Из схемы видно, что при закрытых транзисторах моста
имеет место расход энергии ,накопленной обмоткой двигателя, без участия
внешнего источника.
Таким образом получили формулу описывающую переходной процесс
протекающий в обмотке двигателя при переключении транзисторных ключей:
где io - ток в начальный момент времени.
Проведём аппроксимирование синусоидальной функции полученной
зависимостью. Для более жёстких условий возьмём синус с частотой 80Гц.
рис. 4
Из графика видно, что напряжения питания недостаточно для быстрого
совершения переходного процесса, поэтому мы не сможем аппроксимировать данную
синусоиду. Необходимо увеличить напряжение питания до 450В.
рис. 5
Теперь можно провести с некоторой погрешностью аппроксимацию,
включая и выключая в нужные моменты транзисторы.
рис. 6
Так выглядит аппроксимированная синусоида с погрешностью 2,3% от Imax
Проделав тоже и для остальных частот с шагом в 5Гц получим таблицу
временных интервалов, которую в дальнейшем запрограммируем в микроконтроллер.
Таким образом мы получили новые условия для разработки модуля
управления:
напряжение питания ключевого моста Uп = 450В
ток потребления нагрузки Iп = 0,5А
трехфазный асинхронный двигатель управление
2.
Схемотехнический раздел
2.1 Выбор и
обоснование схемного решения
На сегодняшний день на рынке существует большое количество разнообразных
схем управления двигателями разных фирм-производителей, но стоимость их
достаточно высока и предназначены они, прежде всего, для использования в
стационарном режиме с питанием от трёхфазного источника. В нашем же случае
необходимо создать схему по возможности с минимальным набором электронных
компонентов и функциональную логику удовлетворяющую заданным техническим
характеристикам (скорость вращения, направление вращения, экономное потребление
питания, преобразование напряжения источника питания до уровня необходимого для
устойчивой работы двигателя).
Разработка системы управления двигателем предполагается в
виде конструктивного законченного модуля.
В связи с этим предлагается структурная схема всего модуля
управления, которая приведена в приложении в виде схемы электрической
структурной (НГТУ.430431.003 Э1).
Для того чтобы использовать как можно меньшее количество
электронных компонентов, а также упростить проектирование устройства,
необходимо применить микросхемы, разработанные специально для данной области
применения.
Главным компонентом модуля является микроконтроллер. Именно
он управляет всеми процессами, происходящими в системе - получение команд
запуска, останова, управление скоростью вращения двигателя, переключение
вращения в обратную сторону, подстройкой уровня питания двигателя.
Для повышения кпд инвертора и уменьшения размеров конструкции
будем использовать мостовую схему включения ключевых транзисторов.
Для обеспечения необходимого согласованного режима управления
ключами инвертора необходимо использовать специализированные микросхемы
драйверов.
Микросхемы драйверов работают от развязывающего
трансформатора, который переворачивает фазу для управления противоположными
ключами.
Для согласования нагрузок между микроконтроллером и
развязывающим трансформатором используем буферный усилитель.
В качестве преобразующего элемента используется повышающий
трансформатор.
Оконечный выпрямитель выполнен в виде диодного моста. Это
сделано из следующих соображений: во-первых, используя диодный мост вместо
полумоста мы тем самым уменьшаем габариты трансформатора; во-вторых, имея на
выходе напряжение порядка 400 вольт необходимо подобрать диоды с обратным
напряжением пробоя превышающем как минимум в два раза имеющееся, т. е Uобр > 800В.
Выпускаемые в настоящее время быстродействующие диоды Шоттки имеют максимальное
Uобр = 600В.
Для управления двигателя используются шесть высоковольтных
ключей, включенных по мостовой схеме. Ключи работают под управлением драйвера,
имеющего шесть входов и защитные цепи.
2.2 Разработка
принципиальной схемы
Выбор микроконтроллера.
Для реализации устройства был выбран микроконтроллер ATmega64 фирмы Atmel [2]. Основными факторами
при выборе контроллера являлись: стоимость, достаточное количество линий
ввода-вывода, наличие встроенных модулей UART и SPI, наличие бесплатной
интегрированной среды разработки и отладки программ Code Vision AVR.
рис. 7
Ниже приведены основные характеристики микроконтроллера ATmega64 [7]:
·
Высокоскоростная
RISC архитектура
·
130
инструкций
·
Все
инструкции выполняются за один цикл, кроме команд переходов, выполняемых за два
цикла
·
Тактовая
частота до 16 МГц, период до 62.5 нс.
·
До
64кбайт FLASH памяти программ.
До 4кбайт памяти данных ОЗУ.
До 2кбайт EEPROM памяти данных.
·
Система
прерываний (14 источников), 8 - ми уровневый аппаратный стек.
·
Прямой,
косвенный и относительный режимы адресации.
·
Высокоскоростная,
энергосберегающая CMOS FLASH/EEPROM технология.
·
Программирование
в готовом устройстве (используются два вывода микроконтроллера)
·
Широкий
диапазон напряжений питания от 2.7 В до 5.5 В
·
Повышенная
нагрузочная способность портов ввода/вывода (25 мА).
·
Малое
энергопотребление:
< 0,6 мА 4,0 В, 4 МГц.
< 1 мкА в режиме энергосбережения.
