气吸式电驱动排种器电机功耗的试验研究

【摘要】：播种是农业生产的一个重要环节,排种器是播种机械的核心工作部件。传统播种机采用地轮传动排种器工作,电驱动播种机采用电机驱动排种器工作,因此降低其驱动电机的功耗至关重要。在播种作业中,随着作业工况的变化,排种器的驱动电机功耗也不同。本文利用对驱动电机调速系统建模仿真的方法,确定了无刷直流减速电机作为电驱排种器的动力源,设计了电驱动排种器功耗监测系统,监测气吸式电驱动排种器在各影响因素下,其功耗的变化规律,为以后电驱动排种器的高效节能电机研制提供参考,主要进行了如下研究:(1)根据直齿轮直流减速电机与无刷直流减速电机的调速原理,在Matlab/Simulink环境下,分别建立了两种驱动电机的调速系统模型。确定模型的主要参数,对仿真结果进行分析表明,无刷直流减速电机的双闭环调速系统能够在0.05s内快速响应,启动与加载时运行平稳。(2)以STC15F2K60S2型单片机为核心完成数据采集,对电源模块、数据采集模块与通信模块等进行电路设计与编程,研制了气吸式电驱动排种器功耗监测系统。利用LabVIEW模块化编程方法,对气吸式电驱动排种器功耗监测系统的PC软件进行编程,获得功耗、电能值与实时功耗变化曲线。(3)搭建了气吸式电驱动排种器功耗监测试验台,根据农艺要求,选取吸室真空度和播种作业速度为影响因素,以功耗、输出功率与电能为性能指标,进行气吸式电驱动排种器功耗试验研究。建立各因素对功耗的回归模型,确定了影响因素对功耗等性能的影响规律。通过台架试验得出不同作业工况时,驱动电机功耗的变化规律。