8142

модернизация электропривода механизма изменения вылета стрелы портального крана Кондор

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Аннотация В дипломном проекте осуществлена модернизация электропривода механизма изменения вылета стрелы портального крана Кондор. Вместо асинхронного электродвигателя с фазным ротором, скорость которого регулируется изменением сопротивления цепи ро...

Русский

2013-02-04

1.07 MB

245 чел.

Аннотация

В дипломном проекте осуществлена модернизация электропривода механизма изменения вылета стрелы портального крана Кондор. Вместо асинхронного электродвигателя с фазным ротором, скорость которого регулируется изменением сопротивления цепи ротора, применен частотно-регулируемый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором.

Описаны назначение, состав, устройство, работа крана и механизма изменения вылета стрелы, а также электропривод механизма изменения вылета стрелы. Выполнено обоснование необходимости модернизации электропривода механизма изменения вылета стрелы. Произведен поиск в Internet, в результате которого, выбран электропривод механизма изменения вылета стрелы.

Произведен статический и динамический расчеты. Рассчитаны параметры объекта регулирования, механические характеристики и параметры регулятора напряжения. Составлена структурная схема электропривода механизма изменения вылета стрелы, выполнен расчет и построены графики переходных процессов в системе MatLab. Сделан анализ полученных переходных процессов.

Рассмотрены вопросы электробезопасности, освещения, пожарной безопасности. Рассмотрены меры по уменьшению опасности поражения от движущихся частей электропривода и защиты от шумов и вибраций, а так же меры защиты электрооборудования станка от проникающей радиации и электромагнитного импульса.

Дано технико-экономическое обоснование модернизации. Произведен расчет экономического эффекта от внедрения разработки.

Содержание

Ведомость дипломного проекта      7

Введение          8

1. Назначение и краткое описание крана    11

1.1. Назначение и технические данные крана    11

1.2. Состав, устройство и работа крана     12

1.3. Металлические конструкции      14

1.4. Механизм изменения вылета стрелы    16

2. Электропривод механизма изменения

вылета стрелы         20

3. Обоснование необходимости модернизации   26

4. Поиск в Internet и выбор типа электропривода   28

4.1. Поиск в Internet        28

4.2. Выбор типа электропривода      38

5. Описание работы преобразователя АПЧ    39

5.1. Назначение и технические характеристики   39

5.2. Устройство и принцип работы преобразователя  40

5.3. Интерфейс         44

5.4. Система защит        48

6. Статический расчет системы      51

6.1. Расчет параметров объекта регулирования   51

6.2. Расчет механических характеристик    55

6.3. Расчет параметров регулятора напряжения   56

7. Расчет переходных процессов      59

8. Безопасность жизнедеятельности     68

8.1. Социальное значение безопасности

жизнедеятельности        68

8.2. Идентификация опасных и вредных

производственных факторов      68

8.2.1. Опасность поражения электрическим током   69

8.2.2. Опасность попадания человека под

движущиеся части крана       70

8.2.3. Наличие шума и вибрации     70

8.3 Анализ опасных и вредных производственных

факторов          71

8.3.1. Опасность поражения электрическим током   71

8.3.2. Меры по уменьшению опасности поражения

от движущихся частей электропривода     75

8.3.3. Меры защиты от шумов и вибраций    75

8.4. Разработка технических и организационных мер

по уменьшению влияния опасностей и вредностей на

организм человека        76

8.4.1. Электробезопасность       76

8.5. Пожарная безопасность     80

8.6. Защита населения и территорий в чрезвычайных

ситуациях         82

8.6.1. Проникающая радиация      89

8.6.2. Электромагнитный импульс     85

9. Экономическая часть       87

9.1. Разработка и оптимизация сетевого графика

НИОКР электропривода механизма изменения

вылета стрелы портального крана «Кондор»    87

9.2. Выбор базы сравнения       98

9.3. Сравнительный анализ технического уровня и

качества проектируемых систем крана     99

9.4. Расчет капиталовложений для модернизации

электропривода крана       101

9.5. Расчет эксплуатационных издержек    106

9.6. Расчет годового экономического эффекта   109

9.7 Определение срока окупаемости дополнительных

капитальных вложений       109

Заключение         111

Литература         113




Поз.

Формат

Обозначение

Наименование

Дополнительные сведения

Текстовые документы

А4

1804.Д05.117.00.00.ПЗ

Пояснительная записка

115 листов

Графические документы

А1

1804.Д05.117.00.00.ВО

Портальный кран «Кондор»

Общий вид

А1

1804.Д05.117.00.00.Э3

Схема электрическая принципиальная

А1

1804.Д05.117.00.00.Э2

Функциональная схема

преобразователя частоты серии АПЧ

А1

1804.Д05.117.00.00.Э1

Упрощенная структура системы

преобразователя АПЧ

А1

1804.Д05.117.00.00.Э1

Структурная схема электропривода

на базе преобразователя частоты АПЧ

А1

1804.Д05.117.00.00.Д

Графики переходных процессов

1804.Д05.117.00.00.ПЗ

Измю

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Разработ

Купреев А.С.

Ведомость дипломного проекта

Литера

Лист

Листов

Консульт

ГребенниковВ.И.

0

1

1

Руковод

ГребенниковВ.И.

ЮРГТУ(НПИ)

кафедра ЭПА

ФМТМ V-4а

Н.контр

Введение

Грузоподъемные краны занимают ведущее место в системе машин для механизации монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в строительстве. С помощью грузоподъемных кранов достигаются высокие темпы и индустриальность производства строительно-монтажных работ. Объектами применения таких машин являются практически все строительные площадки и пункты грузопереработки (склады и др.).

Грузоподъемные краны относятся к машинам цикличного действия, так как их рабочий процесс состоит из отдельных чередующихся циклов, включающих рабочие и вспомогательные периоды. Они обеспечивают обслуживание большой площадки рабочей зоны, равной двойному вылету (башенных, пневмоколесных, гусеничных кранов) и ходу грузовой тележки (козловых и мостовых кранов), умноженным на длину подкрановых путей. Для увеличения мобильности кранов применяются современные способы их монтажа, демонтажа, транспортирования, подготовки к эксплуатации.

На развитие исполнений кранов, составляющих основную часть парка машин эксплуатационных баз (башенные, пневмоколесные и гусеничные краны), оказывают влияние происходящие изменения в строительном производстве: индустриальность работ, в т. ч. при реконструкции промышленных и гражданский зданий, расширение масштабов замены домов устаревших серий новыми в сложившихся дворовых территориях. Неотъемлемой частью организационно-технологических решений на строительных площадках являются проекты производства работ и технологические карты, в которых приведены последовательность выполнения технологических комплексов и операций грузоподъемными кранами, места установки и безопасные рабочие зоны машин.

Электропривод кранов с момента своего появления занимает главенствующее положение в краностроении. Первый электрический портальный кран был построен в 1890 г. фирмой «Кампна-гель». В первом десятилетии XX века такие фирмы как «Демаг», «Кампнагель», «Бабкокс — Вилькокс» и др. осваивают производство портовых перегрузочных кранов с электроприводом. Однако слабая энерговооруженность портов и припортовых регионов не позволила широко использовать такого рода технику. В это время преобладают однодвигательный электропривод с громоздкими и неудобными механическими трансмиссиями.

С развитием электромашиностроения и ростом энерговооруженности портов совершенствуются и конструкции кранов в первую очередь благодаря созданию многодвигательных систем с индивидуальными приводами на каждый механизм. Поколение кранов 30—40-х годов имеет уже независимые электроприводы на всех рабочих механизмах (подъем, поворот, изменение вылета стрелы, передвижение), что дает возможность совмещать рабочие операции в цикле крана, обеспечивая при этом удобство управления и существенное повышение производительности. Управление двигателями ведется при помощи простейших аппаратов непосредственного управления — силовых контроллеров.

Практика морских портов требовала существенного повышения производительности на перегрузочных работах. Растут рабочие скорости, обязательными становятся такие передовые методы работы, как сокращение времени цикла крана за счет максимального совмещения движений. Системы управления на силовых контроллерах не обеспечивают выполнение этих требований. Большие габаритные размеры, трудность в управлении не дают возможности сблокировать на одну рукоятку два контроллера, реализовать даже простейшие элементы автоматизации электроприводов и т. п.

В конце 40-х и начале 50-х годов появляются системы управления, построенные на аппаратуре косвенного управления — магнитные контроллеры. Поколение кранов этих лет («Каяр», «Аппле-важ», «Кировец», «Черетти — Танфани», «Абус» и др.) уже имеют на всех приводах индивидуальные электроприводы с управлением на магнитных контроллерах с элементами автоматизации. Разгон и торможение двигателей автоматические, предусмотрены защиты и блокировки, обеспечивающие безопасную и безаварийную работу. Утяжеляется режим работы двигателей, увеличивается количество переключений в единицу времени. Это привело к разработке специального кранового электрооборудования, позволяющего эксплуатировать перегрузочную технику с максимальной эффективностью. Разрабатываются новые сложные системы крановых электроприводов.

В 70-х годах появляются принципиально новые перегрузочные машины: перегружатели и козловые краны для крупнотоннажных контейнеров, машины внутрипортовой механизации и т. п. Наряду с этим продолжается совершенствование традиционных типов перегрузочной техники. Реализуются технические требования к электроприводам, позволяющие обеспечить высокую точность при выполнении рабочих операций, максимальную производительность за счет автоматизации процессов и сокращения вспомогательных операций, сохранность груза, высокую надежность, безопасность и т. д. Внедряются системы бесконтактного и непрерывного управления на базе силовых полупроводниковых приборов.

Дальнейшее совершенствование кранового электропривода идет по пути расширения диапазона регулирования, повышения уровня автоматизации, надежности, простоты контроля, эксплуатации и ремонта, внедрения диагностических приборов и т. п.

В связи с этим возникает необходимость использования для крановых механизмов более современных электроприводов с плавным регулированием скорости.

В данном дипломном проекте рассматривается модернизация электропривода механизма изменения вылета стрелы, заключающаяся в замене асинхронного электропривода со ступенчатым регулированием скорости на плавнорегулируемый электропривод с частотным управлением.

1 Назначение и краткое описание крана

1.1 Назначение и технические данные крана

Кран «Кондор» спроектирован и изготовлен на заводе «VEB Kranbau Eberswalde» в Германской Демократической Республике [1].

Кран предназначен для перегрузки контейнеров международного стандарта, штучных и навалочных грузов. Преимущественное применение крана для перегрузки контейнеров и штучных грузов определяет его конструктивные особенности.

Технические данные крана:

Тип крана                                                                                   портальный

                                                                                                   электрический

Тип стреловой системы                                         шарнирно-сочлененная стрела

                                                                 с прямым хоботом и жесткой оттяжкой

Грузоподъемность крана, т:

 при   работе с крюковой   подвес-               на вылетах стрелы   8—32 м       32

 кой                                                                  на вылетах стрелы   8—25 м       40

Наибольшая высота подъема от головки рельса кранового пути, м:

 до центра зева крюка крюковой подвески                                                    28,5

Наибольшая глубина опускания от головки рельса кранового пути, м:

 до центра зева крюка крюковой подвески                                                     13,0

Скорость, м/мин:

 подъема груза                                                                                                     40

 спуска груза                                                                                                        47

 изменения вылета стрелы                                                                                  40

 передвижения крана                                                                                           20

Частота вращения, об/мин:

 поворотной части крана                                                                                     1,0

 траверсы грузоподъемного электромагнита                                                    1,0

Наибольший угол разворота траверсы   грузоподъемного                                                                                                                                                                                                                                           

электромагнита, град                                                                                           120

Общая высота крана со стрелой на минимальном вылете, м                         51,5

Число ходовых колес:

 общее                                                                                                                   32

 в том числе приводных                                                                                      16

Масса крана при работе с крюковой подвеской, т                                           371

Энергопитание:

 род тока                                                                                               Переменный

                                                                                                                трехфазный

 частота, Гц                                                                                                       50

Напряжение, В:

 ввода на кран                                                                                                   380

 электродвигателей основных механизмов                                                    380

 цепей управления                                                                                             220

 сетей освещения и отопления                                                                         220

1.2 Состав, устройство и работа крана

Общий вид крана показан на чертеже 1804.Д05.117.00.00.ВО.

Двухпутный четырехопорный портал опирается на 16 двухколесных ходовых тележек, 8 из которых имеют привод [1].

Поворотная часть крана крепится на поворотной колонне, которая опирается на портал с помощью подпятника и опорных катков. На поворотной колонне установлены: машинное помещение с механизмом подъема, кабина управления, механизм поворота, механизм изменения вылета и шарнирно-сочлененная стреловая система.

Стреловая система состоит из стрелы, хобота, жесткой оттяжки и коромысла, к которому крепится противовес.

Электропривод механизма изменения вылета стрелы и каждой лебедки механизма подъема состоит из двух электродвигателей, один из которых работает в приводном режиме, другой — в режиме динамического торможения.

Механизм поворота имеет 2 приводных электродвигателя, подключенных параллельно. При нажатии кнопки и педали или только педали осуществляется динамическое торможение одним или двумя электродвигателями.

В режиме динамического торможения электродвигатели питаются постоянным током от выпрямителей.

В приводе механизма передвижения установлены 8 электродвигателей.

Каждый из 16 тормозов механизмов имеет электрогидравлический толкатель.

Пуск электродвигателей основных механизмов осуществляется автоматически в функции времени с помощью контакторно-релейной аппаратуры и пускорегулировочных резисторов. Частота вращения электродвигателей определяется положением рукоятки командоконтроллера.

У электродвигателей механизмов подъема, поворота и изменения вылета стрелы пускорегулировочные резисторы включены в цепь ротора, у электродвигателей механизма передвижения — в их общую статорную цепь.

На кране применена индивидуальная компенсация реактивной мощности; параллельно приводным электродвигателям основных механизмов подключены конденсаторные установки.

Электропитание крана осуществляется от электрической колонки с помощью четырехжильного шлангового кабеля сечением 3×185+1×95 мм2. Кабельный барабан имеет грузовой привод.

Подключением вспомогательного кабеля сечением 4×25 мм2 обеспечивается возможность перегона крана на расстояние до 100 м в обе стороны от электрической колонки.

Установленная суммарная мощность приводных электродвигателей (при ПВ 40%) всех механизмов составляет 377 кВт.

Средний ток, потребляемый электродвигателями механизмов при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 740 А.

Пиковый ток, потребляемый электродвигателями в момент их пуска при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 1100 А.

Среднее значение 0,80—0,85 коэффициента мощности (cos ф) для крана в целом достигается только при работе с грузом не менее 16 т и колебании напряжения питания в пределах 351,5—380 В.

В комплект поставляемых с краном грузозахватных органов входят: крюковая подвеска, поворотная подвеска с грузоподъемным электромагнитом, 2 спредера для перегрузки контейнеров типа 1С (20-футовых) и 1А (40-футовых).

Кроме грузозахватных органов, в комплект крана входят: инструмент, сменно-запасные части, вспомогательные устройства для перевода крана на перпендикулярные пути, техническая документация.

1.3 Металлические конструкции

Основные металлические конструкции крана — портал, колонна, шарнирно-сочлененная стреловая система — выполняются сварными из листовой стали [1]. Составные части металлических конструкций соединяются между собой болтами.