независимых счётных выходов необходимые для управления шестью
силовыми ключами.
Для обеспечения устойчивой работы микроконтроллера в качестве
частотозадающего элемента тактового генератора был применен кварцевый резонатор
с резонансной частотой 10 МГц, подключенный к выводам XTAL1 и XTAL2. Конденсаторы C15 и C16
используются для устойчивого запуска внутреннего генератора. Конденсаторы С17,
С18 и резистор R23 используются для коррекции аналоговой части микроконтроллера.
Применены шесть управляющих кнопок с самовозвратом. Резисторы R17-R22 используются для
ограничения тока.
Согласование выходной шины микроконтроллера с
инвертором.
Для сопряжения микроконтроллера ATmega64 со входными цепями
инвертора используется буферный усилитель UCC 37324, имеющий следующие
характеристики:
Использование биполярных и полевых транзисторах на выходе.
Сопряжение с ТТЛ и КМОП логикой на входе независимо от
источника напряжения.
Напряжение питания 4 - 15В
ток потребления 0,3 мА
выходы могут быть объединены для увеличения нагрузочной
способности.
Структурная схема UCC 37324:
рис. 8
Развязывающий трансформатор.
Развязывающий трансформатор используется для разделения
сигналов управления верхним и нижним ключом. Сигнал, приходящий с
микроконтроллера имеет форму показанную на рис.9
рис. 9
После прохождения его через буферный усилитель и
развязывающий трансформатор сигналы управления ключами имеют вид показанный на
рис. 10:
рис. 10
Для подключения нижнего плеча необходимо изменить фазировку
выходной обмотки на противоположную по отношению к верхнему плечу. Для
управления оставшимися двумя ключами нужен дополнительный буферный усилитель и
развязывающий трансформатор. На дополнительную цепь подаётся тот же сигнал с
микроконтроллера, как и рассмотренный ранее. Для управления ключевым мостом
необходимо правильное подключение транзисторных ключей к развязывающим
трансформаторам. Необходимо соблюсти режим работы, при котором возможно
одновременное отпирание транзисторов находящихся в диагонали ключевого моста.
Этого можно достичь правильным включением вторичных обмоток развязывающего
трансформатора.
Трансформатор проще всего выполнить на ферритовом кольце
марки Epocon N87 R16 0x9 6x6,3 проводом МГТФ 0,12 по 13 витков на обмотку. [3]
Схема драйвера.
Драйвер необходим для согласования развязывающего
трансформатора с ключами инвертора. Для этого используется UCC 37324 [3]. Питание
микросхемы осуществляется от тактируемых импульсов с трансформатора. Для защиты
микросхем от импульсов обратной полярности в цепь питания ставится резистор R1 сопротивлением 3Ома и
диод VD1 - 10BQ040. Сигнал управления снимается с резистивного делителя R2, R5 номиналами 1кОм и
2,7кОм соответственно.
Преобразующий элемент (повышающий трансформатор).
Для уменьшения массогабаритных показателей будем использовать
планарный трансформатор фирмы Payton [4]. Планарные трансформаторы фирмы Payton обладают высоким кпд,
низким электромагнитным излучением, малыми размерами и весом.
Частота ШИМ равна 125кГц
Ток нагрузки равен 0,5А
Исходя из этих данных выбираем трансформатор типа T50 DC P. N.16452. Этот
трансформатор работает с мощностью до 400Вт, с частотой до 2.5МГц; максимальный
ток 50А; при этом имеет габаритные размеры: 30х22х10 мм.
Ключи инвертора.
Можно воспользоваться транзисторами IRFP054 фирмы International Rctifier [5]. Параметры IRFP054:
Uси = 60В
Iс = 70А
Pси = 230Вт
S = 25000мА/В
Для обеспечения нормальной работы транзисторов и сглаживания
импульсных всплесков параллельно цепи питания включаем конденсатор из расчёта
2мкФ на 1В [3]. С9 - 100мкФ 50В.
Выпрямительный мост и сглаживающий фильтр.
Через выпрямительный мост протекает ток 0,5А. Обратное
напряжение имеет всплески до 2Uпит, (до 900В). Для данной цели выбираем диодный
мост Шоттки FBS 10-06SC. Он имеет Uоб = 600В, Imax = 6,6A, Cj = 9пФ. Параллельно
каждому из диодов моста включаем RC цепочку, которая сглаживает выбросы напряжения с
трансформатора и ограничивает полосу пропускания. Для эффективной фильтрации
необходимо иметь С7, С8, С9, С11 по 0,1нФ, а R7-R10* по 27Ом. [6]
C12 - 1мкФ необходим для фильтрации высоких гармоник.
Дроссель L1 ставится для подавления синфазной помехи и имеет как со
стороны входа так и со стороны выхода одинаковые ёмкости примерно по 1мкФ на
1В. В итоге имеем: С13, С14 - 470 мкФ 500В.
Драйвер ключей трёхфазного двигателя.
В качестве драйвера используется микросхема IR2130, которая имеет
следующие характеристики [8]:
напряжение коммутации до 600В
напряжение подаваемое на затворы ключей 10-20В
независимое управление шестью мощными ключами
управляемая защита от сквозных токов, блокирует выходы
логические входы
Резисторы R24,R25 используются для подстройки необходимого тока затворов
ключей; R26,R27 задают порог
срабатывания защиты. Номиналы для цепей коррекции выбраны в соответствии с
рекомендацией [9].
