Статьи журнала - Агротехника и энергообеспечение
Все статьи: 775
Понятие и принципы управления конфигурацией интеллектуальных электрических сетей
Статья научная
Надёжность электроснабжения потребителей непосредственно зависит от конфигурации питающей электрической сети и эффективности управления ею. В то же время под конфигурацией разные авторы понимают схему электрической сети, расположение элементов в совокупности с их техническими характеристиками и другие параметры электрической сети. Единой трактовки этого понятия, а значит и единой классификации электрических сетей по их конфигурации нет. Поэтому в статье предлагается трактовка понятий «конфигурация электрической сети», «управление конфигурацией электрической сети». Рассмотрены возможности управления конфигурацией электрических сетей и получаемые от управления эффекты. Приведены основные принципы управления конфигурацией электрических сетей 0,4 кВ, реализуемые в рамках концепции интеллектуальных электрических сетей на базе применения мультиконтактных коммутационных систем. Среди принципов обеспечение наблюдаемости, управляемости сети, гибкости конфигурации, сегментируемости сети, а также интеллектуализация сетевого оборудования и интегрированность в экономику. Применение предлагаемых принципов управления конфигурацией позволяет повысить эффективность систем электроснабжения потребителей, сократить ущерб от недоотпуска им электроэнергии за счёт сокращения количества и продолжительности перерывов в электроснабжении, отклонения показателей качества электроэнергии и за счёт повышения доступности энергетической инфраструктуры.
Бесплатно
Понятия и методики определения уровней наблюдаемости и управляемости электрических сетей
Статья научная
Классические понятия наблюдаемости и управляемости в теории управления требуют адаптации их к применению в сфере электроснабжения. Необходимость формулировки понятий наблюдаемости и управляемости электрических сетей вызвана потребностью практического определения их уровней. Выполнена работа по формулированию, на основе существующих в теории управления и в электроэнергетике, понятий наблюдаемости и управляемости и предложено под наблюдаемостью электрических сетей понимать совокупность условий, обеспечивающих получение информации о значениях текущих параметров режима и конфигурации электрической сети, а под управляемостью электрической сети – возможность изменять конфигурацию и параметры режима работы электрической сети с помощью ручных, автоматических, дистанционных воздействий на установленное в сети оборудование управления конфигурацией. Разработаны методики определения уровней наблюдаемости и управляемости электрических сетей и сформулированы данные понятия для практического использования. Уровень наблюдаемости электрической сети – это относительная величина, показывающая отношение количества практически получаемых данных о значениях текущих параметров режима и конфигурации электрической сети к заданному теоретически возможному количеству данных о значениях текущих параметров режима и конфигурации данной электрической сети, а уровень управляемости электрической сети – это относительная величина, показывающая отношение количества практически установленного и готового к применению (ручному, автоматическому, дистанционному) в электрической сети оборудования управления её конфигурацией к заданному теоретически возможному количеству оборудования управления конфигурацией данной электрической сети.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлен подход к вычислению показателей надежности системы электроснабжения основанный на имитационном моделировании метод Монте-Карло.
Бесплатно
Потенциал энергосберегающих технологий в промышленности и ЖКХ
Статья научная
В статье автор рассматривает технологии и мероприятия, использование которых в настоящее время могло бы повысить эффективность использования энергетических ресурсов в промышленности, жилищном строительстве, ЖКХ и других сферах деятельности.
Бесплатно
Статья научная
Приведена статистика несчастных случаев и профессиональной заболеваемости, связанных с производственной деятельностью трудящихся, а также численность при техногенных авариях в России и за рубежом. Описаны основные практические мероприятия, реализуемые Орловским государственным аграрным университетом в области обеспечения безопасности жизнедеятельности населения региона.
Бесплатно
Практическое использование высокоэффективных двухфазных термосифонных устройств
Статья научная
В статье авторы предлагают варианты применения теплообменных аппаратов с термосифонами на ТЭЦ и в котельных. В последнее время, многие иностранные компании начали разрабатывать свои теплообменники с использованием замкнутых двухфазных теплопередающих устройств, термосифонов. В теплообменниках, изготовленных на базе термосифонов, достигается передача больших тепловых потоков, так как скрытая теплота парообразования теплоносителя, заправленного в устройство, велика, и даже при малой разности температур между концами теплообменного аппарата он может передавать значительное количество теплоты. Несмотря на простоту идеи, исполнение теплообменников может быть крайне разнообразным и зависит от условий применения, используемых сред и других факторов. При определенных условиях теплообменный аппарат с термосифонами можно использовать вместо привычных теплообменников, так как они будут обладать некоторыми преимуществами. В статье рассматриваются схемы использования теплообменных аппаратов с термосифонами в качестве масло- и воздухоохладителя газотурбинной установки и двухступенчатого воздухоподогревателя. Анализ описанных схем показывает, что их применение позволяет решать проблему загрязнения окружающей среды, повышает надежность работы газотурбинной установки, упрощенная конструкция устройства позволяет сократить эксплуатационные расходы а так же дает возможность использования низкопотенциального тепла.