Портал состоит из балок коробчатой конструкции и двутавров. Нижняя часть портала 1 включает в себя четыре опоры, попарно соединенные между собой вдоль подкрановых путей балками, и крестовину, на центральной части которой крепится подпятник колонны. Для обеспечения достаточной жесткости конструкции портала балки, стягивающие его опоры, дополнительно соединяются с последними раскосами. Верхняя часть портала 2 представляет собой ферму, которая крепится болтами к нижней части портала. На верхней части портала с помощью четырех самоустанавливающихся сферических пальцев устанавливается опорный круг 3, на котором крепятся рельс опорно-поворотного устройства и зубчатый венец. Такая установка опорного круга обеспечивает возможность его перемещения относительно портала, необходимую при монтаже крана. После завершения монтажных работ положение опорного круга относительно портала фиксируется с помощью четырех болтов. Действующие на колонну горизонтальные нагрузки воспринимаются через рельс опорно-поворотного устройства опорным кругом и передаются им на портал.

Колонна коробчатой конструкции состоит из нижней 4 и верхней 5 частей, соединенных между собой с помощью болтов. Для обеспечения необходимой жесткости колонны внутри нее продольно привариваются швеллеры и устанавливаются диафрагмы. В нижней части колонны имеются проушины для крепления стрелы и машинного помещения. В верхней части колонны есть проушины для крепления: оттяжки стрелы; коромысла противовеса; тяги, поддерживающей машинное помещение; вал-шестерни механизма изменения вылета и редуктора этого механизма. В верхней части колонны имеется овальное отверстие для прохождения через него зубчатой рейки механизма изменения вылета. Перемещение зубчатой рейки при работе крана на вылетах, близких к максимальному, ограничивается упорами, приваренными к колонне с внутренней стороны овального отверстия.

Шарнирно-сочлененная стреловая система состоит из стрелы 6 с хоботом 7, жесткой оттяжки 8 и коромысла подвижного противовеса 9. Все перечисленные элементы металлоконструкции представляют собой балки коробчатого типа, необходимая жесткость которых обеспечивается диафрагмами, швеллерами и уголками, приваренными с внутренней стороны. На стреле имеются проушины, с помощью которых она шарнирно соединяется с хоботом, коромыслом подвижного противовеса, зубчатой редкой и колонной. Жесткая оттяжка шарнирно соединяется со стрелой и с колонной. Все шарнирные соединения стреловой системы выполнены на подшипниках качения.

Машинное помещение 11 представляет собой сварную конструкцию из листовой стали, которая крепится с помощью пальцев 12 к нижней части колонны и с помощью тяги 10 к верхней части колонны. В машинном помещении размещаются механизм подъема и неподвижный противовес.

Кабина крановщика 13 сваривается из листовой стали и крепится болтами к кронштейнам колонны.

На портале, колонне, стреле и жесткой оттяжке имеются площадки и лестницы.

1.4 Механизм изменения вылета стрелы

Механизм изменения вылета стрелы реечного типа размещается на колонне крана выше кабины крановщика.

Общий вид механизма изменения вылета стрелы приведен на рис.1.1. Электропривод механизма состоит из приводного 6 и тормозного 2 электродвигателей мощностью по 23 кВт при ПВ 40% [2]. С помощью тормозного электродвигателя обеспечивается возможность перемещения стреловой системы с малой скоростью и электрическое торможение механизма. Оба электродвигателя соединяются с быстроходным валом редуктора с помощью втулочно-пальцевых муфт 5, полумуфты которых со стороны редуктора выполнены в виде тормозных шкивов. Остановка привода осуществляется двумя двухколодочными нормально замкнутыми тормозами с электрогидравлическим толкателем 4 после установки рукоятки командоконтроллера в нулевое положение. Наложение тормозных колодок на тормозной шкив происходит при срабатывании реле контроля частоты вращения после понижения частоты вращения вала электродвигателя до 230—270 об/мин, что обеспечивается электрическим торможением. Предварительное электрическое торможение позволяет снизить динамические нагрузки на элементы механизма изменения вылета и металлоконструкции крана, а также уменьшить износ тормозных шкивов и обкладок тормозных колодок. Цилиндрический вертикальный трехступенчатый редуктор 7 имеет передаточное число i=90. Полый тихоходный вал редуктора соединяется с помощью шлицев с входящей в него вал - шестерней 19, отсутствие относительного осевого смещения которой обеспечивается болтом 21. Вал-

Рис. 1.1. Механизм изменения вылета стрелы

шестерня опирается на сферические подшипники, установленные в приваренных к колонне кронштейнах 10.

Зацепление вал - шестерни 19 с зубчатой рейкой 11 обеспечивается устройством, состоящем из двух прижимных роликов 12, оси которых крепятся в щеках 13. Щеки опираются на вал-шестерню 19 через подшипники качения. Зубчатая рейка опирается на два кольца 14, установленные свободно на вал - шестерне 19. Регулирование зацепления вал - шестерни с зубчатой рейкой осуществляется регулировочным винтом 8 путем поворота эксцентриковой оси одного из прижимных роликов 12. Зубчатая рейка шарнирно крепится к стреле и при изменении вылета последней проходит через овальное отверстие в колонне.

Привод механизма изменения вылета монтируется на раме 5, которая соединяется болтами с корпусом редуктора и подвешивается вместе с последним на вал - шестерне 19. Корпус редуктора лебедки дополнительно крепится к колонне крана двумя серьгами 9, между которыми вставлен клин, выбирающий зазоры в шарнирах.

На конце вал - шестерни 19 устанавливается зубчатое колесо 18, которое входит в зацепление с зубчатым колесом 15 кулачкового конечного выключателя 16. Кулачковым конечным выключателем осуществляется уменьшение скорости движения стреловой системы (предварительное торможение) путем включения тормозного электродвигателя, а также отключение электропривода лебедки механизма изменения вылета. Отключение электродвигателя лебедки производится на вылетах стрелы 9 и 31,5 м, а при работе крана в режиме повышенной грузоподъемности — на вылетах 9 и 24,6 м соответственно при уменьшении или увеличении вылета стрелы. Предварительное торможение лебедки производится на вылетах стрелы 11 и 30 м, а при работе крана в режиме повышенной грузоподъемности — на вылетах 11 и 23 м соответственно при уменьшении или увеличении вылета стрелы. Кроме кулачкового конечного выключателя, на лебедке механизма изменения вылета имеется рычажный конечный выключатель 17, который используется в качестве аварийного и отключает электропривод лебедки при увеличении вылета стрелы до 32,6 м.

На конце вал - шестерни 19, противоположном конечным выключателям, устанавливается шестерня 20; которая входит в зацепление с зубчатым колесом 22 сельсина-датчика указателя вылета стрелы 23. В качестве указателя вылета стрелы в кабине крановщика установлен электрический стрелочный прибор (сельсин-приемник), который получает сигнал от сельсина-датчика.

2 Электропривод механизма изменения вылета стрелы

Принципиальная схема электропривода механизма изменения вылета стрелы приведена на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Э3

Электропривод состоит из [2] приводного 4т1 и тормозного 4т2 электродвигателей с общим валом.

На валу установлены тормоза с электрогидравлическими толкателями 4s1, 4s2 и реле контроля частоты вращения 4е9.

Статорные контакторы 4с1, 4с2 обеспечивают выбор направления вращения приводного электродвигателя 4т1, а ступени роторных резисторов 4r1 с помощью контакторов ускорения 4с424с40 осуществляют регулирование частоты вращения этого электродвигателя.

Тормозной электродвигатель 4т2, работающий в режиме динамического торможения, получает питание от выпрямителя 4п4 через трансформатор 4т4 при включении контактора 4с4. Изменение тормозного момента электродвигателя 4т2 осуществляется ступенями роторных резисторов 4r2 с помощью контакторов 4с51, 4с50.

Релейно-контакторная аппаратура цепей управления автоматически обеспечивает:

1) заданную положением командоконтроллера частоту вращения электродвигателя;

2) пуск приводного электродвигателя в функции времени с помощью реле времени 4d41 (цепь 49) и 4d40 (цепь 50), начиная с положения 4 командоконтроллера.

Контакты этих реле замыкаются с выдержкой времени и осуществляют паузу между выключениями контакторов 4с42 (цепь 43) и 4с41 (цепь 44), 4с41 и 4с40 (цепь 40) контактами 4d41 (цепь 44) и контактами 4d40 (цепь 46) соответственно. Включение силовых контакторов приводного электродвигателя в первых трех положениях командоконтроллера осуществляется без временных выдержек и зависит только от положения командоконтроллера;

3) плавное увеличение момента тормозного электродвигателя после перевода командоконтроллера из положения 0 в положение 1 с помощью реле времени 4d50 (цепь 57).

Контакты этого реле (цепь 58) замыкаются с выдержкой времени и осуществляют паузу между включениями контакторов 4с51 (цепь 56) и 4с50 (цепь 58);

4) плавное уменьшение момента тормозного электродвигателя после перевода командоконтроллера из положения 1 в положение 2 с помощью реле времени 4d42 (цепь 47). Контакты этого реле (цепь 58) размыкаются с выдержкой времени 0,7 с и осуществляют паузу между моментом установки командоконтроллера в положение 2 и выключением контактора 4с50 (цепь 58);

5) плавное увеличение момента тормозного электродвигателя после перевода командоконтроллера из положения 2 в положение 1 с помощью реле времени 4d42 (цепь 47). Контакты этого реле (цепь 55) замыкаются с выдержкой времени 0,25 с и осуществляют паузу между моментом установки командоконтроллера в положение 1 и включением контактора 4с50 (цепь 58);

6) процессы торможения и реверсирования электропривода с помощью реле контроля частоты вращения 4е9 (цепи 41, 42);

7) снижение частоты вращения электродвигателя с помощью конечного выключателя 4b10  при размыкании его предварительных контактов 910, 1112, 1516.

Отключение электродвигателя в аварийных ситуациях автоматически обеспечивают следующие элементы:

1) ограничитель грузоподъемности;

2) аппарат контроля постоянного напряжения 4d4 (цепи 25, 26, 28) в схеме питания тормозного электродвигателя;

3) аппарат контроля температуры 4еО (цепи 24, 28) электродвигателей 4т1, 4т2;

4) тепловое токовое реле 4е4, контакты которого подключены в цепи 28;

5) конечный выключатель 4b10, контакты которого 7—8 ограничивают минимальный вылет, а контакты 12 и 34 ограничивают максимальный вылет при работе с грузом массой 16, 32 и 40 т соответственно;

6) аварийный конечный выключатель 4b13 (цепь 29), контакты которого ограничивают максимальный вылет в случае неисправности конечного выключателя 4b10.

Электропривод подготовлен к работе после кратковременного нажатия на кнопку 0b15 при нулевом положении командоконтроллера для включения реле 4d0 (цепь 28), положение «включено—выключено» которого определяется по сигнальной лампе 4h0 (цепь 29).

Положения силовых контакторов «включено—выключено» при различных положениях командоконтроллера 4b1 соответствуют положениям их контактов «замкнут—разомкнут».

Переключения, автоматически выполняемые элементами схемы управления с момента установки командоконтроллера в нулевое положение до момента наложения тормозных колодок, позволяют осуществить плавную остановку электродвигателя. Процесс остановки электродвигателя происходит в следующем порядке: электрическое торможение, опускание тормозных колодок, отключение тормозного электродвигателя, наложение тормозных колодок.

В нулевом положении командоконтроллера включение контакторов 4с5/1 (цепь 39) и 4с5/2 (цепь 40) электрогидротолкателей осуществляется с помощью реле времени 4d05 (цепь 37), контакты которого в цепях 39 и 40 размыкаются с выдержкой времени 0,6 с. Замкнутые контакты 4с5/1, 4с5/2 (цепи 53, 54) обеспечивают включение контактора 4с4 (цепь 55) тормозного электродвигателя, а контакты 4с5/1, 4с5/2 в цепи 38 — включение реле времени 4d5, контакты которого в цепи 55 подключены параллельно контактам 4с5/1, 4с5/2.

Если частота вращения электродвигателя не превышает заданную, то время между моментом установки командоконтроллера в нулевое положение и моментом выключения контакторов 4с5/1, 4с5/2 равно 0,6 с и определяется временем размыкания контактов реле 4d05 в цепях 39 и 40. Контактор 4с4 (цепь 55) тормозного электродвигателя выключается через 0,6 с после выключения контакторов 4с5/1, 4c5/2; это время определяется временем размыкания контактов 4d5 в цепи 55. Время от момента выключения контакторов 4с5/1, 4с5/2 электрогидротолкателей до момента наложения тормозных колодок определяется диаметром отверстия перепускного клапана гидросистемы толкателя и составляет 1,1-1,6 с.

Если частота вращения электродвигателя в нулевом положении командоконтроллера выше заданной, то реле контроля частоты вращения 4е9 контактами 23 (цепь 41) или 45 (цепь 42) включает через замкнутые контакты 4с5/1, 4с5/2 (цепь 42) реле 4d9. Контакты реле 4d9 в цепи 39 через замкнутые контакты 4d4 аппарата контроля постоянного напряжения включают реле времени 4d05 (цепь 37), которое и обеспечивает работу тормозного электродвигателя, а также включение контакторов электрогидротолкателей. Снижение частоты вращения электродвигателя до заданного значения приводит к размыканию контактов 2—3 (4—5) реле 4е9 и выключению реле 4d9 и 4d05. Дальнейшая работа элементов электропривода в процессе остановки электродвигателя осуществляется так, как описано выше.

Следует отметить, что на случай выхода из строя реле контроля частоты вращения 4е9 в схеме управления предусмотрено реле времени 4d01 (цепь 51), которое ограничивает время процесса торможения при остановке электродвигателя.

Контакты этого реле в цепях 40 и 55 размыкаются через 3 с после установки командоконтроллера в нулевое положение и независимо от частоты вращения электродвигателя выключают контакторы электрогидротолкателей и одновременно отключают тормозной электродвигатель.

Реле контроля частоты вращения 4е9 исключает реверсирование электродвигателя, если частота его вращения в сторону, противоположную реверсу, превышает заданную.

Контакты 23 реле 4е9 (цепь 41) замыкаются при увеличении вылета стрелы, а контакты 45 (цепь 42) — при уменьшении вылета, если частота вращения электродвигателя превышает заданную. Эти контакты в соответствующих положениях командоконтроллера включают (выключают) реле 4d9, только замкнутые контакты которого (цепи 35, 36, 47, 49) допускают включение статорных (цепи 35, 36) и роторных (цепи 43, 44) контакторов.

Для ускорения снижения частоты вращения электродвигателя до заданного значения перед реверсированием обеспечивается электрическое торможение; включение контакторов тормозного электродвигателя (цепи 55, 56, 58) осуществляется замкнутыми контактами командоконтроллера в положениях 0123, а в положении 4 — с помощью замкнутых контактов реле 4d9 (цепи 55, 58).

Конечный выключатель 4b10 не только осуществляет остановку механизма изменения вылета стрелы в крайних положениях, допустимых для грузовых крановых режимов грузоподъемностью 16/32 т и 40 т, но и автоматически обеспечивает плавное снижение частоты вращения электродвигателя при подходе стрелы к крайним положениям.

Снижение частоты вращения происходит в результате электрического торможения и выключения, в зависимости от направления движения стрелы, всех трех или двух последних контакторов ступеней роторных резисторов приводного электродвигателя.

При подходе стрелы к крайним положениям размыкание любой пары предварительных контактов 1516, 1112 и 910 конечного выключателя 4b10 приводит к выключению реле 4d11 (цепь 33).

Если механизм работает в направлении уменьшения вылета, то на вылете 11 м размыкаются предварительные контакты 1516 конечного выключателя 4b10 и замкнутые контакты выключенного реле 4d11 в цепях 54, 57 обеспечат включение контакторов 4с4, 4с51 и 4с50 тормозного электродвигателя. Одновременно замкнутые контакты 4d11 (цепь 48) на положениях с 2 по 4 командоконтроллера (цепь 48) в направлении уменьшения вылета включают реле 4d42 (цепь 47), которое своими контактами в цепи 43 обеспечивает включение роторного контактора 4с42 приводного электродвигателя.