рис. 11
Ключи управления двигателем.
Uси не менее 450В
Ic не менее 0,5А
IRFPC60 имеет следующие характеристики:
Uси = 600В
Iс = 16А
Pси = 280Вт
S = 13000мА/В
Система стабилизированного питания.
Для обеспечения мобильности устройства в качестве питающего
элемента выбран комплект батарей с суммарным напряжение 36 В.
Разные напряжения питания микросхем обусловили применение
нескольких стабилизаторов:
LM7805 имеет на выходе напряжение +5В для питания
микроконтроллера
LM7812 имеет на выходе напряжение +12 В для питания
микросхем буферного усилителя UCC37324 и драйвера ключей двигателя.
2.3
Разработка схемы размещения элементов
Для лучшей электромагнитной совместимости необходимо разнести
силовые цепи и компоненты, и управляющие цепи и компоненты как можно дальше
друг от друга. Лучше всего мощные ключевые транзисторы размещать не далеко от
разъема, а микросхемы управления разместить на противоположной стороне от
разъема. Таким образом мы добьемся минимизации импульсных помех от силовых
транзисторов. Пример одного из вариантов размещения элементов показан в
приложении 6 (НГТУ.687274.003). В дальнейшем на этот вариант размещения была
произведена разводка печатной платы.
3. Конструкторский
раздел
3.1 Выбор и
обоснование конструкции модуля
Уровень развития радиоэлектронных средств немыслим без
применения систем автоматизированного проектирования (САПР) на различных этапах
разработки и производства аппаратуры.
Автоматизированное проектирование - важная составная часть
научно - технического прогресса. Для решения этого вопроса нужны специалисты по
системам автоматизированного проектирования (САПР). Поэтому в технических вузах
страны идет подготовка таких специалистов. Особое внимание при этом уделяется
специалистам "Электронные вычислительные машины",
"Конструирование и производство электронно-вычислительной
аппаратуры", "Автоматизированные системы управления", в рамках
которых готовятся как инженеры - пользователи, так и инженеры - разработчики.
На современном этапе проектирование РЭС очень трудно добиться
необходимого качества продукции без использования современных САПР. В последние
несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых
изделий при возрастающих требованиях к их качественным характеристикам.
Создание нового электронного устройства включает в себя следующие этапы:
формирование технического задания (ТЗ) на разработку,
определение структуры алгоритмов функционирования схемы;
разработка электрической принципиальной схемы, перечня
элементов и выпуск соответственной документации;
моделирование и макетирование отдельных узлов или всего
устройства в целом;
разработка конструкции печатной платы и выпуск комплекса
конструкторской и технологической документации;
подготовка к производству и изготовлению печатных плат;
сборка, настройка и регулировка изделия
Проектирование современной радиоаппаратуры занимает очень
много времени, так как это очень сложная задача, поэтому применение САПР
позволяет сократить время и количество рабочих на этапе проектирование РЭА.
Состав технических средств САПР выбирается исходя из
требуемой производительности на основе анализа характеристик проектируемых
изделий, алгоритмов их проектирования, технологического цикла конструирования,
выпускаемой конструкторской документации, процесса изготовления и контроля
аппаратуры в производстве.
Успех автоматизированного конструирования зависит в основном
от применяемых вычислительных средств. Используемые в САПР ЭВМ должны иметь
высокое быстродействие, большую оперативную и внешнюю память, средства
диалогового общения человека с машинной, графопостроители, печатающие
устройства.
Нельзя себе представить разводку многослойной печатной платы
ручным способом. В современных условиях ни одно предприятие, которое хочет
выдержать жесткую конкуренцию, не может позволить ручной работы. Следовательно,
необходимо комплекс пакетов, которые удовлетворяли требованиям производства
современных РЭА. Поэтому стоит проблема подбора комплекта пакетов, которые поддерживали
бы один формат файлов и имели функции экспорта - импорта файлов.
Одной из подобных систем является САПР OrCAD фирмы Cadence
Design Systems. На сегодняшний день, пройдя значительный путь по
совершенствованию своего продукта, OrCAD представляет собой систему,
позволяющую разработчику в достаточно короткие сроки создавать, моделировать
электронные схемы, разрабатывать печатные платы и подготавливать их к
производству. Поддержка производителями элементов и производственного
оборудования среды OrCAD позволяет ей по праву считаться одним из лучших
пакетов.
САПР OrCAD - интегрированное программное обеспечение,
предназначенное для сквозного проектирования радиоэлектронных устройств.
Особенностью системы OrCAD можно отметить законченность
отдельных составляющих, представляющих собой самостоятельные пакеты. Нет
охватывающей программы, но обмен документами происходит автоматически, такое
решение уменьшает требования к ресурсам и ускоряет обмен между пакетами.
Интеграция пакетов для работы происходит при работе, а не при инсталляции,
поэтому нет проблем работы в отдельном пакете без запуска других
Данный модуль управления можно конструктивно представить
различными способами. Для упрощения конструкции, времени и трудоемкости сборки,
а также уменьшения себестоимости модуля, необходимо разместить все электронные
компоненты на одной печатной плате, имеющей с одной стороны разъем для
подключения двигателя и питания, а с другой органы управления. Разводку
печатной платы произведем в специализированной системе PCAD. Готовый вариант
разводки показан в приложении 4 (НГТУ.758727.003). Печатную плату будем
устанавливать на основание - теплоотвод. Таким образом мы избавляемся от
необходимости устанавливать дополнительные радиаторы. Установив две стенки на
основание, закроем блок крышкой из цельногнутого металла. Вариант примерной
конструкции корпуса модуля показан в приложении 5 (НГТУ.430431.003 ВО).
