Электрификация тракторов

Что же такое «минитрактор» и каковы его отличия от классического?

Мощности минитрактора достаточно для дачи или огорода средних размеров., идеально подходит он и для хуторов и небольших частных ферм.

Разница не только в размерах, а в первую очередь, в тяговом классе. Минитракторы уступают традиционным моделям в весе и, соответственно, мощности. В связи с чем, их стоимость значительно ниже, а также они расходуют меньше топлива и обладают менее дорогостоящими деталями.

С помощью минитрактора можно:

• Убрать снег, строительный мусор, ветки, листья и т.д.
• Выкорчевать пни.
• Вспахать землю.
• Расчистить хозяйственные постройки.
• Выправить уровень дороги.

• Залатать асфальт.
• Застелить газон.
• Подстричь газон.
• Орошать землю.
• Распространить противогололедные средства или удобрения.
• И многое другое.

Расчет и выбор электродвигателя для мини электро трактора

Расчет потребной мощности двигателя для работы трактора был приведен в главе 5. Рассчитав величину потребной мощности, необходимо осуществить выбор электродвигателя. Сначала проводится выбор двигателя по мощности, учитывая, что установка двигателя большей мощности, чем потребная, ведет к уменьшению КПД, а в установках переменного тока ухудшает коэффициент мощности, что в свою очередь влияет на непроизводительную загрузку преобразовательного устройства и распределительной сети. Кроме мощности, двигатель выбирается по исполнению, т. е. по степени защиты (защищенный, закрытый, взрывозащищенный), по способу охлаждения (самовентилирующийся, с естественным охлаждением, с независимой или принудительной вентиляцией), по климатическому исполнению.

Выбор двигателя по охлаждению особенно важен для регулируемых электроприводов. При выборе электродвигателя необходимо также учитывать продолжительность его работы и характер нагрузки. По продолжительности работы электродвигатели выпускают со следующими режимами работы: S1 — продолжительный номинальный режим; S2 — кратковременный номинальный режим с продолжительностью рабочих периодов 10, 30, 60 и 90 мин; S3— повторно-кратковременный режим. При работе двигателя в режиме S3 с продолжительностью включения (ПВ) большей, чем ПВ, на которую он рассчитан, мощность двигателя снижается. Например, номинальная мощность двигателя АО С2-52, рассчитанного на ПВ 25%, составляет 13 кВт, а если ПВ 100% (длительная работа без выключения для охлаждения), то его мощность 9,1 кВт.

Режим, на который рассчитан двигатель, указан в техническом паспорте. Характер нагрузки определяется механическими характеристиками сельскохозяйственной машины, которые должны соответствовать механическим характеристикам электродвигателя. Кроме того, электродвигатель должен иметь достаточные пусковые и перегрузочные усилия.

Учитывая все это, можно рекомендовать в качестве тягового двигателя для электротракторов, в том числе и микроэлектротрактора, использовать электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением, имеющего мягкую механическую характеристику (с изменением нагрузки частота вращения вала изменяется). Однако нужно иметь в виду, что такой двигатель” без нагрузки пускать нельзя, он может пойти вразнос.

Поэтому возможно также использовать двигатель постоянного тока смешанного возбуждения, который имеет более жесткую механическую характеристику. Двигатели смешанного возбуждения широко используются на электротягачах, электрокарах, электропогрузчиках и могут быть использованы для изготовления микроэлектротрактора. Например, двигатель электротягача ДК-908 А имеет мощность 4 кВт, напряжение 30 В, частота вращения вала 920 об/мин, масса 117 кг, сила пускового тока 170 А.

Двигатель закрытого типа, без вентиляции, рассчитан на работу в режиме S2 продолжительностью 60 мин и имеет две обмотки возбуждения.