Разомкнутые контакты реле 4d11 в цепях 44 и 46 осуществляют выключение роторных контакторов 4с41 и 4с40 в положении 4 командоконтроллера. Таким образом, к вылету 9 м, при котором размыкаются контакты минимального вылета 7—8 конечного выключателя 4b10 , механизм изменения вылета стрелы движется с выведенной первой ступенью роторных резисторов приводного электродвигателя и максимальным электрическим торможением.

Если механизм работает в направлении увеличения вылета, то на вылете 23,5 и 30 м размыкаются предварительные контакты 1112 или 910 соответственно конечного выключателя 4b10 и замкнутые контакты выключенного реле 4d11 в цепях 54, 57 обеспечат включение контакторов 4с4, 4с51 и 4с50 тормозного электродвигателя. Одновременно разомкнутые контакты в цепях 44, 46 и 47 обеспечивают выключение роторных контакторов 4с41, 4с40 и 4с42 приводного электродвигателя на положениях 24 командоконтроллера (цепи 46, 47) в направлении увеличения вылета.

В этом случае к вылету 24,6 м (31,5 м), при котором размыкаются контакты максимального вылета 34 (12) конечного выключателя 4b10, механизм изменения вылета стрелы движется с выведенными ступенями роторных резисторов приводного электродвигателя и максимальным электрическим торможением.

3 Обоснование необходимости модернизации

В настоящее время на механизме изменения вылета стрелы портального крана «Кондор» установлен электропривод на базе асинхронного электродвигателя с фазным ротором, скорость которого регулируется изменением сопротивления цепи ротора. Данный привод имеет:

- мягкую характеристику, следовательно, большое изменение скорости при увеличении момента нагрузки;

- малый диапазон регулирования скорости;

- большие потери в цепи ротора, и, следовательно, низкий КПД;

- низкая надежность двигателя с фазным ротором, обусловленная наличием щеточно-контактного узла.

Кроме указанных недостатков двигателя применяемый в настоящее время электропривод механизма изменения вылета стрелы обладает существенным недостатком – ступенчатым регулированием скорости, что значительно усложняет работу механизма.

В связи с указанными недостатками существующего привода возникает вопрос о необходимости модернизации электропривода механизма изменения вылета стрелы – замена настоящего электропривода на более надежный, плавно-регулируемый электропривод.

В настоящее время в связи с созданием простых и надежных преобразователей частоты, все большее применение находят частотно–регулируемые электроприводы с применением асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Прежде всего, электроприводы на базе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором оказываются более выгодными в эксплуатации. Отсутствие щеточно-контактного узла позволяет резко снизить объемы и периодичность, а, следовательно, и стоимость технического обслуживания асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором [3]. Бесконтактное исполнение асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором позволяет беспрепятственно использовать и эффективно применять их в случаях, когда использование асинхронных электродвигателей с фазным ротором весьма стеснено из-за тяжелых условий работы (металлургия, транспортные средства) или даже невозможно (химически агрессивные производства, погружные установки, взрывоопасные среды).

Асинхронные электродвигатели [4] с короткозамкнутым ротором имеют меньшую стоимость, более простую конструкцию и технологию изготовления, малый момент инерции ротора и могут долго работать при повышенных температурах и угловых скоростях вращения.

Учитывая сказанное, в качестве электропривода механизма изменения вылета стрелы целесообразно использовать частотно-регулируемый электропривод с асинхронным короткозамкнутым двигателем, который по всем параметрам удовлетворяет предъявляемым требованиям.

4. Поиск в Internet и выбор типа электропривода

4.1 Поиск в Internet

4.1.1 ТРАСКОН ТЕХНОЛОДЖИ, официальный дистрибьютор компании OMRON

Частотные преобразователи

Серия

Вольт/частотное управление

Varispeed E7 (3G3PV)

Преобразователь частоты со встроенной функцией энергосбережения для приводов насосов и вентиляторов. Встроены ПИД-регулятор, DC-реактор (для моделей от 22 кВт). Диапазон мощностей: от 0,4 до 300 кВт.

Серия

Векторное управление

Varispeed F7 (3G3RV)

Многофункциональный преобразователь частоты общепромышленного применения. Имеет функцию энергосбережения и торможения с высоким скольжением. Встроены ПИД-регулятор, DC reactor. Диапазон мощностей: от 0,4 до 300 кВт.

Varispeed G5 (3G3FV)

Универсальный, высокодинамичный преобразователь с большой глубиной регулирования. Имеет функцию энергосбережения и автоматического определения параметров электродвигателя. Может работать с полным моментом в области нулевых частот. Встроен ПИД-регулятор. Крановые характеристики (специальное ПО для управления подъемными механизмами). Диапазон мощностей: от 0,4 до 300 кВт.

Varispeed G7

Много-функциональный, высокодинамичный преобразователь для широкого круга задач с большой глубиной регулирования. Встроены ПИД-регулятор, DC reactor (для моделей от 18,5 кВт). Имеет функцию энергосбережения и автоматического определения параметров электродвигателя. Снимается проблема с током утечки через подшипник, возможно большее расстояние между двигателем и инвертором. Диапазон мощностей: от 0,4 до 300 кВт.

Varispeed L7

Специализированный преобразователь частоты для электропривода лифтов. Оснащен дополнительным вход аварийного источника питания. Диапазон мощностей: от 3,7 до 55 кВт.

4.1.2 ЗАО ППК «ТЕХНОКОМПЛЕКС»

Поставляет низковольтные преобразователи частоты для асинхронных электроприводов мощностью от 5,5 до 315 кВт

Адрес: 630001, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 18/1, оф.415
Тел./факс: (383-2) 177-443, 179-473, 75-43-67, 75-43-66
E-mail: techcom@sibnet.ru 
WEB: http://www.techcom.ru/ 

4.1.3 Преобразователи частоты ОАО «Электровыпрямитель» для электроприводов

Преобразователи частоты серии ОМЕГА для низковольтных асинхронных электроприводов

Серия преобразователей частоты ОМЕГА предназначена для частотно-регулируемых асинхронных электроприводов насосов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок, дымососов, конвейеров, транспортеров, центрифуг, дробильного оборудования и многих других механизмов.

Тип ПЧ

Выходной ток фазы (А)

Номинальная мощность преобразователя (кВА)

Максимальная мощность подключаемого электродвигателя (кВт)

Размеры (мм)

Масса (кг)

 

 

 

 

А

В

Н

 

ОМЕГА-22

50

32,8

22

 375

 240

 600

36

Основные характеристики ПЧ ОМЕГА

Питающая сеть — 380 В, +10%, –15%, 50 Гц;

Выходное напряжение — (0…380 В), ± 2%;

Выходная частота — 0,5…50 Гц, ± 0,1%, по требованию заказчика максимальная выходная частота может быть увеличена до 800 Гц;

Ток перегрузки — 125% в течении 300 с, при времени усреднения 10 мин.;

Коэффициент полезного действия — не менее 0,97 при номинальном токе;

Коэффициент мощности сети — не менее 0,95;

Коэффициент гармоник выходных токов — не более 5% при выходной частоте 50 Гц.

ОАО «ЭЛЕКТРОВЫПРЯМИТЕЛЬ»

430001, Россия, Республика Мордовия,
г. Саранск, ул. Пролетарская, 126
Тел.
(8342) 47-15-26, 47-14-01, 47-63-46

Факс: (8342) 24-91-32, 47-16-64

E-mail: info@elvpr.runicpt@mail333.comonpu@mail.ru
http://www.elvpr.ru/

4.1.4 Преобразователи частоты серии АПЧ

Преобразователи частоты серии АПЧ на IGBT-транзисторах предназначены [9] для регулирования частоты вращения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором мощностью от 0,3 до 55 кВт.

Общие сведения

управление любыми типами асинхронных двигателей с к.з. ротором;

прямое цифровое управление работой преобразователя частоты и двигателя;

встроенный пульт управления, задания параметров настройки и отображения информации о состоянии преобразователя и двигателя их параметрах и режимах работы;

плавный пуск/реверс/останов с регулируемой интенсивностью;

автоматическое определение параметров подключенного двигателя и настройка регулятора управления двигателем;

автоматический перезапуск после отключения питания;

встроенный технологический регулятор с входами для датчиков с аналоговыми сигналами 0-10 В, 4-20 мА;

расширенный диапазон изменения частоты выходного напряжения;

широкая номенклатура аналоговых и дискретных входных и выходных сигналов;

изолированный двунаправленный последовательный канал в стандарте RS-485 для приема управляющей и передачи статусной информации преобразователя;

многофункциональная защита преобразователя и двигателя;

конкурентоспособные цены.

Технические характеристики

- Мощность, подключаемого электродвигателя, – 0,3...55 кВт;

- Диапазон изменения выходной частоты, Гц - 0,1...100 и 0,1...400 с точностью поддержания  ±0,5%;

- Диапазон регулирования частоты вращения вала двигателя (без учета ухудшения условий охлаждения двигателя на малых частотах вращения) - 20:1 при изменении нагрузки в диапазоне 0...Мном и 3:1 при изменении нагрузки в диапазоне 0...1,3Мном;

- Погрешность поддержания скорости при изменении нагрузки - 2% при nном и 15% при 0,1nном;

- Допустимая токовая перегрузка в течение 60 с, Iмакс/Iном - 1,3;

- Питающая сеть - четырехпроводная трехфазная напряжением 380 В (+10 до минус 15%) частотой 50 Гц  ±2%;

- Коэффициент мощности на входе преобразователя при номинальной нагрузке, не менее - 0,9;

- КПД при fвых- 50 Гц и номинальном токе нагрузки, не менее - 0,94;

- Режимы работы по ГОСТ 188-74 - S1 (длительный режим), S2 (кратковременный), S3 (повторно-кратковременный)

- Степень защиты – IP00 в блочном исполнении.

Комплект поставки

Блок преобразователя, блок ввода, балластный резистор (только для преобразователей свыше 15 кВт, по отдельному заказу), задатчик скорости технологический (по отдельному заказу), техдокументация, комплект ЗИП.

Отдел сбыта:

Телефон: +7(812)449-90-22

Факс: +7(812)449-90-22

Адрес для писем: 193130 Россия, Санкт-Петербург, 6-я Советская ул. 7/11

E-mail: po@nc.ru

4.1.5 Инжиниринговая компания ЗАО «Сервотехника»

Преобразователь частоты KEB COMBIVERT F5 BASIC

Новая серия (пятого поколения) компактных, функциональных и экономичных преобразователей частоты для управления 3-х фазными асинхронными двигателями в открытом контуре (без датчика обратной связи).

Основные функции следующие:

Диапазон мощностей от 0.37 кВт до 30 кВт

Питание 1 или 3 фазы 230 В или 3 фазы 400 В

Режим безсенсорного векторного управления (автобуст и компенсация скольжения)

17 клемм управления, PNP-логика

Один аналоговый вход 0-10 В, 10 V, 0/4-20 мА (11 бит)

Один аналоговый выход 0-10 В

5 программируемых дискретных входов

2 программируемых релейных выхода

4 программируемых программных входа/выхода

8 программируемых наборов параметров включающих: S-кривую, стоп по рампе, защита от выключение сети, торможение постоянным током, технологический ПИД-регулятор, функция энергосбережения электронная защита двигателя, управление внешним тормозом, внутренний таймер, счетчик.

Фиксированные частоты до 24

Выходная частота до 400 Гц (1600 Гц)

Частота модуляции (ШИМ) до 16 кГц с возможностью автоматического переключения на более низкую частоту в зависимости от загрузки и температуры

Быстрое сканирование управляющих сигналов и последовательного интерфейса менее 2мс.

Опционально: встроенный радиочастотный фильтр соответствующий EN 55011/B 

Интерфейсы RS232, Profibus, Interbus, CAN, Sercos, Device Net, KEB-HSP 5 / DIN 66019-II

KEB COMBIVERT F5 BASIC / 400 V AC

типоразмер

фазы

 

IN 

Imax 

fном/fмакс

w x h x d  

_

- 

[кВт] 

[A] 

[A] 

[кГц] 

[мм] 

17

3

18,5

42

75

4/16

170 x 340 x 255

18

3

22

50

90

2/4

170 x 340 x 255

Инжиниринговая компания ЗАО «Сервотехника», 125130, г. Москва, ул. Выборгская 22, оф.52
тел.
(095) 797-88-56, факс (095) 450-00-43, e-mail: http://www.servotech.ru/about/feedback/, web: http://www.servotech.ru/

4.1.6 Преобразователи частоты HITACHI

Серия L300P

Диапазон мощностей: 1,5…132 кВт

Диапазон регулирования частоты: 0,1…400 Гц

Только трехфазные модели

Пусковой момент: 120% номинального

Управление по вольт-частотной характеристике

ПИД-регулятор

Возможность работы в режиме подхвата работающего двигателя

Функция быстрого останова

Работа в режиме энергосбережения

Цифровой дисплей со встроенным потенциометром

Области применения: насосное и вентиляционное оборудование, компрессоры, воздуходувки, широко применяется в легкой, пищевой, химической промышленности

Модельный ряд преобразователей серии L300Р

Номинальная мощность двигателя, кВт

1,5

2,2

3,0

4,0

5,5

7,5

11

15

18,5

22

30

37

45

55

75

90

110

132

Модель HFE (3 фазы 380В)

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Серия SJ300

Компактный преобразователь с функцией полного векторного контроля

Диапазон мощностей: 0,75…132 кВт

Диапазон регулирования частоты: 0,1…400 Гц

Только трехфазные модели

Пусковой момент: 200% номинального

Управление с использованием улучшенного безсенсорного векторного контроля

Полный момент на частоте, близкой к 0 Гц

Автонастройка параметров на конкретный двигатель

Функция быстрого останова

Работа в режиме энергосбережения

ПИД-регулятор

Большой набор программируемых входов/выходов

Области применения: конвейеры, подъемные механизмы, лифты, применяется в металлургическом производстве, текстильной и машиностроительной промышленности

Модельный ряд преобразователей серии SJ300

Номинальная мощность двигателя, кВт

0,75

1,5

2,2

3,0

4,0

5,5

7,5

11

15

18,5

22

30

37

45

55

75

90

110

Модель HFE (3 фазы 380В)

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ЧП «Эфес-Плюс» Украина, Запорожье. Телефоны: (0612) 63-16-41, 63-46-72, 60-97-61 Электронная почта: info@inverter.com.ua

4.1.7 Преобразователи частоты TOSHIBA

Серия TOSVERT VF-P7

Высокоэффективные преобразователи для широкого класса задач

Диапазон мощностей: 18,5…315 кВт

Диапазон регулирования частоты: 0,1…400 Гц

Только трехфазные модели

Пусковой момент: 120% номинального

Безсенсорное векторное управление или управление по вольтчастотной характеристике

Функция экономии электроэнергии

ПИД-регулятор

Цифровой дисплей и дополнительно выносная панель со встроенным потенциометром

Области применения: вентиляторные нагрузки, намоточные станки, насосное и компрессорное оборудование, пресса и экструдеры

Модельный ряд преобразователей серии VF-P7

Номинальная мощность двигателя, кВт

18,5

22

30

37

45

55

75

90

110

132

160

200

220

280

315

Трехфазные модели

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

ЧП «Эфес-Плюс» Украина, Запорожье. Телефоны: (0612) 63-16-41, 63-46-72, 60-97-61 Электронная почта: info@inverter.com.ua

4.1.8 Частотно-регулируемые электроприводы «ЭРАТОН-М4» (переменного тока)

Частотно-регулируемые электроприводы «ЭРАТОН-М4» предназначены для плавного изменения частоты вращения электродвигателей переменного тока, входящих в состав общепромышленных и специальных машин и механизмов.

