Реферат: Высокомоментные двигатели

КМ – коэффициент учета загрузки по мощности, КМ = 0,7;

КТ - коэффициент учета загрузки по времени, КТ = 0,8;

КП - коэффициент учета потерь электроэнергии в сети, КП=1,05;

ЦЭ – стоимость одного киловатт-часа электроэнергии по данным ДВГТУ, ЦЭ = 0,7 рублей за киловатт-час;

ТЭ – эффективный фонд времени работы электропривода в планируемом периоде (за год)

где Д – число дней работы в год, Д = 32×2 = 64 дня;

n – сменность работы электропривода, n = 1;

t – средняя продолжительность смены, t = 4 часа;

b – планируемые потери рабочего времени на ремонт и обслуживание электропривода, b = 0,039 (3,9 процента).

где СРС – затраты на ремонт единицы ремонотной сложности, СРС = 271 рублей;

å R – сумма ремонтных сложностей.

где К1 – коэффициент производства схемы, К1 = 1;

åRУ1 – суммарная ремонтосложность плат на микросхемах.

где КЗ – коэффициент типа платы, КЗ = 1;

n1 – количество микросхем, n1 = 9.

где n2 – число дискретных элементов, n2 = 31.

Тогда

Для расчета затрат на заработную плату ремонтников составляется график ППР для лабораторной установки, представленный в виде таблицы-5.2 .

Условно принимаем ремонтный цикл 120 месяцев.

Таблица – 5.2 График ППР

Трудоемкость ремонтов рассчитываем по формулам

где n0 – количество осмотров за ремонтный цикл, n0 =12;

nР0 – норматив ремонта, nР0 = 0,15.

где nЧ – количество чисток за ремонтный цикл, nЧ = 12;

nРЧ – норматив ремонта, nРЧ =0,2.

Суммарная трудоемкость ремонтов

где a - коэффициент, учитывающий вспомогательное время на ремонтные работы, a = 1,1;

b - коэффициент, учитывающий увеличение объемов работ на неплановые работы, b = 1,1.

Среднегодовая трудоемкость ремонтов

Затраты на заработную плату ремонтников определяются по формуле

где ЗПЛ – заработная плата лаборанта без надбавок для лаборанта пятого разряда лаборатории АУТС, ЗПЛ = 8,193 рублей в час;

РСТР – страховой тариф в фонд  обеспечения, РСТР=39 процентов;

РД.З – отчисления на дополнительную заработную плату, РД.З = 7 процентов.

Общая сумма эксплуатационных расходов складывается из вышеперечисленных

5.3     Общие затраты на стенд

Определим общие затраты на изготовление и эксплуатацию стенда

Основным фактором окупаемости затрат на изготовление и эксплуатацию стенда являются практические знания, полученные студентом во время работы со стендом, а также возможность использования стенда при проведении лабораторных работ по курсу «Электрические машины».

6     ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1.      Операции, выполняемые на стенде

В соответствии с темой дипломного проекта разрабатывается универсальный лабораторный стенд исследования высоко моментного

двигателя. Этот стенд предназначен для проведения лабораторных работ  по исследованию основных характеристик высокомоментного двигателя.

6.2     Приборы и оборудование

Рабочее место человека – оператора – это место в системе человек-машина, оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательными инструментами, где осуществляется трудовая деятельность человека, оно может быть индивидуальными и коллективным.

Рабочее место человека-оператора характеризуется рабочей средой, то есть совокупностью факторов внешней среды. К ним относятся физические, химические, биологические, информационные, социально-психологические и эстетические свойства среды, воздействующие на человека.

Комфортной рабочей средой рабочего места человека-оператора называется такое состояние внешней среды на рабочем месте, которое обеспечивает оптимальную динамику работоспособности оператора, хорошее самочувствие и сохранение его здоровья. Организация рабочего места заключается в том, что нужно выполнить ряд мероприятий, обеспечивающих рациональный и безопасныйтрудовой процесс и эффективное использование орудий и предметов труда, что повышает производительность труда и способствует снижению утомляемости работающих.

Размер зоны приложения труда зависит от характера труда и может ограничиваться площадью основным технологическим и вспомогательным оборудованием, технологической оснасткой, инструментами и приспособлениями, а также в ряде случаев пультом или щитом управления. Рациональное устройство рабочего места учитывает оптимальную его планировку, степень механизации и автоматизации, выбор рабочей позы оператора и расположения органов управления и инструментов. Оптимальная планировка обеспечивает удобство при выполнении работы, экономию сил и времени оператора, правильное использование производственных рабочих площадей, безопасные условия работы.