3.2 Расчет
тепловых режимов ключевых элементов, выбор теплоотвода
Тепловой режим РЭА есть пространственно-временное
распределение температуры в РЭА, соответствующее определённому
пространственно-временному распределению тепловыделения в РЭА. Под заданным
тепловым режимом в РЭА понимают такой тепловой режим, при котором температура
каждого из элементов РЭА равна заданной или не выходит за пределы, указанные
для этого элемента. Точный анализ температурного состояния РЭА связан с
большими трудностями, которые объясняются сложностью конструкции и проходящих в
ней процессов, поэтому при изучении теплового режима РЭА применяют приближённое
физико-математическое исследование и расчёт теплоотвода в РЭА носит оценочный
характер, необходимый для установления исходных параметров конструкции.
Комплекс мероприятий, направленный на снижение температуры,
часто связан с дополнительными материальными затратами, поэтому в процессе
разработки РЭА необходимо уделять внимание экономически обоснованному решению
конструкции при приемлемом перепаде температур. По соображениям экономическим
прежде всего необходимо стремиться к естественному охлаждению, принимая
конструктивные меры к интенсификации передачи тепла в окружающее пространство
или на другие части конструкции.
Естественное воздушное охлаждение РЭА - самый простой способ
отвода тепла в окружающее пространство, осуществляемый за счёт свободной
конвекции и лучеиспускания. Естественное воздушное охлаждение в блоках
позволяет отводить тепло.
Расчёт охлаждения при естественной конвекции сводится к
определению тепловой характеристики корпуса и нагретой зоны РЭА. Тепловой
характеристикой корпуса прибора называется функциональная зависимость перегрева
от его мощности тепловыделения.
Корпус устройства изготовлен из листового алюминиевого
сплава.
Эти материалы обладают достаточно большой теплопроводностью;
кроме того, тепловая энергия, передаваемая от нагретой зоны кожуху,
приблизительно равномерно распределена по всей поверхности, поэтому с
достаточным основанием кожух можно считать изометрической поверхностью.
Тепловой расчет мощных полевых транзисторов работающих в
ключевом режиме производится методом последовательного приближения [14]. Исходя
из реальной конструкции рассчитывают условную нагретую зону. Задаются
температурой условной нагретой зоны относительно окружающей среды.
По тепловому режиму блоки и узлы РЭА можно разделить на
теплонагруженные и не теплонагруженные. Оценка тепловой нагрузки производится
по тепловому потоку, проходящему через единицу поверхности. Тепловая нагрузка
до 0,05 Вт/см2 считается малой, а свыше 0,05 Вт/см2 - большой. Устройство имеет
габариты L1 =345 мм, L2 =170 мм, L3 =90 мм.
Расстояние от верхней стенки кожуха, до нагретой зоны h1=8мм,
от нижней стенки до шасси h2=15мм, высота нагретой зоны h3=23мм. Толщина стенок
L=1мм.
Расчет.
Мощность рассеиваемая в блоке Рб = 80 Вт
Мощность рассеиваемая элементом Рз = 50 Вт
Горизонтальные размеры корпуса блока: L1 = 345 мм - длина блока
L2 = 170 мм - ширина блока L3 = 90 мм. - высота
блока.
Площадь поверхности элемента Sэл = 25*10-3 м2.
Коэффициент заполнения Кз= 0,4
Температура окружающей среды Тс = 293 К (20*С)
Давление окружающей среды Н1= Н2 = 0,1 МПа
. Расчитывается поверхность корпуса блока по формуле:
SK = 2* [L1* L2
+ (L1 +L2) *L3],K
= 2* [0.295*0.312+ (0.295+0.312) *0.295] =0.542 м2;
. Определяется условная поверхность нагретой зоны по
формуле:
З = 2* [L1* L2 + (L1 +L2) *L3*KЗ],
где KЗ - коэффициент заполнения.
З=2* [0.295*0.312+ (0.295+0.312) *0.295*0.4] =0.326 м2;
где L1, L2, L3 - геометрические размеры корпуса,
. Определим удельную мощность корпуса блока:
K = PЗ / SK;K =
50/0.542 = 92,25 Вт / м2
где P3 - мощнось рассеиваемая нагретой зоной.