Модификации электроприводов:

  1.  Частотно-регулируемые электроприводы с электромагнитным торможением и рассеянием энергии на резисторе.
  2.  Частотно-регулируемые электроприводы с электромагнитным торможением и рекуперацией энергии в сеть, содержащие входной активный выпрямитель, который обеспечивает:
  3.  Частотно-регулируемые электроприводы для механизмов, имеющих «вентиляторную нагрузку» (насосы, вентиляторы, центрифуги, дымососы и т.д.).
    Мощность от 3 до 350 кВт.
  4.  Частотно-регулируемые электроприводы общепромышленного назначения (конвейеры, рольганги, экструдеры и т.д.) с моментом нагрузки, не зависящем от скорости вращения электродвигателя.
    Мощность от 2,2 до 315 кВт.
  5.  Крановые электроприводы с большой перегрузочной способностью.
    Мощность от 1,7 до 160 кВт.

Технические характеристики частотно-регулируемых электроприводов «ЭРАТОН-М4»

  •  Коэффициент мощности основной гармоники cos =1
  •  КПД при номинальной нагрузке не менее 0,98
  •  Диапазон регулирования выходной частоты преобразователя, Гц:
    •  с постоянством момента 1… 50 Гц;
    •  с постоянством мощности 50 … 100 Гц
  •  Диапазон изменения выходного напряжения 0 … 380 В
  •  Электропривод снабжён последовательным портом RS-485

Технические параметры частотно-регулируемого электропривода «ЭРАТОН-М4»

Исполнение

Мощность электродвигателя, кВт

Габаритные размеры, мм

Масса, кг

Общепро-
мышленного назначения

Для насосов, вентиляторов

Крановые

H

A

B

ЭРАТОН-М4-18,5

18,5

22

11

700

400

400

40

ЭРАТОН-М4-22

22

30

15

42

ЭРАТОН-М4-30

30

37

18,5

45

4.1.9 Электроприводы АТ Корпорации ТРИОЛ

АТ – асинхронный транзисторный электропривод.

Предназначен для автоматического управления широким спектром производственных машин, механизмов и комплексов с приводными асинхронными двигателями в различных сферах промышленности и коммунального хозяйства [20].

Выполнен на основе двухзвенного преобразователя частоты с транзисторным (IGBT) автономным инвертором напряжения с широтно-импульсным управлением, оснащен многофункциональной микропроцессорной системой управления с развитым интерфейсом.

Шкала мощностей: от 5,5 до 315 кВт для электродвигателей класса напряжения 0,4 кВ; от 160 до 1600 кВт для электродвигателей класса напряжения 6(10) кВ.

Диапазон регулирования выходной частоты 0,5…50 (100 и более, по заказу) Гц.

Коэффициент полезного действия (преобразователя) не менее 0,95.

Коэффициент мощности сети (во всех режимах) не менее 0,95.

4.2 Выбор типа электропривода

Проанализировав данные поиска в сети Internet можно сделать вывод о том, что электроприводы серии OMRON, KEB COMBIVERT F5 BASIC, Hitachi L300P, Hitachi SJ300, Toshiba TOSVERT VF-P7 удовлетворяют нашим требованиям, но требуют квалифицированного зарубежного обслуживания, дороже отечественных и в виду недостатка документации по ним, рассматривать не следует. Среди оставшихся могут быть выбраны электроприводы серии ОМЕГА-22, АПЧ, ЭРАТОН-М4 и электроприводы АТ Корпорации ТРИОЛ. Все они в равной мере удовлетворяют предъявленным требованиям, но, учитывая, что электроприводы серии ОМЕГА-22, ЭРАТОН-М4 и АТ Корпорации ТРИОЛ стоят дороже, выбираем преобразователь частоты серии АПЧ производства ОАО “Чебаксарский Электроаппаратный завод“.

5 Описание работы преобразователя АПЧ

5.1 Назначение и технические характеристики

Преобразователь частоты серии АПЧ (в дальнейшем именуемый преобразователем) представляет собой электромеханическую систему [12], включающую стандартный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором без датчика скорости на валу и преобразователь частоты типа «неуправляемый выпрямитель - транзисторный инвертор напряжения» с микропроцессорной системой управления.

Преобразователь предназначен для механизмов вентиляторов, насосов, компрессоров, экструдеров, подъемно-транспортных средств, приводов главного движения металлорежущих и деревообрабатывающих станков, приводов вспомогательных механизмов, а также других механизмов в различных отраслях промышленности, в энергетике, коммунальном хозяйстве, если требуемый диапазон регулирования скорости не превышает 100:1.

Преобразователь обеспечивает работу в ручном и автоматическом режиме. В ручном режиме стабилизируется частота вращения асинхронного двигателя. В автоматическом режиме регулирование частоты вращения выполняется с целью стабилизации технологического параметра с использованием встроенного ПИД-регулятора и сигнала обратной связи от датчика технологического параметра.

Конструктивно преобразователи выполнены в виде навесных блоков одностороннего обслуживания.

Преобразователи выпускаются в диапазоне мощностей от 5,5 до 110 кВт. Основное исполнение преобразователей частоты по климатическим условиям – УХЛ, по категории размещения – 4, по степени защиты – IP20 согласно ГОСТ 15150-69, ГОСТ 14254-80, при этом температура воздуха в шкафах комплектных устройств, в которые встраивается преобразователь частоты, не должна превышать 450 С.

Примечание – Возможна поставка преобразователей частоты других исполнений в соответствии с требованиями заказчика.

Технические данные преобразователя:

- Напряжение питания                                 UiN         3~, 380 В+10-15% 48-63 Гц

- Частота                                                        F            48-63 Гц

- Ряд выходных мощностей                         Рн          5,5; 7,5; 11,15,22,30,55, 75,

                                                                                      90, 110кВт

- Выходное напряжение                               Uout       3~ 0 ' Uin

- Выходная частота                                       Fou        0,1- 50 (100) Гц;0,1 - 400Гц

- Номинальный выходной ток                     In           10А, 16А, 25А, 32А, 40А,

                                                                                  63А, 100А, 150А, 180А, 220А

- Перегрузочная способность

 преобразователя по току                                     I/In         130% в течение 1 мин

-  Диапазон регулирования скорости

 с ограничением по нагреву двигателя                D           20:1

-Точность стабилизации скорости при нагрузке

- на номинальной скорости двигателя               Δωн        не хуже 3%

-на 0,1 от номинальной скорости двигателя     Δωн           не хуже 30%

- Неравномерность вращения на холостом ходу:

- при номинальной скорости двигателя                              не более 5%

- при 0,02 от номинальной скорости двигателя                 не более 25%

Данные приведены для преобразователей с использованием асинхронных двигателей серии 4А, АИР.

5.2 Устройство и принцип работы преобразователя

Преобразователь выполнен на базе трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором без датчика скорости на валу и преобразователя частоты с неуправляемым выпрямителем и инвертором напряжения на IGBT [12]. На выходе преобразователя формируется напряжение регулируемой амплитуды и частоты, подаваемое на обмотки фаз статора двигателя, соединенные, как правило, в звезду. Изменение амплитуды и частоты выходного напряжения преобразователя выполняется системой управления по определенному закону, обеспечивающему регулирование и поддержание на заданном уровне частоты вращения двигателя.

Ниже показана форма выходного напряжения преобразователя частоты, а также временные диаграммы фазного тока и скорости двигателя при реверсе преобразователя (рис. 5.1.).

Функциональная схема преобразователя приведена на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Э2.

Силовая часть преобразователя включает следующие основные элементы:

- модуль трехфазного мостового выпрямителя (В) с варисторным ограничителем перенапряжений, подключаемый к сети контактором КМ1;

- емкостный фильтр звена постоянного напряжения (Ф);

- узел сброса энергии торможения, состоящий из балластного резистора и ключевого элемента на IGBT-транзисторе с быстродействующим обратным диодом;

- трехфазный мостовой инвертор напряжения, выполненный на базе шестиключевого IGBT-модуля;

- драйвер силовых ключей, обеспечивающий управление затворами IGBT-транзисторов, формирование сигналов защит и гальваническую развязку силовых и управляющих цепей;

- вентилятор, обеспечивающий интенсивный отвод тепла от силового радиатора;

- бесконтактный узел предзаряда емкости фильтра, обеспечивающий плавное нарастание напряжения по команде системы управления;

Рис 5.1. Диаграмма фазного тока и скорости двигателя при реверсе преобразователя

- узел управления включением силового питания, коммутирующий контактор КМ1 по команде системы управления;

Датчиковая система включает:

- датчик напряжения, состоящий из резистивного делителя и изолирующего усилителя, установленный в звене постоянного напряжения;

- датчики тока Т1, Т2, установленные в выходных фазах V и W инвертора;

- датчик температуры силового радиатора, установленный в непосредственной близости от IGBТ-модуля;

- дополнительный вход для обслуживания встроенного в двигатель датчика температуры (РТС или NTC-резистора);

Блок питания цепей управления вырабатывает напряжения +5 В питания цифровой части системы управления, ±15 В питания аналоговой части системы управления, изолированное напряжение +24 В питания внешних цепей, изолированное напряжение +24 В для субмодуля питания драйвера, изолированное напряжения ±15 В питания первичной стороны датчика напряжения;

Субмодуль питания драйвера формирует 7 изолированных каналов

+ 15/минус 5 В питания выходных каскадов управления затворами IGBT [12];

Упрощенная структура системы управления преобразователя АПЧ приведена на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Э1, лист4.

Система управления состоит из интерфейсной части, аналого-цифрового преобразователя, микропроцессорного ядра, встроенного пульта управления.

Интерфейсная часть обеспечивает взаимодействие преобразователя с внешними устройствами автоматики.

Аналого-цифровой преобразователь под управлением микроконтроллера формирует коды, соответствующие аналоговым сигналам задания и сигналам датчиковой системы.

Система управления, обеспечивает обработку входных сигналов и сигналов обратной связи, вычисление переменных внутренних и внешних контуров регулирования, формирует сигналы управления силовыми ключами инвертора, выполняет защитные, диагностические и сервисные функции.

Параметры структуры системы управления доступны для просмотра и редактирования с помощью встроенного пульта управления.

5.3 Интерфейс

Интерфейсная часть системы управления включает развитый набор стандартных средств взаимодействия преобразователя с устройствами автоматики [12].

Входные аналоговые сигналы:

- Изолированный аналоговый вход (Volt IN) в стандарте от 0 до ±10 В или 0 до ± 5В.

Выбор диапазона изменения управляющего сигнала выполняется в соответствующем меню встроенного пульта управления.

Изменению полярности задающего сигнала соответствует изменение направления вращения двигателя. Входное сопротивление 20 кОм.

- Для ручного задатчика скорости от потенциометра рекомендуется использовать встроенный источник опорного напряжения 10 В (10V REF)

- Изолированный аналоговый вход (+Cur IN I -Cur IN) в стандарте от 4 до 20 мА.

Имеет прямой и инверсный входы и может использоваться для ввода задания по скорости или сигнала обратной связи от датчика технологического параметра.

Аналоговые входы могут действовать совместно в режиме суммирования или разности сигналов с помощью установки перемычек J7, J8 на плате управления и использования входного сигнала напряжения нужной полярности одновременно с прямым или инверсным токовым сигналом.

Входные логические сигналы:

Изолированные логические входы (стандартные):

- «Разрешение 1» (ENBL1);

- «Разрешение 2» (ENBL2);

-  «Сброс защит» (Er RST);

-  «Направление вращения» (Direct);

Изолированные входы (программируемые):

- «1-й бит программируемого уровня скорости» (L0G1);

- «2-й бит программируемого уровня скорости» (L0G2);

- «3-й бит программируемого уровня скорости» (L0G3);

- «Разгон с программируемой интенсивностью в прямом направлении» (L0G4);

- «Разгон с программируемой интенсивностью в обратном направлении» (LOG 5);

- «Запуск работы по циклограмме» (L0G6);

Входные логические сигналы управления преобразователем ENBL1, ENBL2, Direct, Er  RST должны быть сформированы в виде замыкания (логическая единица) или размыкания (логический ноль) контактов внешним устройством (например, ручным пультом управления). При этом первые три сигнала являются непрерывными и должны сохранять свое состояние в процессе работы, а сигнал Er  RST - импульсный и формируется кратковременным замыканием контакта.

Сброс сигнала «Разрешение 1» (ENBL1 = 0) вызывает мгновенное запирание силовых транзисторов инвертора, при этом двигатель тормозится свободным выбегом.

Сброс сигнала «Разрешение 2» (ENBL2 = 0) вызывает частотное торможение двигателя с программируемой пользователем интенсивностью.

Установка сигнала «Разрешение 1» (ENBL1 = 1) разрешает подачу напряжения на двигатель. Если при этом (ENBL2 = 0), система управления формирует неподвижный вектор напряжения, и двигатель находится под током, определяемый статическим законом регулирования. При установке сигнала «Разрешение 2» (ENBL2 = 1) двигатель разгоняется до заданного уровня скорости с программируемой пользователем интенсивностью.

Сигнал «сброс защит» Er   RST служит для сброса триггера защит и разблокирования преобразователя.

Изменение направления вращения двигателя может производиться в любой момент как сменой полярности входного аналогового сигнала задания скорости, так и логическим сигналом «направление вращения» Direct (Direct = 0 - прямое вращение, Direct = 1 - обратное).

Установка различных комбинаций состояния сигналов LQG1-L0G3 позволяет задавать до семи различных фиксированных уровней скорости, программируемых пользователей.

Установка / сброс сигнала L0G4 активизирует / блокирует ускорение преобразователя с программируемой пользователем интенсивностью в прямом направлении вращения.

Установка / сброс сигнала LOG5 активизирует / блокирует ускорение преобразователя с программируемой пользователем интенсивностью в обратном направлении вращения.

Установка сигнала L0G6 активизирует работу преобразователя по циклическому алгоритму, программируемому пользователем шагами (кадрами) в соответствующих пунктах меню встроенного пульта управления.

Логические сигналы формируются уровнем 24 В от встроенного или внешнего источника питания.

Дополнительный выход 24В (24VDC). Встроенный изолированный стабилизированный источник постоянного напряжения 24 В может использоваться для формирования входных логических сигналов и для питания внешних устройств (датчиков технологических параметров).

Нагрузочная способность встроенного источника питания 24 VDC 80 мА (2 Вт).

Выходные аналоговые сигналы:

- ток фазы V (Iv);

- ток фазы W (lw)l

- напряжение в звене (UDC);

- входной аналоговый управляющий сигнал (Analog IN);

Все выходные аналоговые сигналы измеряются относительно аналоговой земли системы управления и не имеют гальванической развязки.

Изолированный частотный сигнал (FM_Out) о переменной электропривода, запрограммированной пользователем для монитора. Может использоваться для подключения цифрового или стрелочного измерительного прибора.

Нагрузочная способность выхода 24 В, 8 мА.

Выходные логические сигналы:

- Изолированный логический сигнал «Готовность 1» (READY1);

- Изолированный логический сигнал «Готовность 2» (READY2);

- Изолированный логический сигнал «Частота равна О» (F=0);

- Изолированный логический сигнал «Частота равна заданной» (F=Rеf).

Логические сигналы могут быть использованы для контроля состояния преобразователя устройствами автоматики. Сигналы формируются системой управления в виде «сухих контактов», активный уровень сигнала соответствует замкнутому состоянию контакта. Нагрузочная способность выходов ±250 В, 100 мА.

Логический сигнал «Готовность 1» (READY1) формируется при отсутствии активного состояния защит первой группы.

Логический сигнал «Готовность 2» (READY1) формируется при отсутствии активного состояния защит второй группы.

Логический сигнал «Частота равна О» (F=0) формируется, когда частота основной гармоники выходного напряжения преобразователя равна нулю.