Бесплатно
Предельное равновесие вращающихся композитных дисков с трещинами
Статья научная
В данной работе проведено исследование коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) и предельного равновесия для композитного диска эллиптической формы, который вращается с постоянной угловой скоростью вокруг его центра.
Бесплатно
Предпосевная обработка семян подсолнечника в магнитном поле
Статья научная
Целью работы являлось изучение влияния магнитного поля на посевные качества семян подсолнечника. В результате проведенных исследований установлено, что предпосевная обработка семян подсолнечника в магнитном поле улучшает его посевные качества, биометрические показатели растений, что можно объяснить увеличением скорости химических реакций в семенах, растворимости солей и кислот, проницаемости клеточных мембран, усилением транспорта в клетку ионов, кислорода и воды. Основными факторами, влияющими на процесс обработки семян подсолнечника в магнитном поле, являются магнитная индукция, ее градиент и скорость движения семян. Эффективность обработки семян зависит от квадрата магнитной индукции, которая является наиболее существенным фактором. На основе полученных аналитических зависимостей и экспериментально определены режимные параметры обработки семян подсолнечника и их оптимальные значения: магнитная индукция 0,065 Тл при четырехкратном перемагничивании, градиенте магнитного поля 0,57 Тл/м и скорости движения семян 0,4 м/с. При таком режиме обработки семян подсолнечника в магнитном поле энергии прорастания увеличивалась на 28 %, а всхожесть - на 24 %.
Бесплатно
Предпосылки для разработки мяльно-трепального аппарата для первичной обработки конопли технической
Статья научная
Статья посвящена анализу причин глубокого кризиса отечественного коноплеводства и поиску инновационного пути восстановления отрасли. Автор отмечает, что, несмотря на исторические лидерские позиции СССР, современная российская отрасль перестала существовать, не сумев адаптироваться к рыночным условиям. В то же время мировой рынок демонстрирует устойчивый рост, основанный на расширении промышленного применения продукции конопли и её экологического потенциала. В работе проведён сравнительный анализ двух доминирующих мировых моделей коноплеводства: высокомеханизированной «западной» (Канада, США, ЕС) и трудоёмкой «восточной» (Китай, Казахстан), унаследовавшей черты советской школы. Установлено, что оба направления обладают общим системным ограничением – зависимостью от стационарных заводов по первичной переработке сырья (пенькотресты), что снижает гибкость и увеличивает капиталоёмкость. В качестве стратегической альтернативы для России предложена концепция адаптационного технологического пути. Её суть заключается в переносе операций первичной переработки непосредственно в поле с использованием комплекса специализированных и адаптированных сельскохозяйственных машин. Такой подход позволит децентрализовать производство, снизить логистические издержки, повысить рентабельность культуры и создать основу для формирования гибкой, экономически устойчивой и конкурентоспособной модели отечественного коноплеводства.
Бесплатно
Статья научная
Оптимизация процесса направлена на разработку методологии оперативного контроля влажности зерновых культур с использованием ручных приборов очистки зерна от примесей. Данный подход позволяет повысить точность измерений, сократить временные издержки и обеспечить аграриям доступ к оперативной информации о состоянии урожая. Целью данного исследования является оптимизация процесса измерения влажности зерна в полевых условиях перед началом уборочных работ, что является критически важным для обеспечения качества урожая и повышения эффективности агрономических практик. Описаны предпосылки внедрения новых технологий, проведен сравнительный анализ существующих методов, направленных на повышение качества предварительной обработки проб зерна перед измерением влажности.
Бесплатно
Предпусковые подогреватели как средство облегчения запуска двигателя в холодное время года
Статья научная
В статье рассмотрены основные способы предпускового подогрева двигателей тракторов и автомобилей при их эксплуатации в областях с экстремальными климатическими условиями. Представлена принципиальная схема газовой установки для группового подогрева машинно-тракторного парка структурного подразделения. Приведены результаты анализа функционирования смазочной системы в начальный период запуска двигателя внутреннего сгорания.
