Механизация и электрификация сельского хозяйства: Механизация и электрификация сельского хозяйства

Ваш браузер устарел, возможны проблемы в работе с сайтом

Ваш браузер не содержит последних обновлений, необходимых для корректной работы портала. Настоятельно рекомендуем перейти на Яндекс Браузер

sbisru_CookieAgreement_text-1 sbis.ru, sbisru_CookieAgreement_text-2. sbisru_CookieAgreement_link



Истоки сельского хозяйства | История, типы, методы и факты

Ферма

в Саскачеване

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Юстус, барон фон Либих
сэр Хамфри Дэви
Мухаммад I Аския
Джордж Вашингтон Карвер
Пьер-Эжен-Марселлен Бертло

Похожие темы:

животноводство
овощеводство
фруктовое хозяйство
производство кофе
пермакультура

Просмотреть весь связанный контент →

происхождение сельского хозяйства , активное производство полезных растений или животных в экосистемах, созданных людьми. Сельское хозяйство часто рассматривалось в узком смысле с точки зрения конкретных комбинаций видов деятельности и организмов — выращивание влажного риса в Азии, выращивание пшеницы в Европе, разведение крупного рогатого скота в Америке и т. д., — но с более целостной точки зрения считается, что люди являются инженерами-экологами. которые определенным образом нарушают наземную среду обитания. Антропогенные нарушения, такие как очистка растительности или обработка почвы, вызывают различные локальные изменения; общие эффекты включают увеличение количества света, достигающего уровня земли, и снижение конкуренции между организмами. В результате область может производить больше растений или животных, которые нужны людям для еды, технологий, медицины и других целей.

Со временем некоторые растения и животные были одомашнены или зависят от этих и других вмешательств человека для их длительного размножения или выживания. Одомашнивание — это биологический процесс, при котором в результате человеческого отбора организмы приобретают характеристики, повышающие их полезность, например, когда растения дают более крупные семена, плоды или клубни, чем их дикие предки. Известные как культигены, одомашненные растения происходят из самых разных семейств (групп близкородственных родов, имеющих общего предка; см. род ). Семейства злаковых ( Poaceae ), бобовых ( Fabaceae ) и пасленовых или картофеля ( Solanaceae ) произвели непропорционально большое количество культурных растений, потому что они обладают характеристиками, которые особенно хорошо поддаются одомашниванию.

Одомашненные животные, как правило, произошли от видов, которые являются социальными в дикой природе и которые, подобно растениям, могут быть выведены для усиления черт, полезных для людей. Большинство домашних животных более послушны, чем их дикие собратья, и они также часто производят больше мяса, шерсти или молока. Они использовались для тяги, транспорта, борьбы с вредителями, помощи и общения, а также как форма богатства. К видам с многочисленными одомашненными разновидностями или породами относятся собаки (9).0025 Canis lupus familiaris ), кошка ( Felis catus ), крупный рогатый скот ( Bos видов), овцы ( Ovis видов), козы ( Capra видов), свиньи ( Sus видов), лошади (900 25 Equus caballus ), курица ( Gallus gallus ), утки и гуси (семейство Anatidae ).

Поскольку сельское хозяйство является культурным явлением, оно значительно менялось во времени и пространстве. Одомашненные растения и животные выращивались (и продолжают выращиваться) в масштабах от домашнего хозяйства до массовых коммерческих операций. В этой статье признается широкий спектр деятельности, связанной с производством продуктов питания, и подчеркиваются культурные факторы, ведущие к созданию одомашненных организмов. В нем обсуждаются некоторые методы исследования, используемые для определения происхождения сельского хозяйства, а также общая траектория сельскохозяйственного развития в древних обществах Юго-Западной Азии, Америки, Восточной Азии, Юго-Восточной Азии, Индийского субконтинента и Европы. Для конкретных методов изменения среды обитания и размножения растений см. садоводство. Для методов разведения животных см. животноводство; птицеводство.