Логический сигнал «Частота равна заданной» (F=Ref) формируется, когда программируемый задатчик интенсивности выдает постоянное задание и частота основной гармоники выходного напряжения преобразователя соответствует этому заданию.

Последовательный порт RS-485

Двунаправленный изолированный последовательный канал в стандарте RS-485 может быть использован для организации управления от контроллера, программируемого персонального компьютера или системы автоматизации более высокого уровня, а также для двустороннего обмена диагностической информацией с объектом управления при согласовании соответствующего протокола.

Порт сконфигурирован для работы в полудуплексном режиме. Максимальное напряжение изоляции - 1600В. Максимальная скорость передачи / приема данных 2,5 Мбод.

5.4 Система защит

Реализует две группы защит: быстродействующие, срабатывание которых мгновенно блокирует привод, сбрасывает выходной логический сигнал «Готовность 1» (READY1) и отключает силовое питание преобразователя, и медленнодействующие, мгновенно сбрасывающие выходной логический сигнал «Готовность 2» (READY2) и блокирующие привод с выдержкой времени.

К первой группе защит относятся:

- максимально-токовая защита преобразователя;

- защита от пропадания питания цепей управления;

- защита от сбоев программного обеспечения;

- защита от превышения напряжения;

- защита от понижения напряжения;

- защита от аварии узла сброса энергии.

Максимально-токовая защита преобразователя выполняется путем контроля возникновения режима короткого замыкания в инверторе, замыкания выходных фаз между собой и на корпус с мгновенным запиранием силовых ключей и отключением от сети [12]. Защита от замыканий во входных цепях и внутренних замыканий выпрямителя на корпус выполняется внешним автоматическим выключателем или плавкими вставками.

Защиты от повышения и понижения напряжения выполняются по сигналу датчика в звене постоянного напряжения. Порог срабатывания защиты от повышения напряжения составляет +20% от номинального значения линейного напряжения сети. Порог срабатывания защиты от понижения напряжения и обрыва фазы составляет минус 15% от номинального значения линейного напряжения сети.

Ко второй группе защит относятся:

- время - токовая защита двигателя;

-  температурная защита преобразователя;

- температурная защита двигателя (при наличии встроенного датчика температуры);

- защита от аварии технологического механизма.

Защиты второй группы выполняются программными средствами по сигналам датчиковой системы. Пороги срабатывания защит могут быть перепрограммированы пользователем.

Диагностика срабатывания защит выполняется отображением соответствующих флагов в строке состояния встроенного пульта управления.

6 Статический расчет системы

6.1 Расчет параметров объекта регулирования

Данные двигателя 4А200M6Y3 [16] :

- номинальная мощность   кВт;

- синхронная частота вращения  об/мин;

- коэффициент полезного действия ;

- коэффициент мощности ;

- обмоточные данные  Ом,  Ом,  Ом,

 Ом;

- пусковой момент в относительных единицах ;

- критический момент в относительных единицах ;

- номинальное скольжение ;

- критическое скольжение ;

- момент инерции двигателя  .

Найдем номинальный ток статора  и момент двигателя  [20],

 =A,

где  - номинальная мощность двигателя;

 - номинальное фазное напряжение на зажимах двигателя.

= ,

где  - синхронная скорость двигателя;

 - номинальное скольжение.

Синхронная угловая скорость двигателя:

 = рад/с.

В формулы для расчета параметров объекта регулирования входят обмоточные данные двигателя, которые взятые из справочника [20]. При этом надо иметь в виду, что в справочнике [20] сопротивления обмоток двигателя приведены в относительных единицах. Поэтому необходимо произвести перерасчет сопротивлений в абсолютные единицы по формулам:

 =Ом,

 =Ом,

 =Ом,

 =Ом.

Расчет параметров объекта регулирования производится в соответствии с литературой [13, 18, 19].

Индуктивность обмотки статора и приведенная к статору индуктивность обмотки ротора:

 

Электромагнитная постоянная времени двигателя:

Индуктивность фазы двигателя:

Активное сопротивление фазы двигателя при номинальном скольжении sном:

Постоянная времени нагрузки:

Расчетный коэффициент:

Напряжение на входе инвертора (на выходе выпрямителя):

Входной ток инвертора (выходной ток выпрямителя):

Допустимое увеличение напряжения на входе инвертора:

При емкостном фильтре максимальная емкость конденсатора определяется по формуле:

Относительная частота напряжения статора:

Абсолютное скольжение двигателя в рабочей точке:

Коэффициент согласования относительного значения фазного напряжения статора двигателя  с входным напряжением инвертора  

,

При соединении обмотки статора двигателя в звезду  , тогда

Коэффициент согласования входного тока инвертора с фазным током статора двигателя:

Фиктивное сопротивление:

,где  - номинальный момент двигателя 

 

Фиктивный пусковой момент двигателя при номинальных значениях напряжения и частоты статора:

Постоянная времени сглаживающего фильтра:

6.2 Расчет механических характеристик

Расчет механических характеристик асинхронного двигателя при изменении частоты питающего напряжения производится по формуле:

где  - фазное напряжение статора двигателя;

 - синхронная угловая скорость двигателя при частоте напряжения статора ;

 - число пар полюсов двигателя;

 - скольжение двигателя.

=0, поскольку мы принимаем закон U/f=const с iR-компенсацией для получения постоянной перегрузочной способности во всем диапазоне регулирования.

Построим механические характеристики при частотах f1 50; 35; 25 Гц.

Механические характеристики приведены на рис.6.1.

6.3 Расчет параметров регулятора напряжения

Расчетная схема И - регулятора напряжения представлена на рис.6.2.

Передаточная функция регулятора напряжения:

,

где  -  постоянная времени запаздывания инвертора по напряжению: для инверторов на тиристорах принимается равной 0.005 с

 =1/Uуиg -  коэффициент передачи инвертора по напряжению;

            Uуиg - напряжение управления инвертора по каналу напряжения, принимается равным 10 В

             =Ugmax

- напряжение задания, соответствующее максимальному фазному напряжению двигателя, равному в данном случае номинальному значению, т.е. ;

,  В, ;

Рис. 6.1. Механические характеристики асинхронного двигателя при частотах f1=50, 35, 25 Гц

Рис. 6.2. Расчетная схема И - регулятора напряжения

Передаточная функция регулятора напряжения в числовом виде:

Задаваясь сопротивлением резистора в цепи задания Rзн=50 кОм, из выражения

,

определим значение Сосн:

7 Расчет переходных процессов

Структурная схема привода приведена на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Э1, лист 5.

В данном разделе будут исследованы переходные процессы по управляющему и возмущающему воздействию.

Для расчета переходных процессов необходимо определить передаточные функции звеньев системы в числовом виде:

По полученным передаточным функциям звеньев системы, составлена схема моделирования, которая приведена на рис.7.1.

Расчет переходных процессов выполним в системе MatLab.

Для ограничения пускового тока в пределах допустимого для преобразователя (1,3IH) используется задатчик интенсивности.

Графики переходных процессов, полученных в результате моделирования представлены на чертеже 1804.Д05.117.00.00.Д и рис. 7.2 – 7.7.

Анализ переходных процессов показывает, что при пуске двигателя без задатчика интенсивности пусковой ток превышает допустимый ток преобразователя в 6 раз, что недопустимо. Для ограничения пускового тока на уровне допустимого значения (1,3IH) для преобразователя используем задатчик интенсивности с постоянной времени ТЗИ=0,25с.

При ограничении пускового тока разгон двигателя проходит плавно, без перерегулирования. Поэтому переходные процессы затянуты по времени. Время переходного процесса без нагрузки составляет 0,36с, а под нагрузкой 0,4с. Однако для наших условий это допустимо.

Рис. 7.2. График переходного процесса скорости при пуске на холостом ходу без ЗИ.

Рис. 7.3. График переходного процесса тока при пуске на            холостом ходу без ЗИ.

Рис. 7.4. График переходного процесса скорости при пуске на холостом ходу с ЗИ, ТЗИ=0,25с.

Рис. 7.5. График переходного процесса тока при пуске на

холостом ходу с ЗИ, ТЗИ=0,25с.

Рис. 7.6. График переходного процесса скорости при пуске под нагрузкой с ЗИ, ТЗИ=0,25с.

Рис. 7.7. График переходного процесса тока при пуске под нагрузкой  с ЗИ, ТЗИ=0,25с.

8 Безопасность жизнедеятельности

8.1 Социальное значение безопасности жизнедеятельности

На современном уровне развития научно-технического прогресса человеку часто приходится сталкиваться с различными машинами, механизмами, оборудованием, как на рабочем месте, так и в быту. С одной стороны научно-технические достижения облегчают физическую и умственную работу человека, что создает благоприятные условия для существования и развития человека. Но с другой стороны жизнь и здоровье человека при этом подвергаются различным опасностям. Повышение технической оснащенности предприятий приводит к увеличению несчастных случаев и профессиональных заболеваний на производстве, если не выполнять требования и нормы по охране труда.

Создание здоровых и безопасных условий труда является важнейшей задачей специалистов ответственных за разработку, изготовление и эксплуатацию конкретного изделия. В данном разделе дипломного проекта рассматриваются вопросы охраны труда при эксплуатации электропривода механизма изменения вылета стрелы портального крана «Кондор».

8.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов

Кран «Кондор» спроектирован и изготовлен на заводе «VEB Kranbau Eberswalde» в Германской Демократической Республике [1].

Кран предназначен для перегрузки контейнеров международного стандарта, штучных и навалочных грузов. Преимущественное применение крана для перегрузки контейнеров и штучных грузов определяет его конструктивные особенности.

При эксплуатации крана по воздействию на человека, согласно ССБТ, факторы  делятся на физические и механические.

К физическим факторам относятся:

1) опасность поражения электрическим током;

2) опасность возникновения пожара;

    3) наличие шумов, вибраций, СОЖ;

К механическим относятся:

  1.  движущиеся и вращающиеся части крана.

8.2.1 Опасность поражения электрическим током

В условиях повсеместного использования электроэнергии особое значение приобретают автоматические меры защиты, которые предотвращают поражение человека электрическим током и аварийные режимы работы электроустановок, либо обеспечивают безопасность при возникновении аварий.

Наибольшее число электротравм от 60 до 70% происходит на электроустановках до 1000В. Это объясняется широким распространением таких установок с одной стороны и низким уровнем подготовки персонала, эксплуатирующего эти установки.

Допустимым значением электрического тока через тело человека при переменном токе является пороговый отпускающий ток 10 мА[21]. При протекании тока данной величины через тело человека – человек способен самостоятельно оторваться от токоведущей части, находящихся под напряжением.

Проходя через живые ткани, электрический ток оказывает термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местное поражение тканей и органов, так и общее поражение организма.

Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от ряда факторов:

1) Рода и величины тока и напряжения (постоянная и переменная составляющие тока оказывают совместное воздействие на организм человека);

2) Частоты электрического тока;

3) Пути тока через тело человека;

4) Продолжительности воздействия электрического тока на организм человека;

5) Массы человека.

Причины поражения электрическим током:

  •  случайное прикосновение к токоведущим частям;
    •  напряжение шага;
    •  появление напряжения на корпусе оборудования;
    •  появление напряжения на отключенных токоведущих частях.

8.2.2 Опасность попадания человека под движущиеся части крана

Движущиеся и вращающиеся части крана «Кондор» могут травмировать человека. Опасность представляют такие факторы как: вращение стрелы и поворотной колонны крана, перемещение крана. Попадание человека или его одежды на движущиеся и вращающиеся части механизмов могут привести к серьёзным травмам и даже гибели человека.

8.2.3 Наличие шума и вибрации

Шумом принято называть всякий нежелательный звук. Шум как физический фактор – это движение звуковой волны, сопровождающиеся периодическим повышением и понижением давления. Именно на изменение давления в воздухе реагирует орган слуха. Человек воспринимает звуки в диапазоне 20 – 2000 Гц.

Шум, не удовлетворяющий нормативным требованиям [26], оказывает влияние на весь организм человека: угнетает центральную нервную систему, вызывает изменение скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической болезни, может приводить к профессиональным заболеваниям. Сильный шум может быть причиной травматизма, так как из–за шума рабочий может не услышать сигналов, предупреждающих об опасности.

Источниками шума при работе крана являются электродвигатели и редукторы, подшипники.

В соответствии с ГОСТ 12.1.003-88 «Шум. Общие требования безопасности» предельно допустимое значение шума на рабочем месте производственного предприятия (L = 75 дБА). Кроме работающего крана в цеху других источников шума нет. Величина шума крана соответствует значению 72 дБА, что не превышает допустимого.

В соответствии с ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность» предельно допустимое значение вибрации на рабочем месте производственного предприятия (L = 95 дБА). Значение величины вибрации составляет Lв = 68 дБА, что не превышает допустимого.

8.3 Анализ опасных и вредных производственных факторов

8.3.1 Опасность поражения электрическим током

Определение опасности поражения электрическим током сводится к определению тока через тело человека и сравнение его с допустимым током[21]. Опасное и вредное воздействие на людей электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей проявляются в виде электротравм и профессиональных заболеваний.

Электропривод механизма изменения вылета стрелы крана получает питание от трехфазной четырехпроводной сети напряжением 380 В, частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью.

Для оценки поражения электрическим током при эксплуатации испытательной установки рассмотрим следующие ситуации:

– прикосновение человека к фазному проводу, при нормальном режиме работы сети.

Рис.8.3.1 Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырех - проводной сети с глухозаземленной нейтралью системы TN при нормальном режиме работы.

Ток через тело человека определяется по формуле:

,где  – ток через тело человека, А

– сопротивление тела человека, = 1000 Ом

– сопротивление заземления, = 4 Ом  [2]      

Под воздействием тока такой величины происходит остановка дыхания и сердца(таблица8.1[23]).

– прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырех- проводной сети с глухозаземленной нейтралью при аварийном режиме работы сети.

Рис.8.3.2 Прикосновение человека к фазному проводу трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью системы TN при аварийном режиме работы.

При аварийном режиме напряжение прикосновения меньше линейного, но больше фазного Uф>Uпр>Uф.

Напряжение исправных фаз относительно земли:

Uаз=Uвз=,

где  U0=Iз*r0=Uф*–-напряжение смещения нейтрали.

В,

Uаз=Uвз==224,3 В.

Ток через тело человека:

,

Ih=225>0.3мА ток такого значения вызывает остановку дыхания и сердца. При увеличение rпер уменьшается. ток через тело человека.

Прикосновение человека к исправному фазному проводу в сети с глухозаземленной нейтралью в аварийном режиме работы сети более опасно, чем в нормальном режиме.

Пороговый фибрилляционный ток при переменном напряжении равен 100 мА. При таком значении тока протекающего через тело человека возникает хаотическое сокращения волокон сердечной мышцы, в результате происходит остановка сердца, и наступает смерть.

Так как рассчитанные выше значения токов через тело в различных режимах работы сети превышают значение порогового фибрилляционного тока более чем в два раза, то можно сделать вывод, что прикосновение человека к одному из фазных проводов сети в режимах описанных выше в большинстве случаев может привести к гибели человека.

Рис.8.3.3 Схема косвенного включения человека в сеть системы TN-C.

Рассчитаем ток замыкания на землю по формуле:

где  – ток замыкания на землю, А;

 – переходное сопротивление,  = 100 Ом;

А

Ток через тело человека рассчитывается по формуле:

Можно записать:

А

Согласно ГОСТ 12.1.038-82[29] при аварийном режиме и длительном времени воздействия Ih ДОП = 6 мА , UПР ДОП =20 В. При прикосновении человека к корпусу оборудования очень велика опасность поражения электрическим током.

В этом случае ток через тело человека превышает пороговое (10 мА) значение фибрилляционного тока боле чем в два раза, следовательно, прикосновение человека к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования, представляет серьезную опасность для жизни.