Переключение обмоток из последовательного в параллельное соединение обеспечивает увеличение скорости. Электродвигатель с электрокара болгарского производства ДС 3,6/7,5/14 постоянного тока с сервисным возбуждением имеет мощность 3,6 кВт, напряжение 75 В, частоту вращения вала 1400 об/мин, массу 80 кг, силу тока 155 А. Для изготовления малогабаритной сельскохозяйственной техники можно также использовать подъемный двигатель электропогрузчика РТ-13 АГ, рассчитанного на режим S3 с ПВ 25%, имеющего мощность 5 кВт, напряжение 40 В, частоту вращения вала 1150 об/мин, силу тока 155 А. При увеличении продолжительности работы двигателя по ПВ 100% мощность двигателя существенно уменьшается (до 50%).

Ээлектротрактор ХТЗ «Edison»

Среди наиболее популярных моделей таких агрегатов стоит отметить вариант украинского производства ХТЗ «Edison». Он отличается мощность в 40 л. с., имеет задний привод и батареи в 24 кВт.

ХТЗ Edison разработан совместно с компанией «АвтоЕнтерпрайз» на базе серийного ХТЗ- 3512 и на сегодняшний день не имеет аналогов в мире.

Для полной зарядки аккумуляторов необходимо от 2 до 4 часов от зарядного устройства и от 8 до 10 часов от электросети 220 В. В режиме движения электротрактор «Edison» сможет работать до 8 часов, если тяговая установка будет задействоваться дополнительными нагрузками – то заряда батарей хватит до 4 часов работы.

Как выбрать электрокультиватор для дачи

Применение электрокутиватора

Покупать электрокультиваторы российского производства или модели зарубежных компаний нужно, исходя из объема работ на участке. Нецелесообразно переплачивать за лишние мощности или функции агрегата, если вы в них не будете нуждаться. Чтобы не ошибиться с покупкой, учтите критерии:

Мощность. Данный параметр может составлять от 0,5 до 2,5 кВт. Он влияет на площадь и глубину обработки. Например, агрегат мощностью 500 Вт способен рыхлить землю не глубже 12 см. Более мощный культиватор (около 2500 Вт) может входить в грунт на глубину до 40 см.
Обрабатываемая площадь. Оптимальный размер участка для обработки электрокультиватором составляет 2-4 сотки. На такой площади он не сильно утомит вас перетаскиванием провода и не будет сильно перегреваться. Для большего участка потребуется тяжелый профессиональный агрегат. Учтите, что легкий культиватор вряд ли справится с обработкой твердой или глинистой почвы, но он хорошо подойдет для рыхлой земли.
Количество фрез. Они могут быть как неотъемлемыми деталями агрегата, так и являться дополнительным комплектом. На указанную производителем ширину приходится от 2 до 4 фрез. Очень продуктивную выработку обеспечивает небольшая ширина захвата, но с 4 фрезами.
Ширина культивации. Чем больше этот параметр, тем быстрее можно обработать участок на даче

Часто он варьируется в пределах 30-40 см, но при этом важно, чтобы и мощность двигателя была соответствующей, иначе культивация почвы будет даваться с большим трудом.
Ручка. Убедитесь, что она удобна для вас

Ручки некоторых электрических агрегатов для дачи регулируются не только по высоте, но и в стороны.
Дополнительные функции. Желательно наличие возможности регулировки скорости вращения фрез, т.к. выбор скорости влияет на качество обработки земли. С более быстрым вращением можно культивировать сложные участки. Хорошо, если культиватор для дачи имеет реверс, т.е. задний ход.
Размеры и вес. Легкий и компактный электрический культиватор для дачи удобен тем, что с ним сможет справиться как мужчина, так и женщина. Его можно перевозить в багажнике машины. Тяжелый электрический агрегат для дачи весом по 30-40 кг более эффективный, продуктивный. Он отлично подойдет для крупного участка с большой растительностью.
Насадки. Чем их больше в комплекте, тем лучше. К ним относятся окучник, плоскорез, лопата-снегоочиститель, аэратор для газона и др.

Характеристика электротрактора

Электропривод такого агрегата отличается легкой регулируемостью.