Бесплатно
Приближенный метод расчета температуры воздуха при выходе из аккумулятора тепла в гелиотеплицах
Статья научная
Солнечная энергетика относится к быстроразвивающимся отраслям науки, техники и технологии. Основу такого развития составляет создание и совершенствование высокоэффективных энергоустановок для преобразования солнечной энергии в тепловой и электрической энергии. Сегодняшние солнечные системы уже рентабельны, надежны и просты в эксплуатации. Их использование набирает популярность в развитых странах. Это становится не только экономно, но и престижно. По литературным данным[1,2] солнечные системы может составлять экономии топливно-энергетических ресурсов до 60-70 % и более.
Бесплатно
Приемы оптимизации параметров управления технической эксплуатацией МТП в АПК
Статья научная
Цель исследования - уточнить приемы для оптимизации предельных значений диагностических параметров. Методы. Проанализированы основные исследования и НТД, они сопоставлены с практикой техсервиса МТП АПК. Результаты. В оптимизации диагностических параметров машин в АПК преобладала оптимизация допускаемых их величин, не управляющих надежностью техники. Главный прием - технико-экономический по минимуму прямых и косвенных удельных затрат и издержек на техсервис. Широко его использовал проф. Михлин В.М. Но его конкретика оптимизации не корректна, трудоемка и в практике не реализована. А обоснование предельных величин, единственно управляющих - недостаточное. Но «новая стратегия» техсервиса от ГОСНИТИ усугубляет: в ней оптимизация допускаемых величин с учетом скоростей изнашивания деталей якобы уменьшает вероятность их отказов в 3,5-5 раз? Предложено разделить приемы оптимизации предельных величин диагностических параметров по их функционалу, сфере оптимизации: производителями, потребителями, службами контроля. Заключение. Для оптимизации нормативов техсервиса нужны оперативные приемы. Так предельные величины возможно определять по данным бухгалтерии из условия достижения затрат на техсервис и от потерь урожая при отказе техники к стоимости аналогичного объекта.
Бесплатно
Применение УФ излучения для обработки семян перед проращиванием
Статья научная
Обработка семян перед посевом и проращиванием широко применяется для повышения их посевных качеств. Для этого используют обработку семян химическими и биологическими препаратами, а также и различные виды физических и электрофизических воздействий: СВЧ поля, ИК излучение, электрический ток и ультразвук и т.д. Одним из направлений по использованию ультрафиолетового (УФ) излучения также является обработка семян перед проращиванием, в т.ч. для возможности круглогодичного получения зеленых витаминных кормовых добавок для животных. В работе приведены результаты исследований по повышению эффективности обработки семян перед посевом и проращиванием с использованием ультрафиолетового излучения. Представлена конструкция установки для ультрафиолетовой обработки семян перед проращиванием и результаты экспериментальных исследований ультрафиолетового облучения семян сои перед проращиванием на витаминный корм. Конструкция установки позволяет повысить производительность процесса и равномерность облучения объема семян. По результатам экспериментальных исследований получены регрессионные уравнения для оценки влияния удельной мощности УФ облучения (Вт/м2) и продолжительности УФ облучения (с) на эффективность поверхностного обеззараживания семян и их развитие при проращивании. Согласно полученным данным для производства можно рекомендовать режимы с удельной мощностью УФ облучения 9 Вт/м2 и минимальной продолжительность УФ облучения 30 с. Удельные энергозатраты при этом составляют 270 Дж/м2.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена проблеме обеспечения стабильности рабочего вакуума в доильных установках. Показано, что динамические колебания вакуума, вызванные непредсказуемым изменением технологической нагрузки, являются основной причиной травматизма вымени и неэффективности классических ПИД-регуляторов. Целью работы является разработка и обоснование прогностической системы управления частотой асинхронного электропривода на базе нейросетевого контроллера LSTM. В отличие от реактивных ПИД-регуляторов, разработанный метод использует LSTM-модуль для упреждающего прогнозирования динамики вакуума и формирования корректирующего управляющего сигнала. Моделирование проводилось в среде MATLAB/Simulink при критическом ступенчатом сбросе нагрузки. Численные результаты подтвердили высокую эффективность прогностического подхода: максимальное отклонение вакуума 𝛥𝑃𝑚𝑎𝑥 было снижено на 81,5% (с 6,5 кПа до 1,2 кПа), а среднеквадратическое отклонение (𝜎𝑝) уменьшено на 77,3%. Время регулирования сократилось почти в три раза. Реализация прогностического управления гарантирует поддержание вакуума в безопасном технологическом коридоре (50±2 кПа), исключая травматизм вымени, и демонстрирует снижение энергопотребления электропривода до 4,5% в динамических режимах работы.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено практическое применение аналитического программирования и имитационного моделирования системы электроснабжения, которая заключается в определении наиболее надежных схем электроснабжения. Результаты исследования позволяют: прогнозировать показатели надежности электрооборудования СЭС; установить «узкие места» в обеспечении надежности; разработать меры по повышению эффективности электрооборудования. Применение методов имитационного моделирования и аналитического программирования позволяет учитывать зависимые отказы, произвольные законы распределения случайных величин и другие факторы, влияющие на надёжность. При создании имитационной могут быть учтены: структура исследуемой системы и возможности её модификации; различные режимы функционирования системы и их характеристики; условия, накладываемые на зависимость отказов элементов. В имитационной модели могут быть реализованы произвольные вероятностные закономерности надежностных свойств элементов и воздействий на систему. Поэтому стандарты определяют имитационное моделирование в качестве наиболее универсального метода исследования надежности систем электроснабжения.