8.3.2 Меры по уменьшению опасности поражения от движущихся частей электропривода

В процессе работы крана возможно заматывание волос, частей одежды вращающимися частями. Также существует возможность механического повреждения от движения крана. В этом случае есть вероятность получения серьезной травмы, вплоть до смертельного исхода. Во избежании подобных ситуаций необходимо укрывать движущиеся части установки в металлические кожухи и подобные приспособления, оставляя лишь тот визуальный обзор, который необходим в процессе работы.

8.3.3 Меры защиты от шумов и вибраций

Для снижения уровня шума и вибрации предусматриваются следующие меры:

1. Применение малошумных подшипников;

2. На электроприводах установить звукопоглощающий кожух, внешняя оболочка изготавливается из металла и покрывается слоем резины,  внутренняя поверхность облицована звукопоглощающим материалом;

3. Защита временем – сокращение рабочего дня или предоставление периодического отдыха.

4. использование средств индивидуальной защиты (использование специальных наушников).

Зашита людей от вибрации на рабочих местах осуществляется методом виброизоляции, установкой упругих элементов, размещенных между вибрирующей машиной и основанием, на котором она расположена.

8.4 Разработка технических и организационных мер по уменьшению влияния опасностей и вредностей на организм человека

8.4.1 Электробезопасность

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, зануления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.

Т.к. в сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ защитное заземление неэффективно (ток замыкания на землю зависит от сопротивления заземления), и невозможно уменьшить напряжение корпуса станка, находящегося в контакте с токоведущими частями, в качестве меры по обеспечению электробезопасности я выбираю зануление. К занулению предъявляются следующие требования: проводимость нулевого провода должна быть не хуже проводимости фазного [23], т.к ток однофазного короткого замыкания должен превышать не менее чем в три раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя.

Для расчета зануления я воспользовался программой, разработанной для расчета параметров зануления, на кафедре безопасности жизнедеятельности и охраны труда.

Расчет зануления.

Исходные данные к расчёту зануления:

Расчёт производится для наиболее мощного и наиболее удалённого потребителя цепи.   

- напряжения сети (фазное), Uф=380 В;

- мощность трансформатора, S = 400 кВА;

- мощность электроприёмника, Sп =44 кВт;

- тип защиты: автоматический выключатель;

- расстояние от потребителя до трансформатора, L = 50 м.    

Определим ток нагрузки электроприемника:

 ==А

Налагаемое ограничение:

,

где Uн и Iн – номинальные напряжение и ток электроприемника.

Ток расцепителя автомата:

Iр  Iнр,

,

где Iу = Iнр – ток уставки автомата, А;

Iнр и Iмах – соответственно длительный рабочий ток расцепителя и максимальный ток электроприемника, А;

кзап = 1.1 – коэффициент запаса, учитывающий неточность определения Iмах;

кр =1.25 – коэффициент, учитывающий неточность уставки тока срабатывания электромагнитного расцепителя.

=    =                                 ,А

=,А.

Выбираю автоматический выключатель: АВМ 10НВ, Iу = 750 А, Iн = 500 А.

Ожидаемый ток короткого замыкания:

==А

Схема соединения обмоток трансформатора /о.  Полное сопротивление обмотки трансформатора:

Zт = 0.273,Ом

Сечение фазного проводника выбираем исходя из экономической плотности тока . Экономически эффективное сечение проводника:

, мм2

где I– расчетный ток, принимается для нормального режима работы.

Принимаем материал фазного и нулевого проводника – медь( = 0.018 Ом*мм2/м), Jэк=3.5 А/мм2. Для фазного проводника сечение выбираем согласно условию: проводимость нулевого провода должна быть не хуже половины проводимости фазного. В ходе работы с программой по расчету зануления, зная номинальный ток потребителя и экономическую плотность тока, выбираем сечение фазного проводника Sф=30 мм2. Для зануления выбираем провод с поливинилхлоридной изоляцией ПВ и медной жилой Sн=15 мм2.

Сопротивление фазного проводника:

==,Ом

Площадь сечения нулевого проводника: Sн = 15 мм2.

Сопротивление нулевого проводника:

==,Ом.

Внутреннее индуктивное сопротивление Хф и Хн  медных проводников сравнительно мало , поэтому ими пренебрегаем.

Внешнее индуктивное сопротивление петли фаза – нуль:

,Ом

Полное сопротивление петли фаз –нуль:

Zп = () * 1.1 =

= ,Ом

где 1.1 – коэффициент запаса, учитывающий сопротивление контактов и мелкие участки цепи.

Расчетное значение тока короткого замыкания:

        Iкз = = = 1014 А.

Проверяем условие кратности тока короткого замыкания:

       =       = 1.352.

Согласно ПУЭ условие кратности тока короткого замыкания:

Потенциал корпуса поврежденного оборудования при отсутствии повторного заземления:

,В.

Ток через тело человека:

Ih = = = 0.033 А,

где  Rh – сопротивление через тело человека, Rh = 1000 Ом.

По справочнику определяю время срабатывания автомата: t = 0.03 с.

Согласно ГОСТ 12.1.038 – 82 ССБТ «Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и тока» допустимое время протекания тока Ih =0.033А составляет tдоп = 0.9 с. Время срабатывания защиты меньше допустимого времени воздействия тока через тело человека. Таким образом, обеспечивается безопасность рабочих.

Для обеспечения безопасности работ в действующих электроустановках должны выполняться следующие организационные мероприятия[23]:

1. Оформление наряда или распоряжения на производство работ;

2. Назначение лиц, ответственных за организацию и безопасность проводимых работ;

3. Осуществление допуска к проведению работ;

4. Организация надзора за проведением работ;

5. Оформление окончания работы, перерывов в работе, переводов на другие рабочие места;

6. Установление рациональных режимов труда и отдыха;

Для обеспечения безопасности работ в электроустановках следует выполнять:

1. Отключение установки ( части установки ) от источника питания;

2. Проверку отсутствия напряжения;

3. Заземление отключенных токоведущих частей;

4. Установка предписывающих знаков безопасности.

При проведении работ на токоведущих частях, находящихся под напряжением - выполнение работ по наряду не менее чем двумя лицами, с обеспечением безопасного расположения работающих и используемых механизмов и приспособлений.

8.5 Пожарная безопасность

Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Причинами возникновения пожаров при использовании электроэнергии нередко связаны с нарушениями требований пожарной безопасности при монтаже и эксплуатации электроустановок, т.е. неграмотность обслуживающего персонала. Причины пожаров в электроустановках могут быть как электрического, так и неэлектрического характера. К причинам электрического характера относится:

1. Пробой электроизоляции;

2. Токи короткого замыкания и перегрузок;

3. Плохие контакты в местах соединения проводов;

4. Электрическая дуга, возникающая между контактами коммутационных аппаратов.

Причинами не электрического характера являются:

1. Неосторожное обращение с огнем;

2. Курение в местах не предназначенных для этого.

Для защиты проводников от перегрузок и токов короткого замыкания применяются плавкие вставки, автоматы отключения, контакторы. Для уменьшения вероятности возгорания электроизоляции следует применять электроизоляционные материалы с более высоким классом нагревостойкости. Также, для снижения вероятности возникновения пожара должна проводиться постоянная работа с персоналом, направленная на обучение правилам пожарной безопасности, изучение инструкций по эксплуатации электроустановок.

Место, в котором работает кран, по категории взрывоопасной и пожарной опасности относится к группе Д ( негорючие вещества и материалы в холодном состоянии)[27].

В цехе, в легко доступном месте, укреплен пожарный щит, на котором расположены углекислотный  и пенный огнетушители, инструмент для борьбы с пожаром. Рядом с пожарным щитом находится ящик с песком. На случай пожара или иных чрезвычайных ситуаций предусмотрен план эвакуации рабочих, схема которого закреплена на доступном для обзора месте [23].

Основным распространенным средством тушения пожара , особенно при загорании оборудования, являются огнетушители (углекислотные ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8; углекислотнобромэтиловые ОУБ-3, ОУБ-7; аэрозольные хладоновые ОАХ,ОА,ОХ) и порошковые (ОПС-6, ОПС-10).

8.6 Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях

«Чрезвычайная ситуация» -  нарушение нормальных условий жизни и деятельности людей на объекте или определенной территории (акватории), вызванное аварией, катастрофой, стихийным или экологическим бедствием, эпидемией, эпизоотией, эпифитотией применением возможным противником современных средств поражения и приведшее или могущее привести к людским и материальным потерям.

Повышение устойчивости объекта будет, по существу, достигаться путем усиления наиболее слабых (уязвимых) элементов и участков объекта. Для этого на каждом объекте заблаговременно на основе исследования планируется и проводится большой объем работ , включающий выполнение организационных и инженерно-технических мероприятий.

Основные мероприятия в решении задач повышения устойчивости работы промышленных объектов:

  •  защита рабочих и служащих от аварий, катастроф, стихийных бедствий, а также от современных средств поражения;
  •  повышение прочности и устойчивости важнейших элементов объектов и совершенствование технологического процесса;
  •  повышение устойчивости материально-технического снабжения;
  •  повышение устойчивости управления объектом;
  •  разработка мероприятий по уменьшению вероятности возникновения вторичных факторов поражения и ущерба от них;
  •  подготовка к восстановлению производства после поражения объекта.

Мероприятия будут экономически обоснованными в том случае, если они максимально увязаны с задачами ,решаемыми в мирное время с целью обеспечения безопасности работы объекта, улучшению условий труда, совершенствованию производственного процесса.

8.6.1 Проникающая радиация

Проникающая радиация – один из поражающих факторов ядерного взрыва, представляющий собой гамма-излучение и поток нейронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Кроме гамма-излучения и потока нейронов выделяются ионизирующие излучения в виде альфа- и бета частиц, имеющих малую длину пробега, вследствие чего их воздействием на людей и материалы пренебрегают. Время действия проникающей радиации не превышает 10-15 с от момента взрыва.

Действие проникающей радиации (ПР) на материалы и оборудование зависит от:

- вида излучения;

- дозы облучения;

- вида облучаемого вещества;

- условий окружающей среды.

Наиболее подвержены действию ПР полупроводниковые приборы, для которых самым опасным является нейтронное излучение. Оно нарушает кристаллическую структуру приборов, что приводит к необратимым процессам в полупроводниках. Критерием устойчивости работы электронных систем при воздействии ПР является максимально допустимый поток нейтронов, экспозиционная доза или мощность экспозиционной дозы гамма-излучений, при которых начинаются изменения параметров элементов, но работа систем еще не нарушается.

Основные параметры, характеризующие ионизирующее излучение – доза и мощность дозы излучения, поток и плотность потока частиц.

Для примера, при мощности ядерного взрыва Q=200 кт, расстояние от эпицентра взрыва R=3,8 км, коэффициенте прозрачности атмосферы k=0,66 для высоты взрыва 4,2 км мощность дозы гамма-излучения:

Р/с.

Поток нейронов, испускаемых в окружающую среду:

 н/м2

Доза гамма-излучения:

,

где Dмгн – мгновенная  доза гамма-излучения;

Dоск – осколочная доза гамма-излучения;

Dзахв – захватная доза гамма-излучения.

Р

Р

 P

Р

Коэффициент ослабления одноэтажного каменного здания Косл ПР = 5.

В системе управления электропривода механизма изменения вылета стрелы крана используются микросхемы, транзисторы, диоды, конденсаторы и резисторы. Под действием такой проникающей радиации могут выйти из строя транзисторы и диоды из-за превышения допустимой мощности дозы гамма-излучения. Под действием проникающей радиации сильно меняются динамические параметры интегральных микросхем (ИМС), как правило, такой важный параметр, как быстродействие логических ИМС, выполненных на транзисторах несколько улучшается на начальных стадиях облучения (за счет уменьшения глубины насыщения), но при больших дозах начинает ухудшаться. При значительных дозах происходит резкое увеличение времени задержки включения tзд и увеличение времени нарастания tнср за счет уменьшения коэффициента усиления активных транзисторных элементов[25]. Для обеспечения радиационно-стойкой электроизоляции между элементами ИМС в настоящее время наиболее эффективным является применение изолирующей пленкиSiO2 и поликристаллической кремниевой подложки.

8.6.2 Электромагнитный импульс

Электромагнитные импульсы (ЭМИ) – возникают при взаимодействии мгновенного и захватного гамма-излучений с атомами и молекулами среды. Это электрические и магнитные поля ядерного взрыва.

Особенность ЭМИ – это его способность распространяться на сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям. Поэтому ЭМИ может нанести вред там, где проникающая радиация теряет своё значение, как поражающий фактор.

При воздействиях ЭМИ в линиях связи и электроснабжения возникают напряжения, вызывающие пробои изоляции проводов и кабелей относительно земли, а также пробои изоляции элементов радиоаппаратуры.

ЭМИ имеет вертикальную и горизонтальную составляющие напряжённостей электрического поля.

Вертикальная составляющая:

В/м

Горизонтальная составляющая:

В/м

Особенно подвержена воздействию ЭМИ радиоэлектронная аппаратура, выполненная на полупроводниковых и интегральных схемах, работающих на малых токах и напряжениях и, следовательно, чувствительная к влиянию внешних электрических и магнитных полей. ЭМИ пробивает изоляцию, выжигает элементы электросхем аппаратуры, вызывает короткие замыкания в радиоустройствах, ионизацию диэлектриков и т. п.

При воздействии ЭМИ на аппаратуру, наибольшее напряжение наводится на входных цепях. В транзисторах наблюдается такая зависимость: чем больше коэффициент усиления транзистора, тем меньше его электрическая прочность.

ЭМИ повреждает, также, резисторы, вызывает искрения в их межконтактных соединениях, что приводит к локальному перегреву и нарушению сопротивляемости покрытия.

Большие токи, обусловленные приложенным импульсом напряжения, проходя через конденсатор, в местах повышенного сопротивления, могут вызвать нагрев слоя металлизации и его выгорание, нарушить контакт между обкладками и выводами[24].

Наиболее надёжной мерой защиты от ЭМИ является экранирование. Экранирующие свойства экранов составляют порядка 60 ÷ 80 дБ для сборных и более 100 дБ для полностью сварных в инертном газе.

Толщина экрана рассчитывается

–величина слоя половинного ослабления(выбираю стеклопластик с dпол=2,7см); –коэффициент ослабления( требуемый) принимаю =10, тогда h=8.9см

9 Экономическая часть

9.1 Разработка и оптимизация сетевого графика НИОКР электропривода механизма изменения вылета стрелы портального крана «Кондор»

В моем дипломном проекте для планирования и управления работами был использован метод сетевого планирования и управления (СПУ), основанный на графическом изображении определенного комплекса работ.

Система методов сетевого планирования и управления (СПУ) предназначенная для планирования и управления научными исследованиями, конструкторской и технологической подготовкой производства новых видов продукции, строительством и реконструкцией, капитальным ремонтом основных фондов, созданием и внедрением новой техники и технологии, изобретений и рационализаторских предложений путем применения сетевых графиков (СГ).

СПУ позволяет: формировать календарный план реализации некоего комплекса работ; выявлять и мобилизовать резервы времени, трудовые, материальные и денежные ресурсы; прогнозировать и управлять комплексом работ; разграничивать ответственность руководителей.

Конечным результатом действия СПУ является выявление материальных ресурсов и резервов времени, относящихся к уже выполненным этапам, изменение оценок времени на предстоящие работы и связанные с этим возможные изменения топологии сети с целью свершения завершающего события в заданный срок.

Сетевая модель (СМ) процесса отражается в построении ориентированного графа. Для его построения и последующего использования при функционировании системы СПУ необходимо:

- установить полное содержание работ, их последовательность и  взаимосвязь;

- определить продолжительность каждой работы;

- построить сетевой график;

- рассчитать временные параметры событий и работ;

- проанализировать и, если нужно, оптимизировать график;

- обеспечить управление разработкой системы с помощью сетевого графика.