. Удельная мощность нагретой зоны:
З = PЗ / SЗ;З =
92,25/0.326 = 282,97 Вт / м2
5. Найдем коэффициент в зависимости от удельной мощности
корпуса блока
рис. 12 Зависимость перегрева корпуса от удельной мощности V1 = 11 К
6. Найдем коэффициент в зависимости от удельной мощности
нагретой зоны
Рис.13 Зависимость перегрева нагретой зоны от удельной мощности
рассеивания V2 = 30 К
7. Найдем коэффициент, зависящий от атмосферного
давления вне корпуса
Рис. 14 Зависимость Кн1 от окружающей среды 0≤ Н1≤
2.6 · 10 3 Па Кн1 = 1.0
8. Найдем коэффициент, зависящий от давления внутри
корпуса блока
Рис. 15 Зависимость Кн2 от давления внутри корпуса 0≤
Н2 ≤ 12.8 · 10 3 Па Кн2 = 1.0
9. Определим нагрев корпуса
к = V1· Кн1, Vк = 11 К
. Рассчитаем перегрев нагретой зоны
Vз = Vк + (V2 - V1) Кн2
Vз = 11 + (30-19) ·1 =22 К
. Определим средний перегрев воздуха в корпусе
Vв = 0.5· (Vк +Vз), Vв =42,1 К
. Определим удельную мощность элемента
qэл =
50/ (15*10-3) =45 Вт/м2
13. Рассчитаем перегрев поверхности элементов
Vэл = Vз (a + b· qэл / qз),
где a = 0.75, b = 0.25
эл = 48 (0.75 + 0.25 · 22/282,97) = 36,9 К
. Рассчитаем перегрев окружающей элементы среды
Vэс = Vв (a + b · qэл / qз)эс = 42,1 (0.75 + 0.25 ·
22/282,97) = 32,39 К
. Определим температуру корпуса блока
Тк = Vк + Тс = 11 + 293 = 314 К
. Определим температуру нагретой зоны
Тз = Vз + Тс = 22+293=315К
. Найдем температуру поверхности элементов
Тэл = Vэл +Тс, Тэл
= 36,9 +293 =329,9 К
. Находим среднюю температуру в блоке
Тв = Vв + Тс, Тв =
42,1 + 293 = 335,1 К
. Находим температуру окружающей элементы среды
Тэс = Vэс + Тс, Тэс
= 32,4 + 293 = 325,4 К
Температура корпуса блока 410 C
Температура нагретой зоны 620 C
Температура поверхности элемента 57 0 C
Средняя температура воздуха в блоке 58 0 C
Температура окружающей элемент 490 C
3.3 Вывод
В результате проектирования получили блок, имеющий небольшие
габаритные размеры. Конструкция блока проста и не требует множество трудоемких
сборочных операций. Применив алюминиевый теплоотвод в качестве основания блока,
мы тем самым отводим достаточное количество тепла. Исходя из полученных расчетов,
можно сделать вывод, что нет необходимости в принудительном охлаждении блока
или отдельных его частей.
4.
Технологическая часть
4.1
Разработка технологии сборки ячейки модуля
Получив готовую печатную плату, необходимо создать
технологический процесс дальнейшей установки на нее электронных компонентов.
Разработку будем вести в специализированном программном комплексе для
технического подготовки производства TechnologiCS. Ниже приведены необходимые действия и
описание основных возможностей TechnologiCS для создания технологического процесса.
Для каждой номенклатурной позиции системы TechnologiCS
возможно ведение технологического процесса (ТП). В системе возможен режим
прямого проектирования последовательный ввод и редактирование позиций
технологического процесса.
Операции вводятся в ТП последовательно одна за другой, при
этом:
· последующая операция добавляется в конец
техпроцесса;
· поскольку операция может быть привязана
только к ТП, в блоке "Привязка ТП к" автоматически назначается кнопка
"к тех. процессу"
При необходимости, операции ТП назначается операционный эскиз
(также из справочника документов) из справочника цехов заполняется поле
"Цех", в котором отображается также участок.
Если в комплекте документов для данной операции необходимо
выдавать карту наладки, то необходимо указать флажок "Выдача карты наладки
после технологической операции.
Включение/исключение операции из комплекта документов
определяется флажком "Операция включается в комплект документов".
Если для данной операции имеется типовой технологический
процесс (ТТП), то вводится ссылка на справочник и ТТП.
Ввод технологического перехода.
Каждая технологическая операция может состоять из
произвольного количества переходов. Поэтому при введении нового перехода
необходимо предварительно выбрать технологическую операцию, и затем
последовательно вводить относящиеся к ней переходы.
Ввод/корректировка материала заготовки.
Для технологических процессов изготовления деталей вводится
материал заготовки. Как правило, материал заготовки определяется конструктором
на этапе разработки детали и вводится в технологию с помощью класса
"Конструкторский материал" Материал, выбранный технологом, может
отличаться от назначенного конструктором вследствие текущего состояния
производства. Поэтому в технологии вводится уникальный материал заготовки, а
конструкторский материал используется для справки.
При этом:
1.
материал
заготовки вводится из справочников, которым назначен класс
"Материалы",
2.
поскольку
материал заготовки уникален, то в блоке "Привязка в ТП к" он
автоматически привязывается к текущему техпроцессу.
3.
единица
измерения, выбираемая из системного справочника единиц измерения.;
4.
единица
веса, также выбираемая из системного справочника единиц измерения;
5.
единица
нормирования, т.е. количество производственных объектов, на которое
устанавливается техническая норма;
6.
количество
деталей, изготавливаемых из одной заготовки;
7.
ширина
реза, если из одной заготовки вырезается несколько деталей;
8.
габариты
заготовки (длина, ширина и высота) и размеры заготовки (профиль);
9.