Трактор на электротяге чаще всего имеет мощность в 35 лошадиных сил. Для того чтобы полностью зарядить аккумуляторы понадобится 2 – 4 часа от зарядного устройства и до 10 часов от электросети в 220 В. Такой агрегат сможет быть в работе около 8 часов, но если его оснастить дополнительным оборудованием, то его активности хватит всего лишь на 4 часа. Чаще всего на такую технику устанавливается реверсивная механическая коробка передач, где есть 8 передних скоростей и 6 задних. К тому же эксплуатационные расходы намного ниже, чем у дизельного агрегата. Скорость трактора на электротяге достигает до 40 км/ч.

Стоит отметить, что многие умельцы пробуют мастерить электротрактора своими руками. Конечно же, для этого в первую очередь нужно иметь четкую схему будущего механизма. Также стоит хорошо разбираться в механике и электронике.

Спектр работ такой техники достаточно разнообразен и не уступает по качеству дизельным моделям. Он легко справится не только с различной обработкой почвы, но и станет хорошим помощником при перевозке грузов. Такая техника найдет себе применение и в коммунальной сфере, и в строительстве.

Электротрактор

В конце 2016-го John Deere представила полностью электрический трактор SESAM, который работает на батарейках, но во всем остальном повторяет черты и функции традиционного трактора.

Он разработан на базе серии 6R. Два электромотора и адаптированная коробка передач DirectDrive обеспечивают постоянную мощность 174 л. с. и максимальную 400 л. с. Один двигатель обеспечивает движение трактора, другой используется ВВП и сельхозмашинами. При необходимости оба двигателя могут работать только на движение трактора или на ВВП и гидравлическое оборудование.

Заряда батареи хватает на 4 часа работы или примерно на 55 км езды. Зарядка батареи длится 3 часа, а ее ресурс рассчитан на 3100 подзарядок.

Во время холостого хода потери энергии нулевые. Трактор SESAM не производит вредных выбросов и работает тише, чем традиционные трактора.

Как пояснили производители, трактор — это первый компонент концепции энергоавтономной фермы будущего, разработанной компанией John Deere.

Как считает Тим ​​Стомбо, в полях гибридные агрегаты типа Fendt заработают гораздо раньше, чем агрегаты на электробатареях. Главная причина: потребность в перерыве на подзарядку, тогда как трактор обычно требуется для работы в течение целого дня.

Однако батареи — это одна из тех вещей, которые постоянно совершенствуются благодаря техническому прогрессу, поэтому новые батареи, меньше, заряда которых хватает на дольше, как считает Т. Стомбо, сделают электротрактор реалистичным.

К тому же, есть сферы, где електротракторы могут эффективно работать уже сейчас, например, раздача кормов, когда трактор используется всего несколько часов в день.

Другим ограничением является высокая цена. «Чтобы электродвигатели можно было использовать в сельском хозяйстве, они должны не бояться пыли и выдерживать температуры в широком диапазоне. Для развития этой технологии и повышения ее доступности в больших масштабах по приемлемой цене нужно время», — резюмирует Тим ​​Стомбо.

Богдан Малиновский, b.malinovskiy@univest-media.com

Как выбрать?

Выбирать минитрактор рекомендуется исходя от задач, для которых он вам требуется:

• Если необходим минитрактор для чистки снега на участке в зимнее время, отдавать предпочтение следует моделям с навесным оборудованием. Минитрактор в этом случае необходимо дополнить снегоуборщиком и отвалом. Сам трактор должен обладать мощностью около 12-16 лошадиных сил.
• В случае, если требуется небольшой трактор для летних задач – перевозка гравия, выкапывание траншей, стрижка травы, отдавать предпочтение стоит двадцати сильным тракторам. Они же отлично справляются с посадкой картофеля, окучиванием и последующим сбором урожая.
• Но если использовать агрегат планируется для культивации, орошения или плужения, следует выбирать модели с большей мощностью (около 24 лошадиных сил). Для выращивания овощных культур вроде картофеля или кукурузы подходят трехцилиндровые модели.