Использование метода СПУ при проектировании новых устройств всегда носит элемент неопределенности, так как продолжительность работ зависит от условий работы, степени сложности конструкции.

Для определения ожидаемого времени выполнения каждой работы использован метод двух оценок:

          

где tmin(i,j) – оптимистическая оценка, т.е. продолжительность работы (i,j) при самых благоприятных условиях;

tmax(i,j) – пессимистическая оценка, т.е. продолжительность работы (i,j) при самых неблагоприятных условиях.

Результаты расчетов tij приведены в таблице 9.1

После построения сетевого графика необходимо вести управление ходом НИОКР электропривода. Оно начинается сразу после построения СГ и утверждения плана работ и заканчивается в момент совершения завершающего события.

Возможность определения на сетевой модели текущих изменений работ – главное преимущество системы сетевого планирования и управления.

При управлении процессом НИОКР системы управления должны решаться следующие вопросы:

- выявление возникающих расхождений между запланированными работами и фактическим выполнением плана всех видов работ;

- выработка решений, направленных на уменьшение этих отклонений и на выполнение плана работ в запланированные сроки.

Функционирование системы СПУ на стадии оперативного управления представляет собой следующие этапы:

- сбор и передачу оперативной информации о ходе выполнения работ руководителю;

-анализ оперативной информации и подготовку решений руководством;

- принятие решений о корректировке плановых показателей работ;

- объединение ежедневной оперативной информации по работам и заполнение карточек оперативной информации;

- обработку отчетных данных с учетом возможных изменений;

- формирование оперативно-календарных планов и различных сводок, доведение их до руководства.

Таким образом, рассматривая электропривод механизма изменения вылета стрелы портального крана «Кондор», внимание руководителя концентрируется на работах, наиболее напряжённых, решение по которым необходимо принять немедленно. Такое управление позволяет сконцентрировать внимание руководителя на тех ответственных исполнителях, от которых зависит выполнение работ, а также наиболее удобным способом использовать ресурсы во времени.

Таблица 9.1 Перечень событий и работ

Событие

Работа

Кисп,

чел

Наименование

Шифр работы

Содержание

Оценки дней

tmin

tmax

tож

1

2

3

4

5

6

7

8

0

Постановка задачи

0-1

Получение задания на проектирование

1

2

1

3

1

Поиск и подбор литературы.

1-2

Поиск информации в сети Интернет

1

2

1

1

1-3

Поиск информации в библиотеке

1

2

1

1

2

Анализ полученной информации.

2-4

Детальное изучение информации, полученной из сети Интернет.

3

4

3

3

3

Анализ полученной информации.

3-4

Детальное изучение информации, полученной из библиотеки.

3

4

3

3


Продолжение таблицы
9.1

1

2

3

4

5

6

7

8

4

Описание технологического процесса крановой перегрузки.

4-5

Изучение технологического процесса крановой перегрузки.

2

4

3

3

5

Описание конструкции крана.

5-6

Изучение конструкции крана.

3

5

4

2

6

Описание технологии перегрузочных работ.

6-7

Изучение технологии перегрузочных работ.

1

2

1

2

7

Предварительный выбор двигателя и расчет нагрузочной диаграммы и тахограммы.

7-8

Предварительный выбор двигателя.

2

3

2

2

7-9

Расчет нагрузочной диаграммы.

3

5

4

1

7-10

Расчет тахограммы.

3

5

4

1

8

Проверка выбранного двигателя.

8-11

Проверка выбранного двигателя.

2

3

2

2


Продолжение таблицы
9.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Построение нагрузочной диаграммы.

9-11

Построение нагрузочной диаграммы..

2

3

2

3

10

Статический расчет системы электропривода.

10-11

Построение тахограммы.

4

6

5

4

11

Определение требований, предъявляемых к электроприводу крана.

11-12

Определение требований, предъявляемых к электроприводу крана.

1

2

1

3

12

Выбор системы электропривода механизма изменения вылета стрелы.

12-13

Выбор системы электропривода механизма изменения вылета стрелы.

2

3

2

2

13

Статический расчет системы электропривода

13-14

Расчет регулятора тока.

2

3

2

2

13-15

Расчет регулятора скорости.

2

3

2

2


Продолжение таблицы
9.1

1

2

3

4

5

6

7

8

14

Проверка правильности расчета регулятора тока.

14-16

Проверка правильности расчета регулятора тока на ЭВМ.

1

2

1

3

15

Проверка правильности расчета регулятора скорости.

15-16

Проверка правильности расчета регулятора скорости на ЭВМ.

1

2

1

3

16

Построение механических характеристик.

16-17

Построение механических характеристик.

3

5

4

4

17

Динамический расчет системы электропривода.

17-18

Расчет переходных процессов скорости и тока.

3

5

4

4

18

Описание схемы предложенного электропривода.

18-19

Описание схемы предложенного электропривода

1

2

1

1


Продолжение таблицы
9.1

1

2

3

4

5

6

7

8

19

Оформление графической части электропривода.

19-20

Построение схем и графиков переходных процессов

4

6

5

2

20

Оформление графической части крана.

20-21

Построение основного вида и кинематической схемы крана.

5

7

6

2

21

Составление спецификаций и проверка чертежей, итоговая проверка работы.

В ходе построения сетевого графика (СГ) в соответствии с [31] определяются следующие его основные параметры:

- наиболее ранний срок начала работы tрн(i,j) определяется по формуле:

          tрн(i,j)=tр(i),

где tр(i) – ранний срок наступления события (i), дней;

-наиболее ранний срок окончания работы tро(i,j) определяется по формуле:

           tро(i,j)=tрн(i,j)+t(i,j),

где t(i,j) – продолжительность работы, дней;

tрн(i,j) – наиболее ранний, из возможных, срок начала события, дней;

-наиболее поздний срок окончания работы tпо(i,j) определяется по формуле:

          tпо(i,j)=tп(j),

-наиболее поздний срок начала работы tпн(i,j) определяется по формуле:

           tпн(i,j)=tпо(i,j)-t(i,j),

-полный резерв времени работы Rп(i,j) определяется по формуле:

           Rп(i,j)=tпо(i,j)-tро(I,j),

где (i,j) – шифры работ соответственно начального и конечного событий.

На рисунке 9.1 для большей наглядности представлен фрагмент

сетевого графика. На нем кружками изображены события, в которых отражены: номер события i, резерв события Ri, ранний tpi и поздний tпi, сроки его свершения.

Стрелкой изображена работа, которая показывает связь между двумя событиями, и характеризуется затратами времени (продолжительность

работы tij) или иного ресурса, а также исполнителем работы (количеством работников, выполняющих работу Kij).

Рисунок 9.1 Фрагмент сетевого графика НИОКР.

Сетевой график по данным из таблицы 9.1 приведен на рисунке 9.2.

Результаты расчета основных параметров сетевого графика представлены в таблице 9.2.

Таблица 9.2 Результаты расчета временных параметров работ сетевого графика

События

tij

Ранние сроки

Поздние сроки

Rп(i,j)

i

j

tрн(i,j)

tро(I,j)

tпн(i,j)

tпо(i,j)

1

2

3

4

5

6

7

8

0

1

1

1

2

1

2

0

1

2

1

1

2

1

2

0

1

3

1

1

2

1

2

0

2

4

3

3

6

1

4

0

1

2

3

4

5

6

7

8

3

4

3

3

6

1

4

0

4

5

3

2

5

1

4

0

5

6

4

3

7

1

5

0

6

7

1

1

2

1

2

0

7

8

2

2

4

1

3

5

7

9

4

3

7

1

5

3

7

10

4

3

7

1

5

0

8

11

2

2

4

1

3

0

9

11

2

2

4

1

3

0

10

11

5

4

9

1

6

0

11

12

1

1

2

1

2

0

12

13

2

2

4

1

3

0

13

14

2

2

4

1

3

0


           
Продолжение таблицы 9.2

1

2

3

4

5

6

7

8

13

15

2

2

4

1

3

0

14

16

1

1

2

1

2

0

15

16

1

1

2

1

2

0

16

17

4

3

7

1

5

0

17

18

4

3

7

1

5

0

18

19

1

1

2

1

2

0

19

20

5

4

9

1

6

0

20

21

6

5

11

1

7

0

В результате расчетов определена наибольшая продолжительность проведения работ: это продолжительность работ, лежащих на так называемом критическом пути. Отклонение от запланированного времени исполнения любой из работ может привести к срыву всего плана работы над электроприводом.

Tкр=48 дней.

9.2 Выбор базы сравнения

При расчетах экономического эффекта от модернизации применяемых на предприятии средств труда, за базу сравнения принимают заменяемую технику[32]. Выбор аналога производится путем тщательного ознакомления со следующими источниками:

1) картами технического уровня и качества выпускаемых изделий по профилю проектируемого изделия;

2) патентной информацией;

3) справочниками;

4) бюллетенями научно-технической информации и т.д.

За базу сравнения был принят электропривод «КЕМТОР» болгарского производства.

Достоинства преобразователя частоты серии АПЧ отечественного производства по сравнению с электроприводом «КЕМТОР»:

- высокая надежность;

- меньшие энергозатраты по сравнению с приводом болгарского производства;

- относительно невысокая стоимость;

- наличие схем и документации для осуществления ремонта;

- простота в эксплуатации.

9.3 Сравнительный анализ технического уровня и качества проектируемых систем крана

Экономическая эффективность новых разработок определяется в первую очередь их техническим уровнем.

Экономический эффект, получаемый потребителем, тем больше, чем выше технико-экономические показатели новых изделий.

Технический уровень системы электропривода – это относительная характеристика качества, основанная на сопоставлении значений показателей, характеризующих техническое совершенство вариантов  проектируемой системы.

Показатели технического уровня  и качества сведены в таблицу 9.3.

Таблица 9.3 Показатели технического уровня и качеств проектируемой системы.

Код показателя

Наименования показателя

Ед.изм

Значения показателей

Вариант  1

Вариант 2

1

2

3

4

5

1

Преобразователь

Тип

«КЕМТОР»

АПЧ

2

Система электропривода

ТП-Д

ТП-Д

3

Двигатель

Тип

МР132М

4А200М6УЗ

4

Номинальная мощность электродвигателя

кВт

11

22

5

Номинальная частота вращения электродвигателя

Об/мин

1000

1000

6

Тахогенератор

Тип

встроенный

встроенный

7

Исполнение привода

Тип

реверсивный

реверсивный

8

Наличие привода на российском рынке.

Нет

Да

Вывод: в ходе проведения сравнительного анализа технического уровня выбран второй вариант из-за наличия его на российском рынке, а также, из-за меньших затрат на электроэнергию.

9.4 Расчет капиталовложений для модернизации электропривода крана

Расчет основной заработной платы основных производственных рабочих.

Затраты складываются из заработной платы руководителей, специалистов, служащих и вспомогательных рабочих основного производственного цеха.

Численность персонала в соответствии со штатным расписанием:

- начальники цехов, мастера, экономисты, нормировщики, диспетчеры, табельщики, учетчики                                                                              32 чел.

- инженеры(цеховые)                                                                   12 чел.

- вспомогательные рабочие цехов           64 чел.

       Всего:             108 чел.

Среднемесячная зарплата одного работника ОАО «НМТП»      составила 6438,46 рублей в месяц.

Принимаем размер оплаты труда

         L=6438,46  руб.

Дополнительная заработная плата основных производственных рабочих

В статью дополнительной заработной платы включаются выплаты, предусмотренные российским законодательством за неотработанное (неявочное) время: оплата очередных и дополнительных отпусков; оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей; выплаты вознаграждений за выслугу лет и др. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих данную НИОКР, обычно определяется в процентах от их основной заработной платы. Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих данную НИОКР, обычно определяется в процентах от их основной заработной платы.

Размер дополнительной заработной платы составляет 10% от основной заработной платы:

          LД=0,1·L,

Таким образом LД=0,1·6438,46 =643,85 руб.

Отчисления от основной и дополнительной заработной платы основных производственных рабочих во внебюджетные фонды

Единый социальный налог (ЕСН) 26%:

6438,46*0,26 = 1674 руб.

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования цеха изготовителя проектируемого изделия

Сумма материальных затрат принимается в пределах фактически израсходованных средств в 2005 году с учетом планируемой инфляции в размере 16 % в год:

6438,46*1, 16 = 7468,61 руб.

Отчисления в фонд обязательного социального страхования от несчастных случаев 1.5%.

Оосс=0.015(L+ LД)=0.015(6438.46+643.85)=106.23, руб

Расходы по статье "Научные и производственные командировки" включают в себя суточные, квартирные, транспортные и другие виды расходов по всем видам служебных командировок работников, выполняющих задания по данной НИОКР. При выполнении данной НИОКР служебные командировки отсутствовали.

На статью "Прочие прямые расходы" относятся расходы на приобретение и подготовку материалов, специальной научно-технической информации, по оплате консультаций, анализов, экспертиз и другие расходы, необходимые при проведении данной НИОКР, которые могут быть отнесены на неё по прямому признаку, но не входят ни в одну из вышеперечисленных статей. Величина расходов по данной статье устанавливается специальными расчетами и составляет 5% от основной заработной платы, т.е.

         Рпр=0,05·L,

 Рпр=0,05·6438,46=321,92 руб.

В статью "Накладные расходы" включаются расходы на управление и хозяйственное обслуживание и другие расходы, общие для всей тематики и всего предприятия или организации. Так, по этой статье учитываются заработная плата аппарата управления и общехозяйственных служб, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудования и др., амортизационные отчисления на их полное восстановление, расходы по охране труда, изобретательству и рационализаторству и так далее. Величина накладных расходов на данную НИОКР определяется в процентах от основной заработной платы работников предприятия, непосредственно участвующих в ее выполнении, и составляет 160%:

           Рн=1,6·(L+LД),

Рн=1,6·(6438,46+643,85)=11331,7 руб.

Затраты на материалы и покупные изделия берем из расчета стоимости привода, двигателя и др. материалов.

М=48364 руб.

Капиталовложения данной НИОКР рассчитывается по формуле:

          С=М+L+LДснпрн,

      С=48364+6438,46+643,85+2627,54+321,92+11331,7=69727,47 руб.

Плановая прибыль равна 27% от себестоимости НИОКР, то есть

         П=0,27·С,

     П=0,27·69727,47 =18826,42 руб.

Затем определяем налог на добавленную стоимость (НДС) по установленной Правительством РФ ставке. Окончательно плановая цена НИОКР рассчитывается по формуле:

  ЦНИОКРSНИОКР+НДС. Результаты расчета приведены в таблице 9.4.

Таблица 9.4 Калькуляция себестоимости и цены НИОКР по модернизации токарного станка.

Наименование статей затрат

Условное обозначение

Затраты

Обоснование

сумма, руб.

в % к итогу

1

2

3

4

5

1. Материалы и покупные изделия

М

48364

65

По данным предприятия

2. Основная заработная плата

L

6438,46

14

По данным предприятия

3. Дополнительная заработная плата

LД

643,85

1.43

10% от L

4.Единый социальный налог (ЕСН) 26%:

Оесн

1674

3.3

35,6% от (L+LД)

5. Прочие прямые расходы

Рпр

321,92

0.71

5% от L

6. Накладные расходы

Рн

11331,7

25

160% от (L+LД)


     
Продолжение таблицы 9.4

1

2

3

4

5

Итого себестоимость НИОКР

СНИОКР

71401,47

100

Сумма пунктов 1-7

Прибыль плановая

П

19278,4

27% от СНИОКР

Цена НИОКР (без учета налогов)

ЦНИОКР

90679,87

СНИОКР

Налог на добавленную стоимость

НДС

18135,97

20% от ЦНИОКР

Цена НИОКР (включая НДС)

ЦНИОКРS

108815,84

ЦНИОКР + НДС

Расчет затрат на разработку предполагает предварительное планирование конструкторских работ и определение трудозатрат на весь комплекс работ, начиная с разработки технического задания и заканчивая испытаниями и передачей готовой системы и рабочей документации по её эксплуатации заказчику.

