ЭЛЕКТРОТРАКТОР

ЭЛЕКТРОТРАКТОР, тяговая сельскохозяйственная машина, приводимая в движение от электродвигателя.

Первая попытка создать электротрактор в СССР была осуществлена в 1928 проф. Дидебулидзе и проф. Амираджиби. На колёсном тракторном шасси был установлен электродвигатель переменного тока напряжением 220 в, мощностью 14,5 квт с подачей напряжения от сети к электродвигателю через гибкий кабель дл. 200 - 250 м., наматываемый на барабан. Эта конструкция Э. оказалась неработоспособной вследствие своего технического несовершенства.

Первая конструкция гусеничного Э. была разработана инженером В. А. Пичак на базе теплового трактора ЧТЗ-60. Мощность электродвигателя была 35 квт-ч на напряжение 1000 в. Напряжение сети понижалось трансформаторной передвижной подстанцией с 6 000 в на 1000 в. Ток передавался к электродвигателю Э. по гибкому шланговому кабелю дл. 800 м. Вращающаяся стрела поднимала кабель над трактором и укладывала его на расстоянии до 5 м от борозды. Эта конструкция не являлась работоспособной, но наметила ряд дальнейших решений. Первый работоспособный Э. под маркой ВИМЭ-2 (конструкции П. Н. Листова, В. Г. Стеценко и др.) появился в 1937 (рис. 1). Эта конструкция была создана также на базе трактора ЧТЗ-60, у к-poro двигатель внутреннего сгорания был заменён электрическим двигателем трехфазного тока мощностью 48 квт на рабочее напряжение 500 в. Над электродвигателем был установлен кабельный барабан, вмещающий 750 м гибкого кабеля с резиновой изоляцией. Два опытных образца этой машины с 1937 были в опытной эксплуатации в Энгельской МТС Саратовской обл. В течение 8 лет машины выработали в переводе на пахоту св. 8000 га. Положительными результатами работы электротракторов ВИМЭ-2 была доказана техническая возможность практического использования электротяговых машин типа трактора на полевых с.-х. работах с применением кабельного способа питания.

В последующей конструкции электротрактора двух институтов - Энергетического ин-та Академии наук СССР и Всесоюзного ин-та электрификации с. х-ва под маркой ЭТ-5-ЭНИН-ВИЭСХ (рис. 2) рабочее напряжение повышено по сравнению с электротрактором ВИМЭ-2 до 1000 в, что позволило применить кабель наименьшего сечения, допустимого, из условий механической прочности, по существующим правилам и нормам.

Электротракторы созданы на тракторном шасси тракторов СТЗ-НАТИ, при этом с трактора снимались, кроме двигателя, радиатор и топливные баки. На место теплового двигателя установлен электрический двигатель (см.)мощностью 38 квт, на напряжение 1000 в трехфазного переменного тока. Вал ротора электродвигателя соединен с ходовой частью трактора через фрикционную муфту, коробку передач и трансмиссионное устройство трактора.

Для питания электродвигателя электроэнергией на барабане Э. помещается до 800 м гибкого, четырёхжильного кабеля с резиновой изоляцией. Этим кабелем Э. соединяется с неподвижным источником энергии (трансформаторной подстанцией, электрической сетью, электрической станцией). В целях размещения на машине кабеля наибольшей длины, но наименьшего сечения, веса и диаметра, на Э. стремятся применять возможно более высокое рабочее напряжение. В целях безопасности обслуживающего персонала корпус Э. и все его металлические части заземляются с помощью 4-й жилы в кабеле, присоединяемой к защитному заземлению. Защитное заземление размещается около передвижной трансформаторной подстанции. Все цепи управления электротракторного агрегата, система блокировки и сигнализации также и освещение выполняются на безопасном напряжении в 12 - 36 в.

Рис. 1. Электротрактор ВИМЭ-2

В электротракторный агрегат составными частями входят: передвижная трансформаторная подстанция, кабелевозка (передвижная кабельная линия) и собственно электротрактор. Для работы Э. на полях, подлежащих обработке, перпендикулярно, к их длине, строят высоковольтные полевые электролинии напряжением 6000 или 10000 в. Электролинии устанавливают параллельно друг другу на расстоянии двойной длины кабеля. Электротрактор питается от высоковольтной линии через передвижную трансформаторную подстанцию, к-рая снижает высокое напряжение до рабочего.

Передвижная трансформаторная подстанция (рис. 3) представляет собой повозку на 4 колёсах, на к-рой смонтирован понижающий трехфазный трансформатор с аппаратурой управления, а также аппараты защиты и сигнализации. Подстанция м. б. подключена к любой точке высоковольтной линии без выключения в ней напряжения. Подключение подстанции к линии осуществляется посредством выдвижной мачты с роговидными токосъёмами или подъёмных штанг. При длине кабеля на Э. в 800 м, от одного присоединения подстанции к линии, м. б. обработан участок поля от 15 до 60 га (в зависимости от длины гона).