Покупка минитрактора

Покупка минитрактора в любом случае окажется гораздо более выгодной, чем приобретение традиционной полноразмерной модели.

Стоимость модели складывается из ряда характеристик – мощности двигателя, веса, вида крепления навесного оборудования, наличия или отсутствия гидравлики.

При подборе данного агрегата необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

• Габариты и вес модели
• Комплектация минитрактора
• Качество сборки
• Экономичный показатель топлива

• Производительность
• Существование сервисных центров
• Доступность необходимых запчастей
• Стоимость сервиса
• Простота использования

Мнение эксперта
Куликов Владимир Сергеевич

Рекомендуется сразу подбирать максимально многофункциональное устройство, которое пригодится как для первостепенных задач, так и для последующих.

Габариты

От габаритов трактора зависит его маневренность и мощность. Поэтому при подборе необходимо исходить от требуемых функций садового оборудования. При постоянных работах на больших территориях (полях, плантациях) стоит выбирать модели с мощностью от 25 лошадиных сил. Они позволяют с легкостью убрать снег на участке, избавиться от мусора и листьев, вырыть траншеи, создать насыпи и выполнить любые другие сложные садовые операции.

Максимально оптимальным вариантом являются варианты, с небольшими габаритами при высокой производительности. Они отлично проходят в проемы между домами, не задевают кроны деревьев и кустарники, не повреждают газонное покрытие. Компактные минитракторы для дачи умещаются в гараже или хранятся под навесом. Кроме того, такие модели беспрепятственно разворачиваются даже на небольших территориях.

Вес

В случае, если оборудование приобретается для грузовых перевозок или благоустройства сада или газона, рекомендуется приобретать варианты весом менее одной тонны. Ориентироваться следует на пропорцию массы к мощности мотора, на 40 кг веса приходится 1 лошадиная сила.

Мнение эксперта
Куликов Владимир Сергеевич

Легковесные модели могут беспроблемно проезжать между кустарниками и деревьями, не вязнут в снегу, рыхлом и мокром грунте.

Трансмиссия

Подбирая трансмиссию, следует также учитывать необходимые к выполнению задачи. Таким образом, для облагораживания огорода или сада подойдет модель на механике, а при необходимости уборки снега или стрижки газона предпочитайте автомат.

Комплектация

Многофункциональность минитракторов для дачи в первую очередь зависит именно от комплектации, поэтому при покупке стоит уточнять, что именно входит в комплект. Желательно чтобы трактор был укомплектован деталями той же марки, что и сам аппарат.

А наличие вала отбора мощности позволяет подсоединить к трактору газонокосилку, окучник, снегоуборочные приспособления. Отапливаемая кабина позволяет с большим комфортом использовать трактор в зимнее время, а освещение дарит возможность работы даже ночью.

Запросы аграриев

В компании CNH Industrial считают, что при выборе новых тракторов аграрии обращают внимание, в первую очередь, на возможность работы с существующим парком прицепных орудий, надёжность, универсальность и ремонтнопригодность. «Помимо этого важным фактором становится качество сервисных услуг дилера и поддержка производителя в послепродажном обслуживании, — рассуждает Савинов

— Кроме того, клиенты просчитывают и совокупную стоимость владения, в частности, расход топлива, а также наличие современных опций точного земледелия». 

Каждый аграрий ищет для себя оптимальное сочетание надёжности, экономичности, производительности и стоимости, уверен Сергей Герасимов из CLAAS. Безусловно, все хотят получить машину с наименьшими затратами (как первоначальными, так и при последующей эксплуатации), говорит он. Фермеры научились считать свои затраты и понимают, что расходы на ГСМ и запчасти не менее важны, чем стоимость самой машины. Но есть и ещё один момент, который нельзя не учитывать — это надёжность системы навигации и уровень оснащённости трактора. А это уже вопрос не качества техники, а качества эксплуатации: кто и как будет на ней работать, какой квалификацией будут обладать механизаторы, будет ли проводиться регулярное обслуживание машины. 