Для расчета цены научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) требуется определить плановую себестоимость проведения НИОКР. Целью планирования себестоимости проведения НИОКР является экономически обоснованное определение величины затрат на её выполнение. В плановую себестоимость НИОКР включаются все затраты, связанные с её выполнением, независимо от источника финансирования.

Определение затрат на НИОКР производится путем составления калькуляции плановой себестоимости. Она является основным документом, на основании которого осуществляется планирование и учет затрат на выполнение НИОКР. Калькуляция себестоимости проведения НИОКР осуществляется по следующим статьям затрат:

-материалы и покупные изделия;

-спецоборудование для научных (экспериментальных) работ;

-основная заработная плата научно-производственного персонала (ОАО «НМТП»);

-дополнительная заработная плата;

-отчисления на социальные нужды (на социальное страхование, в пенсионный фонд РФ, на обязательное медицинское страхование);

-расходы на научные и производственные командировки;

-затраты по работам, выполняемым сторонними организациями и предприятиями;

-прочие прямые расходы;

-накладные расходы.

В статью "Материалы и покупные изделия" включаются затраты на сырьё, основные материалы, вспомогательные материалы, покупные полуфабрикаты, комплектующие изделия, необходимые для выполнения НИОКР по данному дипломному проекту. Затраты по этой статье определяются по действующим на май 2005 г. ценам.

9.5 Расчет эксплуатационных издержек

Эксплуатационные расходы, неизбежно возникающие при использовании токарного станка, включают заработную плату обслуживающего персонала с начислениями, расходы на материалы, на ремонт и эксплуатацию, затраты на энергоносители, затраты на ремонт и техническое обслуживание, амортизационные отчисления, расходы на инструмент, на ущерб от простоев стенда в ремонтах, затраты на содержание помещения и другие необходимые затраты.

Расчет годовых эксплуатационных издержек потребителя при использовании базового и нового изделия определяются по следующим формулам соответственно:

;

;

где А1,2 – ежегодные амортизационные отчисления от цены базового и нового изделия соответственно, руб;

- расходы на текущие ремонты изделия, руб;

 - расходы на электроэнергию, руб;

- расходы на межремонтное обслуживание, руб

,

где Ц1 – цена базового изделия, руб;

НА – годовая норма амортизационных отчислений (НА=5%).

Ежегодные амортизационные отчисления от цены базового изделия:

АТ1=56248*5*(1/100)=2812,4 руб.

Ежегодные амортизационные отчисления от цены нового изделия:

где Ц2 – цена нового изделия, руб;

АТ2=48364*5*(1/100)=2418,2 руб.

Расходы на текущие ремонты базового изделия:

,

где ПР1 – процент учитывающий затраты на текущие ремонты базового привода;  т.к. во втором случае установка используется более рационально.

РТ1=56248*12*(1/100)=6749,76 руб.

Расходы на текущие ремонты нового изделия:

,

РТ2=48364*10*(1/100)=4836,4 руб.

Затраты на межремонтное обслуживание базового изделия определим по формуле:

,

где ПМР1 – процент учитывающий межремонтное обслуживание базового изделия, ПМР1=15%.

ОМР1=56248*15*(1/100)=8437,2 руб.

Затраты на межремонтное обслуживание нового изделия определим по формуле:

,

где ПМР2 – процент учитывающий межремонтное обслуживание нового изделия, ПМР2=13%.

ОМР2=48364*13*(1/100)=6287,32 руб.

Расходы на электроэнергию:

,

где ДР  - количество рабочих дней в году, ДР=348;

- продолжительность рабочей смены, =8часов;

- количество рабочих смен, =2 смены;

- мощность потребляемой электроэнергии, кВт;

- цена 1 кВт*ч электроэнергии, =1,1 руб/кВт*ч;

Средняя мощность потребляемая из сети:

   кВт

где  - КПД двигателя МР132М.

           руб.

Расходы на электроэнергию при использовании нового оборудования:

,

- цена 1 кВт*ч электроэнергии, =1,1 руб/кВт*ч;

Средняя мощность потребляемая из сети:

кВт.

руб.

Годовые эксплуатационные издержки:

И1=2812,4+6749,76+8437,2+324000=341999,36 руб.

И2=2418,2+4836,4+6287+149400=162941,6 руб.

9.6 Расчет годового экономического эффекта

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле:

Э=(И1-И2)-ЕП*К,

где  Э – годовой экономический эффект, руб;  

ЕП–нормативный коэффициент экономической эффективности, ЕП=0.15;

К – капиталовложения, руб.

Э=(341999,36-162941,6)-0,15*71401,47=168347,54руб.

9.7 Определение срока окупаемости дополнительных капитальных вложений

Кроме экономического эффекта необходимо определить срок окупаемости дополнительных капитальных вложений ТОК, который рассчитывается по формуле:

К=71401,47 рубкапитальные вложения на модернизацию.

года.

В результате замены электропривода «КЕМТОР» на преобразователь частоты серии АПЧ срок окупаемости дополнительных капиталовложений составил 0,4года. В результате проведения данного технико-экономического анализа, при использовании крана, было выяснено, что внедрение преобразователя частоты серии АПЧ позволит снизить энергозатраты, что, несомненно, является важным критерием модернизации.

Заключение

В соответствии с заданием на дипломный проект была рассмотрена конструкция портального крана «Кондор», описан электропривод механизма изменения вылета стрелы. Выбран асинхронный электродвигатель для электропривода механизма изменения вылета стрелы типа 4А200M6Y3;  кВт;  = 1000 об/мин; Uн = 380В.

Согласно предъявляемым требованиям к электроприводу механизма изменения вылета стрелы, путем поиска в Internet, в качестве привода был выбран преобразователь частоты серии АПЧ, описаны его назначение, технические характеристики, устройство и принцип работы.

Проведен статический расчет привода, в результате которого были определены параметры объекта регулирования.

Для анализа динамики были рассчитаны передаточные функции звеньев структурной схемы, по которым были построены на ПЭВМ переходные процессы с использованием пакета MatLab.

При пуске двигателя без задатчика интенсивности пусковой ток превышает допустимый ток преобразователя в 6 раз, что невозможно. Для ограничения пускового тока на уровне допустимого значения (1,3IH) применен задатчик интенсивности с постоянной времени ТЗИ=0,25с. При ограничении пускового тока разгон двигателя проходит плавно, без перерегулирования. Поэтому переходные процессы затянуты по времени. Время переходного процесса без нагрузки составляет 0,36с, а под нагрузкой 0,4с.

В разделе безопасность жизнедеятельности разработаны технические и организационно-технические меры по снижению влияния опасностей и вредностей на организм человека при эксплуатации крана, а также оценена опасность для работников предприятия и населения при  возникновении угрозы ядерного взрыва.

В экономической части проекта был рассчитан годовой экономический эффект от модернизации и внедрения электропривода АПЧ, который составляет 168347,54руб. Срок окупаемости проектируемой системы составил 0,4 года.

Литература

  1.  Ворончихин Г.И. Инструкция по эксплуатации портальных кранов «Кондор» постройки 1974 – 1984 гг. – М.: В/О «Мортехинформреклама», 1986. – 140с + вкладки.
  2.  Электрооборудование кранов/ Минэнерго СССР. – изд. 6-е, перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648с.
  3.  Современное состояние и тенденции в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе (краткий аналитический обзор)/ Л.Х. Дацковский, Б.И. Абрамов и др.// Электротехника 1996. - №10 – с. 18-28.
  4.  Сандлер А.С., Сарбатов Р.С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. – М.: Энергия, 1974. – 328с.
  5.  http://www.texcom.ru
  6.  http://www.elvpr.ru
  7.  http://www.servotech.ru
  8.  http://www.inverter.ru
  9.  http://www.elprivod.ru
  10.  http://www.privod.ru
  11.  http://www.triolcorp.ru
  12.  Преобразователь частоты серии АПЧ (руководство по эксплуатации) 2002. – с. 1-17.
  13.  Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. – Л.: Энергоиздат, 1982. – 392с.
  14.  Усынин Ю.С. Системы управления электроприводов: Учеб. пособие.– 2-е изд., испр. и доп. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. – 328 с.
  15.  Ключев В.И. Теория электропривода: Учеб. для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 2001. – 704 с.
  16.  Асинхронные двигатели серии 4А: Справ. /А.Э. Кравчик, М.М. Шлаер, В.И. Афонин и др. – М.: Энергоиздат, 1982. – 504 с.
  17.  Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. – М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с.
  18.  Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. Преобразовательная техника.- Киев: Выща школа, 1983. – 432 с.
  19.  Осипов О.И. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод: Учебное пособие по курсу «Типовые решения и техника современного электропривода» - М.: Издательство МЭИ, 2004. – 80 с.
  20.  Онищенко Г.Б., Аксёнов М.И., Грехов В.П. и др. Автоматизированный электропривод промышленных установок. – М.: РАСХН, 2001. – 520 с.
  21.  Гребенников В.И. Системы управления электроприводов: Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию/ Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2004. – 50с.
  22.  Долин П.А. Основы  техники безопасности в электроустановках: учебное пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 448с
  23.  Правила устройства электроустановок. – Изд. 7-е перераб. и доп.– М.: Главгосэнергонадзор России, 2003. -607с.
  24.  Охрана труда в электроустановках /Под ред. Б. А. Князевского.- М.: Энергоатомиздат, 1983. -335 с.
  25.  Защита объектов  народного хозяйства от оружия массового поражения: Справочник /Г.П.Димиденко-К: Выща шк.Головное  изд-во, 1989-287с.
  26.  Дружинин Г.В.   Надежность автоматизированных производственных систем.–4–е изд. Перераб. И доп.—М.: Энергоиздат. 1986–480с.
  27.  ГОСТ 12.1.003-88 ”Шум. Общие требования безопасности”.
  28.  НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.
  29.  ГОСТ 12.4.012–75 “Средства измерения и контроля вибрации на рабочих местах. Технические требования.”
  30.  ГОСТ 12.1.038-82 «Электробезопасность. Предельно-допустимые уровни напряжений прикосновений и токов»
  31.    СНиП 23 – 05 – 95. Естественное и искусственное освещение. – М.: Мин. строительства, 1995. – 35 с.
  32.  Меренков П.В. Методические указания к курсовой работе и экономической части дипломного проекта / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2000. – 28с.
  33.  Сербиновский Б.Ю., Зинченко Е.В. Методические указания и задания к практическому занятию по курсу «Организация и планирование производства»/ Новочерк. Политехн. ин-т. Новочеркасск, 1992. - 20с.
  34.  Общие требования и правила оформления текстовых документов в учебном процессе. 2-е изд. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: ЮРГТУ(НПИ), 2003. – 28с.

Рис. 7.1. Схема моделирования электропривода

c

t

Ω

1/c

c

t

A

I

t

c

1/c

Ω

c

t

A

I

c

t

1/c

Ω

c

t

A

I

PEN

L3

L1

L2

PEN

L3

L2

L1

PEN

L2

L3

L1

×

3

220

66.7

=

×

3

44

10

466,9

=

66,7

×

7

н

I

×

7

466,9

=

641,988

1.25

1.1

×

×


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39080. Оболочка Moodle; история создания, спецификация. Процессы в Linux. Идентификаторы процессов 28.16 KB
  Демоны Возможности тестовой системы MOODLE. Среда дистанционного обучения СДО Moodle – это среда дистанционного обучения предназначенная для создания качественных дистанционных курсов. СДО Moodle – постоянно развивающийся проект основанный на теории социального конструктивизма.
39081. Управление процессами. Команды nice, nohup, kill, killall. Оболочка Moodle; архитектура, возможности 28.47 KB
  По мнению большинства исследователей занимающихся проблемами дистанционного обучения под последним следует понимать новую форму обучения базирующуюся на применении широкого спектра традиционных и новых информационных технологий а также технических средств которые используются для доставки учебного материала его самостоятельного изучения диалогового обмена между обучающимися и преподавателями и которая в общем случае некритична к их расположению в пространстве и контакту во времени. Вместе с тем эта новая специфическая форма обучения...
39082. Медиаобразовательная среда в контексте педагогического проектирования. Классификация и краткое описание средств организации электронного обучения 27.65 KB
  Ршгд Во всем многообразии средств организации электронного обучения можно выделить следующие группы: авторские программные продукты uthoring Pckges системы управления контентом Content Mngement Systems CMS системы управления обучением Lerning Mngement Systems LMS системы управления учебным контентом Lerning Content Mngement Systems LCMS Авторские программные продукты uthoring Pckges. Системы управления контентом CMS. Системы управления контентом позволяют создавать каталоги графических звуковых аудио...
39083. Навигация по файловой системе. Работа с файлами и каталогами Linux. Создание папки для хранения данных СДО Moodle 89.91 KB
  С этим можно согласиться но при одном условии – дистанционное обучение должно быть построено с необходимым и достаточным уровнем качества обучения. В сфере образования под качеством обучения подразумевается соответствие знаний и умений выпускников учебного заведения требованиям предъявляемым со стороны рынка труда. Вторая модель управления качеством образования основана на контроле не только знаний обучаемых но и процессов обучения их организации и применяемых средств.
39084. Настройка сети Debian Linux. Серверная структура СДО Moodle 44.99 KB
  Интерфейс СДО Moodle. Серверная структура СДО Moodle. Формы контроля знаний в системе дистанционного обучения Moodle. Система дистанционного обучения Moodle обладает интуитивно понятным интерфейсом.
39085. Понятие инструментальной системы для создания курсов ДОТ, преимущества и классификация. Описание структуры файловой системы Linux 21.75 KB
  Понятие инструментальной системы для создания курсов ДОТ преимущества и классификация. Инструментальные системы для создания курсов ДО ориентированы на пользователей тьюторов разработчиков курсов ДО. Преимущества инструментальных систем: существенно снижается время на разработку курсов; снижаются общие затраты организации на разработку и использование курсов ДО; обеспечивается современный уровень функциональных и коммуникационных возможностей и пользовательского графического интерфейса курсов; исключаются многие ошибки начинающих...
39086. Распределение прав доступа в Linux. Системные требования для развертывания СДО Moodle 27.66 KB
  Системные требования для развертывания СДО Moodle. Количество пользователей которые смогут пользоваться Moodle может быть ограничено производительностью сервера. Большинство предпочитают вебсервер pche но Moodle будет хорошо работать и с любым другим вебсервером который поддерживает PHP например IIS под Windows. Язык сценариев PHP обратите внимание что есть особенности установки Moodle с PHPccelertor.
39087. Дистанционные образовательные технологии: история и развитие в России. Учётные записи в Linux 45.52 KB
  А также необходимостью современной педагогики дать ответ на запрос общества по выработке новых педагогических средств обучения и воспитания в новой культурноинформационной среде. Глобальные изменения в информационнокультурной среде мы относим к макрофакторам способствующим появлению электронного обучения. Мезофакторами определяющими развитие электронного обучения являются современные философские культурологические психологические и педагогические теории отражающие современные реалии культуры.
39088. Алгоритм и программа генерации ключевой информации 1.65 MB
  Настоящая работа посвящена в первую очередь ГПСП, ориентированным на использование в системах защиты информации от случайных и умышленных деструктивных воздействий. Вначале рассматриваются общие принципы проектирования непредсказуемых ГПСП, требования к таким устройствам, описываются основные строительные блоки, используемые при их создании.