устройство для предпосевной обработки семян

Формула изобретения

Устройство для предпосевной обработки семян, включающее бункер для семян, камеру обработки с индуктором, выполненным в виде статора электрической машины трехфазного тока с тремя фазными обмотками, размещенными в пазах сердечника, и ферромагнитный цилиндр, установленный внутри индуктора концентрично с зазором, образующим камеру обработки, отличающееся тем, что две из трех фазных обмоток индуктора включены по однофазной схеме.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к области предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур, и может быть использовано на различных предприятиях АПК и фермерских хозяйств растениеводческого профиля.

Известно устройство для обработки семян по авторскому свидетельству СССР №206235, кл. А 01 С 1/00, 1963, состоящее из камеры обработки с цилиндрическим индуктором. В устройстве семена помещают в камеру и обрабатывают токами высокой частоты 2-20 кГц в течение 5-20 минут.

Известно устройство для предпосевной обработки семян по авторскому свидетельству СССР №1091870, кл. А 01 С 1/00, 15.05.1984, включающее бункер для семян и камеру обработки с индуктором, выполненным в виде статора электрической машины трехфазного тока с тремя фазными обмотками, размещенными в пазах сердечника. Внутри индуктора концентрично с зазором, образующим камеру обработки, установлен покрытый оболочкой из диамагнитного материала ферромагнитный цилиндр.

Недостатками известных устройств является высокая продолжительность обработки и сложность определения оптимального режима обработки для семян различных с/х культур: пшеницы, ячменя, риса, гороха, сои и др.

Наиболее близким к заявленному устройству является устройство, раскрытое в патенте RU №2137334 С1, 20.09.1999, включающее бункер для семян, камеру обработки с индуктором, выполненным в виде статора электрической машины трехфазного тока с тремя фазными обмотками, размещенными в пазах сердечника. Внутри индуктора концентрично с зазором, образующим камеру обработки, установлен покрытый оболочкой из диамагнитного материала ферромагнитный цилиндр. В известном устройстве имеется возможность регулирования режима обработки семян различных культур, для чего используют регулируемый автотрансформатор с выпрямителем тока.

Это устройство имеет существенный недостаток, заключающийся в большом расходе электроэнергии на магнитную обработку семян и необходимости завышать габарит статора электрической машины, используемой в качестве индуктора. Происходит это потому, что трехфазная обмотка при протекании по ней трехфазного тока создает результирующую магнитодвижущую силу (МДС), волна которой вращается во внутреннем пространстве индуктора, а амплитуда всего в 1,5 раза превышает амплитуду МДС одной фазной обмотки. Таким образом, три фазных тока в распределенной трехфазной обмотке создают в два раза меньшую МДС, чем три аналогичные катушки с совпадающими магнитными осями и равными по величине и совпадающими по фазе токами. Нагрев при работе трех фазных обмоток является причиной большого расхода электроэнергии на обработку семян, а повреждение в любой из фазных обмоток, например, обрыв проводника одной из обмоток, приводит к выходу из строя всего индуктора. В случаях, когда в фермерских хозяйствах используется только однофазная электрическая сеть, подключение трехфазной обмотки требует применения преобразователя числа фаз, что усложняет устройство для магнитной обработки семян. Кроме того, секции обмотки индуктора обтекаются выпрямленным током, при этом ток в обмотке существует в течение интервала времени, соответствующего алгоритму проводимости вентилей выпрямителя тока, что снижает эффективность обработки семян источником магнитного поля.

Задачей изобретения является повышение результирующей МДС обмотки индуктора без увеличения габарита индуктора, снижение расхода электроэнергии на обработку семян без ущерба для качества обработки, упрощение конструкции, повышение надежности индуктора, а также повышение эффективности обработки семян за счет увеличения амплитуды МДС и обработки семян магнитным полем чередующейся полярности.