код
заготовки по классификатору, допускается указывать вид заготовки (отливки,
прокат, проволока и т.д.);
10.масса детали берется из списка коэффициентов пересчета единиц
измерения на номенклатурную позицию, в технологическом процессе которой мы
находимся, если в списке есть пересчет из базовой единицы (штука) в единицу
веса, указанную в текущем диалоговом окне;
Ввод/корректировка вспомогательного материала.
В технологическом процессе может быть назначено произвольное
количество вспомогательных материалов, которые могут использоваться как в
технологическом переходе, так и в операции и в техпроцессе в целом. Поэтому при
введении нового вспомогательного материала необходимо предварительно выбрать
весь ТП, технологическую операцию, или переход в дереве, находящемся в
информационном поле, а затем последовательно вводить относящиеся к ним
вспомогательные материалы. При этом в блоке "Привязка ТП к"
автоматически назначается кнопка с текущим выбором в дереве, которую можно
изменить, изменив соответственно и привязку.
Набор реквизитов для технологической документации:
· Единица измерения
· Единица веса
· Количество
· Обозначение подразделения-поставщика (ОПП)
· Единица нормирования
· Норма расхода
· Коэффициент нормирования.
Перечень используемых для данного материала таблиц
материального нормирования (для одного материала можно использовать только одну
таблицу), где указаны:
В правой части:
. название таблицы нормирования
. количество элементов нормирования, которые по данной
таблице нормируются
. значение параметра получено по таблице
. единица измерения
. вес единицы измерения
В левой части - перечень параметров, по которым выбирается
значение из таблицы, выбранное значение.
Ввод/корректировка конструкторского материала.
Как уже было сказано ранее, конструкторский материал может
вводиться как в режиме ведения спецификации, так и в режиме ведения технологии.
В режиме технологии введение конструкторского материала практически ничем не
отличается от введения материала заготовки. Поскольку конструкторский материал
используется в технологии только для справки, закладка "Реквизиты" в
нем недоступна.
Ввод/корректировка расцеховки.
Поскольку расцеховка относится ко всему техпроцессу, то при
ее вводе выбирается только вид расцеховки, которая автоматически привязывается
к техпроцессу. Поскольку один ТП может содержать не один технологический
маршрут, то и расцеховок может быть несколько.
Ввод/корректировка оборудования.
На каждой технологической операции может использоваться
несколько типов оборудования, которые вводятся последовательно одно за другим и
автоматически привязываются к текущей операции. При этом, поскольку
оборудование может быть привязано только к операции, в блоке "Привязка в
ТП к" автоматически назначается кнопка "к операции".
Ввод/корректировка инструмента.
В технологическом процессе к операции и переходу может быть
назначено произвольное количество инструментов. Поэтому при введении нового
инструмента необходимо предварительно выбрать технологическую операцию или
переход в дереве, находящемся в информационном поле, а затем последовательно
вводить относящиеся к ним инструменты, при этом в блоке "Привязка ТП
к" автоматически назначается кнопка с текущим выбором в дереве, которую
можно изменить, изменив соответственно и привязку.
При нажатии кнопки 
время работы берется из
машинного времени у технологического перехода, к которому привязан инструмент,
а количество инструмента рассчитываться из стойкости и времени работы.
Создание новой схемы проектирования.
Для создания новой схемы проектирования в поле "Имя
схемы" окна настройки мастера прямого проектирования введите ее название.
В правой части окна настройки мастера показан список возможных действий
пользователя при проектировании ТП. Для удобства, все они разбиты на две
основные части - "Этапы операции" и "Этапы перехода".
Запуск и работа с мастером.
Чтобы начать работу с мастером прямого проектирования
запустите его из контекстного меню, выберите необходимую схему проектирования в
поле "Доступные схемы" и нажмите кнопку "Принять", чтобы
продолжить работу с мастером. кнопку "Запуск".
Мастер редактирования.
Другим инструментом, позволяющим ускорить процесс
проектирования технологических процессов, является мастер редактирования. В
отличие от мастера прямого проектирования, алгоритм работы мастера
редактирования не настраивается пользователем, а представляет собой жестко
заложенный в систему многовариантный алгоритм проектирования/редактирования, в
котором действия выбираются из различного рода меню.
Заимствование позиций техпроцесса.
Один из наиболее эффективных и используемых методов
проектирования ТП - метод заимствования фрагментов. Обычно, технолог
нарабатывает для себя некоторые стандартные элементы ТП, которые затем
постоянно использует для создания новых ТП. Эта возможность полностью
поддерживается системой TechnologiCS.
Скопированный фрагмент будет добавлен в конец ТП. Чтобы
привести в соответствие представление ТП на экране истинному, нажмите кнопку
"Обновить" 
, находящуюся на панели управления.
Развернутый техпроцесс.
Данный режим предназначен для удобного просмотра реквизитов
позиций техпроцесса и получения технологической документации.
Поскольку для различных позиций ТП реквизиты должны быть
разными (например для операции - № Цеха, № Участка и т.д., а для оборудования -
Степень механизации, Код профессии), то в правой части таблицы использован
многострочный заголовок, в котором выбирается и подсвечивается строка,
соответствующая виду позиции ТП.
В соответствии с ГОСТ 3.1118-82 каждая строка заголовка
обозначена литерой так, как она будет выводиться в технологических документах.
Показать в номенклатуре.
