра)

Розроблено методичні рекомендації, щодо енергоефективного використання обладнання і реалізації процесу післязбиральної обробки зерна, а також детально описано роботу  електротехнічного обладнання.

Електрообладнання в установці ДСП  для процесу сушіння зернового матеріалу призначене для керування такими механізмами: вентилятором охолодження, механізмом вивантаження шахти №1 та механізмом вивантаження шахти №2 у складі комплексу для сушіння зерна КС-8.  Живлення подається від загальнопромислової мережі 380В ±10%, 50Гц ±2%. Встановлена потужність - 8,24 кВт; номінальний струм - 18,5 А. Керування механізмами здійснюється з пульта керування. Для привернення уваги персоналу при порушенні режимів сушіння і контролю температури теплоносія передбачено світлову та звукову сигналізації.

Монтаж, налагодження та введення в експлуатацію електрообладнання мають бути виконані з урахуванням вимог безпеки, що пред'являються до заземлення обладнання, опору та міцності ізоляції відповідно до вимог ДСТУ.

Необхідно зазначити, що забезпечити надійне електричне з'єднання всіх доступних для дотику металевих частин, які можуть опинитися під напругою, із заземлювальним болтом. Металорукави і труби з електропроводкою повинні мати електричний контакт із заземлювальними конструкціями.

Забезпечено опір між кожною доступною для дотику металевою неструмоведучою складовою частиною обладнання та її заземлювальним з'єднанням, який має бути не більше 0,1 Ом.

Досліджено опір електричної ізоляції між кожною електрично незалежною струмоведучою частиною електропроводки і заземлювальною конструкцією і встановлено, що він повинен бути не менше 1 МОм при температурі плюс 20°С, а опір заземлювального пристрою не повинен перевищувати 4 Ом.

Обґрунтовано значення параметрів ізоляції струмопровідних ланцюгів, які повинні витримувати без пробою випробувальну напругу 1500 В синусоїдальної форми промислової частоти протягом 1 хвилини.

В процесі досліджень встановлено, що опір ізоляції обмоток електричної машини повинен бути не менше 1 МОм.

Перевірка вищезазначених значень проводиться після того, як обладнання прийде в усталений режим роботи і надалі у строки, встановлені чинною на підприємстві системою ППР, але не рідше одного разу на рік. Перевірка проводиться з оформленням відповідних протоколів.

Працює розроблена  система наступним чином:

1. Вмикається вводний вимикач Q1 на пульті керування, при цьому загориться сигнальна лампа Н1 «Мережа», яка сигналізує про те, що на пульт керування подано напругу мережі 380В ±10%, 50Гц ±2%.
2. Перевіряється працездатність світлозвукової сигналізації обладнання.
3. Перевіряється напрямок обертання електродвигуна вентилятора охолодження короткочасним увімкненням. У разі потреби змінюється місцями два фазні проводи. Обладнання для сушіння готове до роботи.

Електрообладнання може працювати у налагоджувальному (ручному) та автоматичному режимах.

Для роботи в ручному режимі необхідно натиснути кнопку "Вентилятор" на пульті. У цей момент живлення буде подано на котушку запускача КМ1, який при спрацюванні підключає живлення до двигуна М1 вентилятора охолодження.

Керування механізмом вивантаження шахти №1 здійснюється натисканням кнопки S5 при положенні перемикача S4 у режимі "Наладка". Відключення - шляхом відпускання кнопки S5.

Для роботи механізму вивантаження шахти №1 в автоматичному режимі необхідно встановити механізм у положення "Закрито" (S5, датчик SQ1), а перемикач S4 у положення "Цикл". Отримає живлення реле часу КТ1; спрацює пускач КМЗ, який при спрацюванні подає живлення на двигун М2. Реле часу КТ1 з заданою часовою затримкою (пауза), під час якої відбудеться вивантаження частини висушеного зерна, відключить котушку пускача КМЗ, а потім, після закінчення встановленого часу (імпульс), знову підведе живлення до пускача КМЗ, який увімкне двигун М2. Зупинку автоматичного режиму необхідно виконати поверненням перемикача S4 у режим "Наладка". Перевести механізм вивантаження у стан "Закрито" (за потреби) шляхом короткострокового натискання кнопки S5, контролюючи положення механізму за індикатором Н5. Вивантаження зерна з шахти виконується переводом перемикача S3(S6) у положення "1" і короткостроковим натисканням кнопки S5(S8), щоб встановити механізм вивантаження в відкрите положення.

Механізм вивантаження шахти №2 вмикається, працює і відключається так само, як і механізм вивантаження шахти №1.

Для захисту електродвигунів від аварійних режимів (перевантаження, відсутність фази) служать електротеплові реле КК1…КК3, з перемикаючими контактами, які відключають ланцюги живлення котушок запускачів КМ1, КМ3, КМ4.

Аварійне відключення механізмів здійснюється кнопкою вводного вимикача (Q1), розташованою на правій бічній стінці, які своїми контактами відключають живлення котушок запускачів обладнання для сушіння через систему управління.

Розроблена також оригінальна система сигналізації електрообладнання, яка складається з:

• дзвоника;
• ламп сигналізації на пульті управління про відхилення від заданих параметрів - червоного кольору.

Для перевірки працездатності звукової сигналізації на пульті керування необхідно натиснути кнопку S9 "Перевірка", при цьому буде подано живлення на ланцюг нового сигналу НА1.

Замикання будь-якого з контактів реле К1, К2, К7 під час роботи обладнання спричиняє спрацювання звукової сигналізації НА1. Включення дзвоника здійснюється перемикачем S10.

Для контролю за температурою теплоносія, що подається в обладнання для сушіння, встановлено вимірювально-регулюючий пристрій двоканальний пристрій 2ТРМ1-Щ1-ТС-Р, з термоперетворювачем опорів типу ТСП та датчиками ВК1, ВК2.

Оптимальний режим сушіння зерна в шахті контролюється за допомогою програмування встановленої температурної вставки регулятора, вихід за межі якої супроводжується звуковим сигналом та світлодіодними індикаторами Н7, Н8, як наведено на рис. 2 та рис. 3.

Для відтворення автоматичного режиму слідкування за температурою теплоносія, ми встановлювали наступні параметри терморегулятора: А1-1,    А2-1=04; А1-2=01; А1-3=10; bО-1=03; Ь0-4=04, зберігши інші налаштування відповідно до заводських.

За  результатами спільної науково-технічної діяльності Інституту механіки та автоматики агропромислового виробництва НААН України та ВП НУБіП України «Ніжинський агротехнічний інститут» створено сучасні високоефективні технічні засоби для автоматизації процесів післязбиральної обробки зерна. Обґрунтовано та впроваджено сучасні зразки силового електрообладнання, модульні електричні схеми та програмне забезпечення, що забезпечують надійне функціонування технологічних установок у господарствах Чернігівської області.

Проведені випробування підтвердили відповідність обладнання вимогам безпеки та енергоефективності, зокрема показники опору ізоляції, заземлення та параметри роботи в автоматичному режимі. Впровадження цієї системи дозволяє значно підвищити ефективність сушіння зерна, зменшити енергоспоживання, а також автоматизувати та оптимізувати керування технологічними процесами. Отримані результати мають важливе практичне значення для підвищення рівня механізації і електрифікації аграрного АПВ і вже застосовуються в освітньому процесі НАТІ та на підприємствах регіону.