Бесплатно
Применение гибридных интеллектуальных систем в энергетике
Статья научная
Очередной импульс разработки в области автоматизации проектирования и мониторинга параметров электрических сетей дали достижения в создании систем искусственного интеллекта и, в первую очередь, теории экспертных систем и баз знаний, а также искусственных нейронных сетей (ИНС). Объясняется это тем обстоятельством, что экспертные системы и ИНС позволяют работать с недостаточно формализованными методами и моделями, какими является основная часть методов структурного и параметрического синтеза энергосистем. Одним из классов экспертных систем в настоящее время являются гибридные экспертные системы (ГЭС), позволяющие не только объединять разные модели представления знаний в базах знаний, но и использовать несколько технологий их обработки, что делает этот вид систем достаточно гибкими при настройке на конкретную предметную область. В процессе проектирования и эксплуатации городских электрических сетей возникает множество проблем, связанных с решением плохо формализуемых задач и хранением большого объема инженерных данных и знаний. Одна из таких задач - задача прогнозирования электрических нагрузок на определенный временной период, обусловленная технологическими и экономическими причинами. С другой стороны развитие технологии «Индустрия 4» требует от инженеров-энергетиков владения навыками применения интеллектуальных систем и систем, основанных на знаниях. В работе представлен подход к решению задачи прогнозирования электрических нагрузок городской электросети на основе гибридных интеллектуальных систем. В состав таких систем входят как экспертные системы, так и искусственные нейронные сети. Рассмотрены основные направления применения методологии нейронных сетей в энергетике. Разработаны функциональная и инфологическая модели системы автоматизации проектирования энергосистем, содержащей банк инженерных знаний в этой предметной области и основанной на методах и алгоритмах гибридных интеллектуальных систем, адаптированных к таким плохо формализуемым процессам, как функциональный и параметрический синтез.
Бесплатно
Применение глины как модификатора в ремонтном производстве
Статья научная
Представлены результаты исследования применения порошков глины для повышения стойкости восстановительных покрытий рабочих органов почвообрабатывающих машин - культиваторных лап. Установлено, что порошок глины как модификатор изменяет структуру наплавленного покрытия и его микротвердость. Средняя микротвёрдость покрытий повышается до 30% по сравнению с исходным металлом и на 20% по сравнению с наплавленным без модифицирования. Предложена технология подготовки глины к использованию в качестве модификатора, а также способ её ввода в жидкую ванну.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы применения датчиков параметров режимов работы электрических сетей для анализа надёжности электроснабжения потребителей и качества поставляемой им электроэнергии. Приведена структурная схема разработанного датчика, результаты его применения для исследования параметров режимов работы электрических сетей различных объектов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматриваются конструктивные особенности устройства для получения мезги из сахарной свеклы до отправки проб на сахаристость. При изучении процесса получения образцов мезги из сахарной свеклы выявлены конструктивные ограничения, которые можно существенно улучшить только применением добавочного дорогостоящего оборудования в системе электропривода. В качестве альтернативы электроприводам с двигателями вращения предлагается применение функционального безредукторного электропривода, в котором комбинация из трубчатой и дугостаторной линейных асинхронных машин (ТЛАМ и ДЛАМ) заменяют электропривод данных устройств. Вышеуказанные электрические машины при довольно небольших затратах позволяют добиться как возвратно-поступательного движения, так и плавного регулирования скорости вращения и крутящего момента во вторичных цепях без применения дополнительного оборудования, что обеспечивает многофункциональность и энергетическую эффективность рассматриваемых устройств.
Бесплатно