Для того, чтобы быстро отыскать в номенклатурном справочнике
системы позицию, занесенную в технологический процесс, можно прямо из режима
развернутого техпроцесса воспользоваться кнопкой 
"Показать в
номенклатурном справочнике" на панели управления, либо выбрать данный
режим из контекстного или основного меню.
Собрать все нормировочные таблицы.
Для удобства представления и анализа в режиме ведения
технологии предусмотрен режим, в котором можно собрать все нормировочные
таблицы технологического процесса.
Полный техпроцесс.
Данный режим предназначен для просмотра техпроцесса с
отображением всех реквизитов и формирования технологической документации.
В режиме ведения технологического процесса фильтрация данных
в области редактирования происходит особым образом. При выборе пункта
"Фильтр" в основном или контекстном меню, либо при нажатии на кнопку 
панели управления в
заголовке столбца "Класс" появляется дополнительный элемент, при
помощи которого накладывается условие на видимые строки в области
редактирования.
Например, для отображения только операция нужно в выпадающем
списке выбрать "Операция" и т.д. При повторном вызове режима
"Фильтр" дополнительный элемент исчезает.
При корректировке или просмотре записи техпроцесса кнопка
"Следующий" позволяет перейти к следующей позиции техпроцесса с
записью сделанных изменений в случае корректировки.
При переходе на следующую запись проверяются права
пользователя на доступ и в случае отсутствия прав на просмотр произойдет
переход к очередной доступной, а в случае отсутствия прав на редактирования
будет разрешен только просмотр данных.
Для того чтобы просмотреть данные о номенклатурной позиции,
на которую открыт техпроцесс, в панели управления присутствует кнопка 
"Информация о
заголовке".
4.2 Вывод
В приложении 7 приведена полученная маршрутно-операционная
карта по ГОСТ 3.1118-82 на технологический процесс сборки ячейки.
5.
Организационно-экономический раздел
5.1 Введение:
технико-экономическая целесообразность разрабатываемой темы
Разработка новых радиоэлектронных устройств и приборов должна
сопровождаться оценкой ее экономической эффективности. Если эффективность
внедрения новых устройств и приборов мала, либо с экономической точки зрения
нецелесообразна, то от дальнейшей разработки и внедрения в производство
необходимо отказаться в пользу разработок с лучшими технико-экономическими
показателями, либо найти другие варианты конструкции и технологии ее
изготовления.
Правильный выбор принципов конструирования позволяет получать
экономический эффект на всех стадиях: от разработки и изготовления до
эксплуатации. В рамках данного раздела анализируется технико-экономическая
эффективность разработки электронного модуля для управления стандартным
двигателем малой мощности с применением запрограммированного микроконтроллера и
рассматриваются вопросы затрат на проектирование и себестоимость опытного
образца.
При внедрении проекта очевидны следующие выгоды:
Так как в схеме применен микроконтроллер, получаем которое
программируется и модифицируется без всяких изменений в схеме. Низкая
себестоимость производства из-за простоты схемы управления. Большая надежность
устройства, а следовательно, и снижены расходы на ремонт.
5.2 Расчёт
сметы затрат на НИР
В данном пункте рассчитываются затраты на проектирование
электронного пускорегулирующего аппарата для газоразрядных ламп. Процесс
проектирования связан с проведением научно-исследовательской работы (НИР).
Расходы на проведение НИР определяются по следующим калькуляционным статьям:
. заработная плата разработчиков;
2. основные и вспомогательные материалы;
. покупные комплектующие изделия;
. расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
. накладные расходы;
. отчисления на социальные нужды.
Таблица 1.
|
№
|
Этап
|
Исполнитель
|
Затраты, час
|
Тариф, руб.
|
Всего, руб
|
|
1
|
Анализ ТЗ
|
Гл. инженер
|
35
|
150
|
5250
|
|
2
|
Подготовка
справочных данных
|
Инженер (1к)
|
16
|
100
|
1600
|
|
3
|
Разработка
блок-схемы
|
Гл. инженер
|
8
|
150
|
1200
|
|
4
|
Разработка принципиальной схемы
|
Инженер (1к)
|
80
|
100
|
8000
|
|
5
|
Разработка
чертежей общего вида
|
Инженер (1к)
|
40
|
100
|
4000
|
|
6
|
Разработка печатной платы
|
Инженер (1к)
|
32
|
100
|
3200
|
|
7
|
Разработка
пакета КД
|
Инженер (2к)
|
80
|
80
|
6400
|
|
Итого:
|
291
|
|
29650
|
Таблица 2. Основные и вспомогательные материалы.
|
Материалы
|
Марка
|
Ед. изм.
|
Расход
|
Цена за ед.,
руб.
|
Сумма
|
|
Спирт
|
|
литр.
|
0,25
|
100
|
25
|
|
Припой
|
ПОС-61
|
гр.
|
70
|
2
|
140
|
|
Флюс
|
ФКП
|
мл.
|
15
|
0,4
|
6
|
|
Итого:
|
171
|
При учете затрат на основные и вспомогательные материалы
следует добавить к общей сумме расходы на транспортно-заготовительные работы,
которые, как правило, составляют 10% от затрат на материалы:
Затраты на основные и вспомогательные. материалы = 171 + 10%
= 188,1 руб.