Рис. 2. Электротрактор ЭТ-5-ЭНИН-ВИЭСХ

Чтобы обрабатывать поля в двух взаимно перпендикулярных направлениях, электротракторный агрегат снабжают кабелевозкой, имеющей дополнительный кабель в 800 At. Кабелевозка представляет собой четырехколёсную тележку с прицепом, на к-рой размещён кабельный барабан или бункер с приводом от ходовых колёс тележки. При наличии в агрегате кабельной тележки Э. от одного присоединения подстанции к сети может обрабатывать поле площадью св. 200 га.

Э., имея на крюке рабочее орудие (плуг, культиватор, сеялку и т. д.), обычно двигается перпендикулярно к электролинии и обрабатывает поле. При удалении от линии кабель разматывается с барабана и с помощью консольной стрелы укладывается на землю за прицепными орудиями. При обратном ходе, в сторону источника питания, кабель электрическим или механическим приводом наматывается на барабан где спец. приспособлением укладывается в правильные ряды Как показал опыт, Э. типа ЭТ-5 могут выполнять все виды вспашки (весновспашка, подъём паров, подъём целины, подъём зяби), боронование, лущение, дискование, культивация, а также посев зерновых технических культур и трав.

Рис. 3. Передвижная трансформаторная подстанция: 1 - шасси автоприцепа; 2 - каркас; 3 - барабанчик ввода; 4 - мачта токосъёма; 5 - токосъём линейный

В течение 6 лет (1949 - 54) в различных МТС работало несколько десятков Э., выпущенных первой опытной партией. За 6 сезонов эксплуатации 30 электротракторными агрегатами выполнено св. 100 тыс. га в переводе на мягкую пахоту. Передовые электротрактористы за один сезон давали выработку св. 1100 га на машину; средняя сменная производительность на пахоте составляла 6 - 7 га; максимальная за смену достигала 9 га. На лущении пара соответетвенно средняя и наибольшая производительность за смену была 20 и 38 га; на посеве соответственно 20 и 30 га. Средний удельный расход электроэнергии на гектар условной пахоты составлял ок. 45 квт-ч; на посеве 1 га зерновых 12 - 15 квт-ч и на культивации пара 15 - 16 квт-ч. Коэффициент использования рабочего времени на пахоте был от 0,62 до 0,79. Работа Э. с обычным тракторным плугом осуществлялась на загонах шириной ок. 20 м. Из-за ограниченной ширины загона при работе Э. получались в большем количестве, чем у трактора с тепловым двигателем, развальные борозды и свальные гребни. В целом же качество вспашки было очень высокое.

В 1951 с новым типом Э. марки ХТЗ-12 были испытаны 5-кор-пусные обо ротные плуги (см. Плуги), управляемые с Э. посредством гидропривода. При этом плуге исключались развальные борозды и свальные гребни, и вспашка имела вид слитной пахоты высокого качества. Из комплекса полевых работ не освоены Э. обработка междурядий пропашных культур и уборочные работы.

Основные преимущества Э. по сравнению с трактором с тепловым двигателем след.: хорошие тяговые свойства и надёжность работы тягового электродвигателя; простота технического обслуживания и лёгкость пуска, экономия времени и рабочей силы из-за ненадобности подвоза, а также заправки горючим и водой.

Недостатка Э. по сравнению с тракторами след.: большие начальные капиталовложения; несколько меньшая маневренная способность из-за кабеля; недостаточная (в наст. время) долговечность работы питательного кабеля, а также его высокая стоимость по отношению к стоимости всего Э., в необходимости в тракторе с тепловым двигателем для перевозки электротракторных агрегатов с участка на участок вне полевых электрических сетей; повышенный вес Э. по сравнению с трактором на 1 - 2 т, вызванный весом конструкции барабанной группы, электропривода для намотки кабеля и большого количества роликов, необходимых для направления кабеля на барабан. Повышенный вес Э. естественно приводит к повышенным удельным давлениям на почву, а также к повышенным наносам в трансмиссионной и ходовой части электрического трактора. Питательный кабель является наиболее слабым звеном в системе Э. Тяжёлые условия работы приводят к его сравнительно быстрому износу. Однако в наст. время в результате накопленного эксплуатационного опыта и проведённых исследований намечен ряд усовершенствований в конструкции кабеля и способу его укладки. Кабельный способ питания пока является единственным технически возможным, т. к. попытки разработать конструкции с троллейным питанием или питанием от аккумуляторов не дали результатов.

П. Листов

Литература; Листов П., Применение электрической энергии в сельском хозяйстве, М., 1953.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 5 (Т - Я)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1956, с. 663