Электрификация сельскохозяйственных транспортных средств

Сельскохозяйственные передвижные машины/транспортные средства представляют собой тип техники, используемой в сельском хозяйстве или другой связанной с сельским хозяйством деятельности, такой как сбор урожая. Существует несколько типов такой техники, начиная от небольших ручных и электроинструментов и заканчивая тракторами и крупными комбайнами, тягачами или эксплуатационным оборудованием. Разнообразное оборудование используется как в органическом, так и в неорганическом сельском хозяйстве. С появлением механизированного сельского хозяйства сельскохозяйственная техника была и остается решающей в крупномасштабном производстве продуктов питания.

Каков размер рынка Сельскохозяйственные машины?

В 2019 г. мировой рынок сельскохозяйственной техники был оценен в 147 миллиардов долларов США, при этом на долю тракторов приходилось более 50 % рынка. Высокий спрос на сельскохозяйственную продукцию и повышение уровня механизации сельского хозяйства в развивающихся странах способствовали росту этой отрасли. Ожидается, что Азиатско-Тихоокеанский регион будет быстро расти в течение прогнозируемого периода из-за увеличения населения в странах, особенно в Индии и Китае, за которыми следуют Европа и Северная Америка. Китай и Индия лидируют по количеству проданных тракторов в разных странах. В Китае механизировано около 60% всей сельскохозяйственной деятельности. Уровень механизации сельского хозяйства в Индии в 2017 году был зафиксирован на уровне 40–45 %. Чтобы ускорить внедрение механизации, правительство Индии продвигает сбалансированную механизацию фермерского хозяйства, предоставляя субсидии на различное оборудование и поддерживая оптовые закупки через внешние агентства, которые ожидается укрепление рынка тракторов в течение прогнозируемого периода. Стоимость сельскохозяйственного труда имеет прямую связь с процентной долей населения страны, занятого в сельском хозяйстве, с учетом простой экономики спроса и предложения, тем самым влияя на рынок сельскохозяйственных тракторов.

Каковы ключевые новые технологии и тенденции в этом сегменте?

Несмотря на то, что моторизованные сельскохозяйственные транспортные средства появились в том же поколении, что и автомобили, сельскохозяйственные транспортные средства по-прежнему в основном не автоматизированы, не электрифицированы и не оцифрованы. В основном это связано с технологическими недостатками в автоматизации; однако это быстро меняется. Только в Европейском Союзе выбрасывается более 100 миллионов тонн парниковых газов, и самым большим виновником являются автомобили внедорожной подвижной техники (NRMM). Поэтому правительства решительно настаивают на введении строгих правил по контролю за загрязнением и шумом. Кроме того, растут требования к безопасности и комфорту оператора, а также к повышению производительности и эффективности из-за нехватки квалифицированной рабочей силы. Электрификация оказывается одной из наиболее жизнеспособных стратегий для удовлетворения этих потребностей и потребностей. Сельскохозяйственные тракторы (АТ) — один из ключевых подсегментов NRMM, демонстрирующий ту же мегатенденцию электрификации, точного земледелия и автономного вождения.

Что означает электрификация для этого сегмента?

В сочетании с точным земледелием и автономным вождением электрификация дает фермерам несколько преимуществ:

1. Экономия до 20 % на семенах и удобрениях
2. Экономия затрат на топливо до 90%
3. Повышение производительности благодаря постоянному вождению и скорости рабочего процесса
4. Экономия на стоимости рабочей силы
5. Повышенная безопасность и комфорт оператора

Пример топологии и архитектуры

Существует четыре основные топологии для мягкого гибрида и гибридного электрического трактора, основанные на конфигурации подачи мощности для силовой установки и планетарной коробки передач, где электродвигатель работает вместе с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) для повышения топливной экономичности транспортного средства или последовательно с ICE для зарядки аккумуляторной батареи. В случае трактора с полным аккумуляторным питанием как планетарная, так и силовая системы приводятся в действие электродвигателем либо вместе, либо независимо друг от друга.