При расположении элементов рабочего места необходимо предусматривать средства защиты оператора от опасных и вредных факторов. Взаимное расположение элементов рабочего места должно способствовать оптимальному режиму труда и отдыха, снижению утомляемости, предупреждению ошибочных действий. Взаимное расположение пульта управления, органов управления и средств отображения информации должно соответствовать антропометрическим данным оператора,  структуре его деятельности, психофизическим и биомеханическим характеристикам человека-оператора. Для экономии движения рук оператора рекомендуется определенная рабочая зона, в пределах которой и следует размещать органы управления.

Удобное и рациональное расположение инструментов и приспособлений должно исключить лишние, непроизвольные движения. Инструменты следует располагать на рабочем месте с учетом частоты их употребления: более часто употребляемые размещаются в оптимальной рабочей зоне достигаемости рук без наклона туловища, редко употребляемые – в более отдаленной зоне. Этот принцип применим и к технологической документации.

6.3     Опасные и вредные факторы

При проведении испытаний могут возникнуть различные повреждения (пробой изоляции, нарушение блокировок, обрыв заземления), которые могут быть причиной воздействия на человека электрического тока, разряда и дуги, частей изделия, нагревающихся до высоких температур, шума и вибрации. В результате этого могут возникнуть аварии и несчастные случаи с людьми.

Кроме того, нарушение инструкций и правил техники безопасности персоналом в процессе эксплуатации установки могут явиться причинами возниновения пожара от электрической дуги.

Основным опасным фактором при эксплуатации стенда является возможность поражения электрическим током. В рассмотренном случае человек-оператор рискует получить несколько видов поражения электрическим током:

– электрический удар;

– электрический ожог;

– металлизация кожи.

Среди причин электротравматизма можно выделить:

– случайное касание токоведущих частей при работе с устройством, находящимся под напряжением (при потере ориентации, принезнании схем электроснабжения);

– появление напряжения на отключаемых токоведущих частях при включении сети посторонними лицами;

– появление напряжения на металлических нетоковедущих частях при нарушении сопротивления изоляции, попадании посторонних предметов в устройство.

6.4     Меры безопасности при обслуживании стенда

При проведении замеров и настройки в открытом блоке, находящемся под напряжением огорожены все ближайшие заземленные металлические части, если в силу неблагоприятных условий работы возможно случайное касание металлических частей настройщиком. Стенд имеет заземление с общей заземленной шиной лаборатории. Также стенд оборудован защитой.

В целях обеспечения безопасности выполняемых работ работающие должны быть обеспечены контрольно-измерительными приборами, заключенными в пластмассовые корпуса.

Движущиеся части лабораторного стенда (валы электрических машин, полумуфты на валах), к которым возможен доступ обслуживающего персонала, должны быть ограждены.

Защитные ограждения должны быть снабжены приспособлениями для надежного удерживания их в закрытом (рабочем) положении. Конструкция ограждения должна быть такой, чтобы его удаление или перемещение в случае необходимости было возможным лишь с помощью инструмента. Ограждение следует изготавливать из металлических листов, сетки и других прочных материалов. В сетчатых ограждениях размер ячейки должен быть выбран таким, чтобы исключался доступ к огражденным частям лабораторного стенда.

Выключатели, рубильники и другие коммутационные электрические аппараты, применяемые в лабораторном стенде, должны быть в защищенном исполнении.

Защита электрических сетей и электроустановок должна быть обеспечена с помощью предохранителей с калиброванными плавкими вставками или автоматических выключателей.

Установку снятых предохранителей, включение отключенных сетей, а также снятие на время оборудования, плакатов «Не включать! Работают люди!» осуществляет оперативный персонал, или, по его разрешению, руководитель работ.

Проверка знаний по умению обращаться с устройствами должна производиться периодически один раз в год для персонала, непосредственно обслуживающего устройства, один раз в три года для инженерно-технических работников.

Освещение в помещении, где будут производиться испытания и лабораторные работы должно отвечать требованиям безопасности труда.

На обратной стороне стенда должна быть вывешена табличка: «Осторожно! Высокое напряжение!».

Также в устройстве, в целях защиты предусмотрено закрытие всех частей, находящихся под напряжением, защитными щитами.

Следует регулярно производить профилактические осмотры, текущий и средний ремонт.

В объем профилактических осмотров входит :

– чистка от пыли всех частей лабораторного стенда ;

– проверка затяжки болтовых соединений токоведущих цепей и установки электрических машин.

В объем текущего ремонта входит :

– профилактический осмотр ;

– осмотр ячеек управления на отсутствие дефектов в пайке, монтаже и внешних признаков выхода элементов из строя. Текущий ремонт следует производить раз в полгода.

Средний ремонт включает в себя :

– работы в объеме текущего ремонта ;

– полный осмотр всех силовых блоков.

Средний ремонт должен производиться не реже одного раза в год.

При возникновении пожара запрещается применять воду. Тушение пожара следует производить с помощью огнетушителей типа ОУ-2, ОУ-5 [14].