Безусловно, электронные системы помогают снизить влияние человеческого фактора, но полностью его исключить они не могут, не сомневается Сергей Гарасимов. Поэтому наравне с производителем и сами сельхозпроизводители несут ответственность за эффективность работы машин. «Наибольший спрос мы отмечаем на энергонасыщенные мощные тракторы, т. к. традиционно именно эти машины более всего оснащены вспомогательными системами. Каждый из них в хозяйстве становится особенным инструментом, поскольку выполняет большой объём наиболее важных работ. Соответственно, вложения в оснащённость, напрямую влияющую на надёжность и экономичность, быстрее окупаются», — делится специалист. 

Поэтому компания CLAAS продолжает совершенствовать систему телеметрии, помогающую собирать и анализировать большой набор параметров, продолжает Герасимов. Сегодня к такой системе можно подключить любой из тракторов, рассказывает он. Также ведутся разработки, связанные с использованием искусственного интеллекта, чтобы было проще ориентироваться в постоянно возрастающем объёме данных, и развиваются технологии, позволяющие объединять в единую сеть работающие в хозяйствах машины разных брендов. По словам специалиста, система представляет собой интерфейс, в котором можно свободно обмениваться данными, хранящимися на веб-порталах разных производителей сельхозтехники и эффективно управлять смешанным парком техники. 

Иван Моржаков, менеджер по продукту тракторы Fendt, акцентирует внимание на том, что инновации в отрасли направлены в сторону применения более лёгких тракторов для минимизации уплотнения почвы. «Сейчас на это начинают обращать всё больше и больше внимания, — поясняет Моржаков, — ведь уровень технологий позволяет эффективно реализовывать мощность лёгких тракторов»

Также, по его словам, уделяется внимание качественным улучшениям. К примеру, растёт интерес к системам автоматического вождения и к сигналам повышенной точности, что связано с тем, что сеть RTK стала более доступна через мобильную сеть. Вызывают интерес и системы телеметрии, позволяющие контролировать парк техники в ходе её работы и обслуживания. Ещё одно из новых направлений, интересных аграриям — очистка лесополос мульчерами. «Это хорошая дополнительная прибыль, поэтому клиенты всё чаще работают в этом направлении», — констатирует Иван Моржаков. 

Однако при этом специалист замечает, что в связи с кризисом спрос на технику и передовые технологии вошёл в фазу ожидания. «Продажи тракторов за первые три месяца 2020 почти в 2 раза превысили продажи за аналогичный период 2019 года, — делится он. — Но сейчас на рынке в целом наблюдается умеренный спрос — клиенты не спешат выкладывать деньги, наблюдая за развитием ситуации». 

«Действительно, за последние годы тенденция развития рынка изменилась — вырос спрос на тракторы малой и средней мощности, что в первую очередь связано с развитием плодоовощного сектора и молочного бизнеса», — дополняет коллегу Ангелина Горшкова, продуктовый менеджер по тракторам John Deere в СНГ

По её словам, основные запросы сегодня — простота и надёжность: клиентам важно понимать, что в процессе эксплуатации не возникнет сложностей с ремонтопригодностью узла, доставкой запасных частей или с квалификацией сервисных специалистов дилера. 

Оптимизировать производственный процесс

Новые опции всегда направлены на увеличение производительности машины, если, конечно, они не связаны с усложнением конструкции основных узлов, таких как двигатель или трансмиссия, считает Ангелина Горшкова. «К примеру, на рынке сейчас много предложений трансмиссии вариативного типа и двигателей, которые могут работать только на топливе с очень низким содержанием серы, которое в некоторых регионах России достаточно тяжело найти», — поясняет специалист. 