Решение задачи достигается тем, что в устройстве для предпосевной обработки семян, включающем бункер для семян, камеру обработки с индуктором, выполненным в виде статора электрической машины трехфазного тока с тремя фазными обмотками, размещенными в пазах сердечника, и ферромагнитный цилиндр, установленный внутри индуктора концентрично с зазором, образующим камеру обработки, согласно изобретению, две из трехфазных обмоток индуктора включены по однофазной схеме.

По данным патентной и научно-технической литературы не выявлена заявляемая совокупность признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям «изобретательский уровень» и «новизна». Заявляемое решение может быть реализовано в аппаратах магнитной обработки семян растений для интенсификации их прорастания и роста, что отвечает критерию «промышленная применимость».

На фиг.1. представлена конструктивная схема устройства для предпосевной обработки семян.

На фиг.2 представлена схема включения обмотки индуктора;

На фиг.3 - диаграмма магнитодвижущих сил обмотки.

Устройство состоит из статора электрической машины трехфазного тока 1 с секционированной трехфазной обмоткой 2, концы которой выведены в клеммную коробку 3 на внешней стороне статора. Внутри статора установлен ферромагнитный шихтованный цилиндр 4, покрытый смягчающей оболочкой 5 из диамагнитного материала. Статор отделен от цилиндрической рабочей камеры 6 стенкой из диамагнитного материала 7, при этом цилиндр 4 и стенка рабочей камеры образуют продолжение загрузочного бункера 8.

Выпускной аппарат 9 предназначен для выгрузки обрабатываемого материала из рабочей камеры после обработки.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый семенной материал засыпается в загрузочный бункер 8 и рабочую камеру 6. Обмотка индуктора 2 подключается к электрической сети (однофазному источнику тока) и образует пульсирующее магнитное поле в рабочей камере; происходит обработка семян магнитным полем. Выпускной аппарат 9 регулирует скорость перемещения семян в рабочей камере и, таким образом, время обработки семян (диспозицию). Последовательное и встречное включение двух из трех фазных обмоток индуктора создает однофазную схему включения, где фазные токи протекают во взаимно противоположных направлениях (когда в обмотке С1-С4 ток направлен от начала С1 к концу С4 фазной обмотки, в обмотке С2-С5 он направлен от С5 к С2). Третья обмотка С3-С6 отключена. Обмотки смещены в пространстве индуктора на угол 120 электрических градусов и токи в них смещены во времени на 180 электрических градусов. Малыми кружочками схематично обозначены фазные обмотки. Обозначение концов обмоток на фиг.2 и фиг.3 аналогично. Стрелками и точками в кружочках показано условное направление тока в проводниках при положительной полуволне синусоидального тока. Стрелками показаны пространственные векторы МДС обмоток с токами. F₁ - МДС обмотки С1-С4, F ₂ - обмотки С2-С5, F_рез - результирующая этих МДС, определенная как векторная сумма F₁ и F₂ . Из диаграммы видно, что результирующая МДС составляет от МДС одной фазной обмотки ( ). Таким образом, эта МДС примерно на 15% выше МДС трехфазной обмотки, обтекаемой трехфазным током равной величины (там F_рез=1,5F₁). Соответственно, увеличивается индукция магнитного поля в индукторе или создается предпосылка для уменьшения габарита индуктора при одинаковой магнитной индукции. Поскольку током обтекаются только две из трех обмоток, расход электроэнергии в предложенной обмотке сокращается в 1,5 раза по сравнению с трехфазной схемой включения при одинаковых токах. Оставшаяся отключенной третья фазная обмотка составляет резерв на случай выхода из строя одной из рабочих обмоток, что повышает надежность конструкции. Если повышение надежности менее желательно, чем сокращение расхода обмоточной меди, третья обмотка в конструкции индуктора может отсутствовать. Потребность в трехфазном источнике электроэнергии отпадает, устройство подключается к однофазному источнику электроэнергии.

Использование предлагаемой конструкции и схемы включения обмотки индуктора в устройстве для предпосевной обработки семян позволяет интенсифицировать процесс обработки за счет увеличения магнитного потока, сокращает расход электроэнергии, упрощает устройство за счет подключения к однофазному источнику электроэнергии, повышает надежность и эффективность обработки семян.