6.5   Организационные мероприятия. Инструкция по безопасной работе на стенде

При проведении всех видов работ на стенде должны выполняться требования по технике безопасности проведения работ и меры по защите от поражения электрическим током.

До начала работ ответственный руководитель обязан проверить у производителя работ знание правил техники безопасности и соответствующие группы электробезопасности. Допуск к работе на стенде осуществляет ответственный руководитель.

Прежде чем приступить к работе на стенде руководитель обязан проверить:

– ответствие  освещенности рабочего места норме;

– необходимую чистоту рабочего места и стенда;

– отсутствие в лаборатории паров взрывоопасных и пожароопасных веществ;

– заземление силового блока и блока нагрузки;

– наличие на рабочем месте защитных приспособлений;

– наличие схемы соединений и другой необходимой документации.

При техническом обслуживании стенда допускается включение напряжения на стенд и блок управления, замена предохранителей и сигнальных ламп. Работник, осуществляющий техническое обслуживание, обнаружив неисправность, обязан:

– непосредственно на стенде уточнить характер возникшей неисправности;

– устранить неисправность, если она входит в число операций, разрешенных выполнить единолично;

– после устранения неисправности или отключения неисправного участка стенда, произвести запись о случившемся и принятых мерах в специальном журнале.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте рассмотрена часть вопросов, касающихся разработки и создания универсального лабораторного стенда для исследования высокомоментного двигателя.

В дипломном проекте рассмотрены различные способы управления высокомоментного двигателя, а также произведен анализ его работы.

Произведен расчет и выбор элементов стенда.

Разработаны основные блоки стенда:

-  широтно-импульсный преобразователь;

-  управляемый выпрямитель.

Произведен расчет системы автоматического регулирования напряжения обмотки возбуждения нагрузочного генератора.

В экономической части проекта рассчитаны капитальные и эксплуатационные затраты на приобретение, монтаж и эксплуатацию стенда.

В разделе «Меры безопасности при работе на стенде» проанализирована конструкция стенда, вредные и опасные факторы при работе со стендом, перечислены меры безопасности при проведении лабораторных  работ.

Разработанный лабораторный стенд решает задачи ознакомления студентов с основными характеристиками высокомоментного двигателя при питании его от широтно-импульсного преобразователя и от регулируемого аналогового источника питания, а также позволяет закрепить теоретический материал приобрести практические навыки при экспериментальных исследованиях.

ЛИТЕРАТУРА

1.                Справочник по проектированию автоматизированных электроприводов и систем управления технологическими процессами / под редакцией В.И.Круповича, Ю.Г.Барыбина, М.Л.Самовера.

2.                Р.М.Терещук, К.М.Терещук, С.А.Седов. Полупроводниковые приемоусилительные устройства: Справочник, 1981. – 670 с.

3.                Полупроводниковые приборы: Справочник / А.Б.Гитцевич, А.А.Зайцев, В.В.Мокряков и др. . Под редакцией А.В.Голомедова. – М.: Радио и связь, 1988 – 528 с.; ил.

4.                Справочник по интегральным микросхемам / Под ред. Б.В.Тарабрина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1981. – 816с., ил.

5.                О.А.Чебовский, Л.Г.Моисеев, Р.Г.Недошивин. Силовые полупроводниковые прмборы: Справочник. – 3-е изд. перераб. и доп. 35 с.: ил.

6.                М.А.Бедрековский. Интегральные микросхемы: Взаимозаменяемость и аналоги: Справочник / М.А.Бедрековский, А.А.Косырбасов, П.П.Мальцев. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 272 с.: ил.

7.     Л.И.Столов, Б.Н. Зыков. Моментные двигатели с постоянными     магнитами. - М.: Энергия, 1977.

8.     А.В. Иванов-Смоленский. Электрические машины: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 928 с., ил.

9.       Справочник по электрическим машинам: в 2 т. т.2 / С 74 Под общей редакцией И.П.Копылова, Б.К.Клокова. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 688 с.: ил.

10.    Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 184 с.: ил.

11.    Л.И.Столов, К.Н.Афанасьев. Моментные двигатели постоянного тока. – М.: Энергия, 1985. – 235 с.: ил.

12.    В.И.Дьяков Типовые расчеты по электрооборудованию: Мет. пособие. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1985. –   143 с., ил.

13.    Б.А.Князевский, П.А.Долин. Охрана труда: Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1992. – 353 с.

14.    Г.И.Смелков. Пожарная опасность электропроводок при аварийных режимах. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 353 с.

15.    В.И.Водопьянов. Организация, планирование и управление предприятием: Мет. пособие.: ДВГТУ, 1992. – 40 с.

           [1] для МДПМ с ограниченным углом поворота ротора