ON Semiconductor предлагает широкий спектр решений для всех уровней электрификации сельскохозяйственных транспортных средств. Решения варьируются от автомобильных усилителей измерения тока (CSA), полевых МОП-транзисторов и драйверов затворов для мягкой гибридной архитектуры 48 В. Семейство автомобильных силовых модулей (APM) позволяет использовать приложения с напряжением 48 В и высоким напряжением, например. 48 В BSG/ISG, управление двигателем, преобразователь постоянного тока 48–12 В, встроенное зарядное устройство и высоковольтный электронный компрессор для ОВКВ, где также могут использоваться интеллектуальные силовые модули (IPM). Кроме того, VE-Trac™ Dual и VE-Trac Direct решают задачу разработки масштабируемых инверторных решений с высокой плотностью мощности в инновационных модульных решениях.

Давайте подробнее рассмотрим топологию полностью электрического трактора с батарейным питанием. В этой топологии электрическая машина является единственным источником энергии и приводит в движение как трансмиссию для тяги, так и планетарную передачу для вспомогательных и гидравлических нагрузок (вместе или независимо).

ON Semiconductor предлагает широкий спектр решений для всех уровней электрификации сельскохозяйственных транспортных средств. Решения варьируются от автомобильных усилителей измерения тока (CSA), полевых МОП-транзисторов и драйверов затворов для мягкой гибридной архитектуры 48 В. Семейство автомобильных силовых модулей (APM) позволяет использовать приложения с напряжением 48 В и высоким напряжением, например. 48 В BSG/ISG, управление двигателем, преобразователь постоянного тока 48–12 В, встроенное зарядное устройство и высоковольтный электронный компрессор для ОВКВ, где также могут использоваться интеллектуальные силовые модули (IPM). Кроме того, VE-Trac™ Dual и VE-Trac Direct решают задачу разработки масштабируемых инверторных решений с высокой удельной мощностью в инновационных модульных решениях.

Типичная потребляемая мощность находится в диапазоне от 65 кВт до 250 кВт, что является довольно широким диапазоном, учитывая различные задачи, которые должен выполнять трактор. Учитывая платформенный подход, масштабируемость является основным преимуществом. Кроме того, назначение типичного сельскохозяйственного трактора требует высокой надежности, прочности и долговечности без ущерба масштабируемости и компактности конструкции. С учетом вышеизложенного семейство модулей тягового инвертора VE-Trac от ON Semiconductor может удовлетворить все самые сложные технические потребности в этом сегменте. В частности, семейство VE-Trac Dual идеально подходит для масштабируемости, длительного срока службы и надежности. Все решения прошли сертификацию AQG324, испытаны и квалифицированы при 175 °C Tj_max непрерывной работы, основаны на зрелой и современной технологии FS4 750 В Narrow Mesa IGBT, полумостовой (наращиваемой) конфигурации в формованном корпусе. Благодаря встроенным интеллектуальным датчикам тока и температуры, обеспечивающим низкие потери проводимости и потери при переключении, а также повышенной надежности по сравнению с модулями, заполненными гелем (срок службы увеличивается до 3 раз), VE-Trac Dual может повысить эффективность и надежность инвертора, а также удовлетворить требования по производительности и Спрос на долговечность сельскохозяйственных тракторов. Профили задач

С какими ключевыми техническими проблемами сталкиваются OEM-производители при разработке подключенных и автоматизированных транспортных средств (CAV)?

Основными техническими проблемами, с которыми сталкиваются OEM-производители на рынке CAV, являются:

• Источник питания с высокой плотностью энергии при сохранении структурной целостности, размера и общей стоимости системы;
• Эффективность, поскольку минимальное время простоя имеет решающее значение для конечного пользователя, чтобы обеспечить низкую совокупную стоимость владения;
• Долговечность используемых компонентов, так как эти автомобили часто эксплуатируются в течение 20 лет;
• Надежность, профиль миссии — в основном бездорожье с окружающей средой, которая имеет более высокое количество вибраций и уровней температуры, чем обычные легковые автомобили.

Решения VE-Trac и SiC от ON semiconductor соответствуют всем этим требованиям, вытекающим из сложной миссии беспилотных летательных аппаратов.