Необходимость прибегать к использованию современных технологий для максимальной оптимизации производственных процессов и увеличения урожайности подчёркивает также Михаил Прохоров из SAME DEUTZ-FAHR RUSSIA. «Сегодня всё большее количество агропредприятий используют системы мониторинга парка техники и системы точного земледелия в целях повышения эффективности и производительности. Поэтому при подборе комплектации трактора необходимо учитывать то, какие системы и какое оборудование для мониторинга и навигации применяются в хозяйстве или будут внедряться

Также для корректного выбора опций важно обратить внимание на используемый шлейф орудий и техники, с которыми трактор будет взаимодействовать через TIM и ISOBUS», — советует специалист. 

Тенденции рынка

Тем не менее, производители сельхозтехники смотрят на ситуацию более оптимистично. «Современные машины и технологии играют значительную роль в повышении экономических показателей предприятий АПК, ведь новые орудия более производительны и эффективны при агрегатировании с современными тракторами, оснащёнными такими системами, как TIM, ISOBUS и системами точного земледелия», — говорит Михаил Прохоров, специалист по продукту SAME DEUTZ-FAHR RUSSIA. 

По его словам, рост спроса на сельскохозяйственную технику наблюдается во многих странах, в том числе и в России. «Мы видим положительную динамику на рынке тракторов, которая прогнозируется на ближайшие пять лет. Основным драйвером роста являются государственные программы поддержки сельского хозяйства, направленные, в том числе, на модернизацию парка техники. В течение последних пяти лет мы наблюдаем значительное увеличение доли 1,4- и 2-тягового класса в структуре импортных тракторов. Модели этого сегмента на данный момент являются одними из самых продаваемых». 

Того же мнения придерживается и Сергей Герасимов, продуктовый менеджер компании CLAAS. В настоящее время, рассказывает он, можно выделить две основные тенденции: на повышение экономии топлива и автоматизацию систем управления трактором. При этом если изначально в большинстве стран и, в том числе, на российском рынке современные системы автоматизации были особенно востребованы на мощных тракторах, то сейчас они устанавливаются также на машины средней и малой мощности. «До сих пор значительная часть фермеров, покупая современный трактор западного бренда, стремились заменить старые машины на более мощные, так как последние способны выполнять наибольшую часть работ и быстрее окупаются. Это такое стереотипное для рынка мнение, что тракторы малой мощности большинством аграриев воспринимаются как вспомогательные машины. Но сейчас подход меняется, и в перспективе маленькие тракторы будут становиться все более востребованными, и их оснащение электронными системами также будет экономически оправданным», — не сомневается Сергей Герасимов.

Как и всё в нашем современном мире, тракторы постепенно выходят в онлайн, констатируетАлексей Савинов, менеджер по тракторам высокой мощности CNH Industrial. Трактор — уже не средство механизации труда, а средство его автоматизации, объясняет специалист. Эта тенденция идёт сверху вниз, начиная от самых энергонасыщенных и оснащённых моделей. Производители техники либо разрабатывают собственные интернетпорталы, либо тесно сотрудничают с крупными игроками в этой отрасли. Порталы позволяют менеджеру или собственнику дистанционно управлять парком машин, отслеживая местоположение техники, её состояние, определять C вид выполняемой работы, проводить диагностику неисправностей, отслеживать рабочие параметры машины и находиться на прямой связи с оператором. Также, помимо получения информации по конкретной машине, можно в целом управлять работой парка, устанавливая маршруты движения техники в режиме автопилотирования, изменять норму внесения удобрений и т. д. Апогеем данного этапа развития сельского хозяйства является беспилотная машина, способная автоматически выполнять команды находящегося на удалении оператора и действовать по заданным сценариям. 

Ещё одна тенденция, которая прослеживается достаточно давно, но никак не может набрать полную силу из-за значительных ограничений — переход на альтернативное топливо. В этой области уже есть готовые разработки. Так, компания CNH Industrial в прошлом году представила двухтопливный трактор, работающий на смеси дизеля и метана. Примечательно, что технология разработана в России при поддержке итальянских коллег на заводе в Набережных Челнах. Другая не менее интересная концепция — электрический трактор под брендом Steyr, представленный также в прошлом году на выставке Agritechnica в Германии.