Таблица 3. Покупные изделия и комплектующие.
|
Наименование
|
Кол-во
|
Стоимость, руб.
|
Сумма, руб.
|
|
Диод 10BQ 040
SMB
|
4
|
5
|
20
|
|
Диод FBS10-06SC
|
1
|
300
|
300
|
|
Диод 1N4006
DO-41
|
3
|
3
|
9
|
|
Дроссель
PLA10AN2030R5R2B
|
1
|
30
|
30
|
|
Кварцевый
резонатор HC49U-10MHz
|
1
|
15
|
15
|
|
Кнопка ПКн105-2
В АГ0.360.034 ТУ
|
6
|
10
|
60
|
|
Конденсатор
22mkF 50V KMF
|
4
|
10
|
40
|
|
Конденсатор SMD
1206 0.1mkF
|
2
|
5
|
10
|
|
Конденсатор
1mkF 50V muRata
|
4
|
10
|
40
|
|
Конденсатор
0.1nF 1кV К78-2
|
3
|
8
|
24
|
|
Конденсатор
0,1mkF 630V WIMA
|
1
|
12
|
12
|
|
Конденсатор
100mkF 50V KMF
|
1
|
12
|
12
|
|
Конденсатор
470mkF 500V H-ECR
|
3
|
300
|
900
|
|
Конденсатор SMD
1206 12pF
|
2
|
5
|
10
|
|
Конденсатор
10mkF 500V H-ECR
|
3
|
150
|
450
|
|
Микросхема UCC37324
|
6
|
42
|
132
|
Таблица 4. Покупные изделия и комплектующие (продолжение).
|
Наименование
|
Кол-во
|
Стоимость, руб.
|
Сумма, руб.
|
|
Микросхема LM 7812
|
1
|
18
|
18
|
|
Микросхема LM 7805
|
1
|
18
|
18
|
|
Микросхема IR2130
|
1
|
67
|
67
|
|
Микросхема ATmega64
|
1
|
80
|
80
|
|
Резистор SMD 1206
|
22
|
5
|
110
|
|
Резистор
МЛТ-2-27 Ом %%P10%
|
4
|
3
|
12
|
|
Резистор Bourns
200 (20 Ом)
|
1
|
10
|
10
|
|
Резистор
KN350-85B0R33
|
1
|
15
|
15
|
|
Кольцо Epcos
N87 R16,0x9,6x6,3
|
2
|
18
|
36
|
|
Трансформатор
T50 DC P. N.16452
|
1
|
400
|
400
|
|
Транзистор
IRFP054 TO247-AC
|
4
|
78
|
312
|
|
Транзистор
IRFPC60 TO247-AC
|
6
|
82
|
492
|
|
Корпус
|
1
|
720
|
720
|
|
Плата печатная
|
1
|
125
|
125
|
|
Итого:
|
4479
|
С учетом траспортно-заготовительных работ, которые составляют
10% от общей суммы, получим затраты на покупные изделия: 4467+ 10% = 4926,9
руб.
Таблица 5. Учет машинного времени.
|
Этап
|
Примечание
|
Затраты, час.
|
|
Подготовка
справочных материалов
|
|
6
|
|
Разработка
блок-схемы
|
|
10
|
|
Разработка
принципиальной схемы
|
Работа в САПР OrCad
|
30
|
|
Разработка
чертежей общего вида
|
Работа в САПР AutoCad
|
18
|
|
Разработка ПП
|
Работа в САПР P-Cad
|
48
|
|
Разработка тех.
Документации
|
Текстовый
редактор MS Word
|
24
|
|
Итого:
|
136
|
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования будем
учитывать в виде затрат на машинное время, так как основные этапы
проектирования прибора выполняются на ПЭВМ с помощью различных САПР и
редакторов. Затраты на машинное время исчисляются по 20 руб/час, и при общей
продолжительности работ составляют:
Затраты на машинное время = 136 × 20 = 2720 руб.
Рассчитаем фонд основной заработной платы с учетом поясного
коэффициента (25%) и премий (30%):
ЗПОСН = 29650+55% = 45957,5 руб.
Дополнительная заработная плата составляет 15% от основной:
ЗПДОП = 46887,5 × 15% = 6893,6 руб.
Общая заработная плата:
ЗПОБЩ = ЗПОСН + ЗПДОП =
45957,5 + 6893,6 = 52851,1 руб.
Накладные расходы включают в себя общие и лабораторные
расходы и составляют 150% от общей заработной платы:
Накладные расходы = ЗПОБШ ×150% = 79276,65 руб.
Единый социальный налог составляет 26% от общей заработной
платы:
ЕСН = ЗПОБЩ × 26% = 13741,29 руб.
Таблица 6. Сводная смета затрат на НИР.
|
Наименование
затрат
|
Затраты, руб.
|
|
Затраты на
основные и вспомогательные материалы
|
171
|
|
Покупные
изделия
|
4479
|
|
Основная
заработная плата
|
45957,5
|
|
Дополнительная
заработная плата
|
6893,6
|
|
Единый
социальный налог
|
13741,29
|
|
Расходы на
содержание и эксплуатацию оборудования
|
2720
|
|
Накладные
расходы
|
79276,65
|
|
ИТОГО:
|
153239,04
|
Себестоимость опытного
образца.
Проведем расчет себестоимости опытного образца в
производственных условиях. При составлении плановой калькуляции должна быть определена
величина прямых и косвенных расходов на производство единицы продукции,
учитывая, что в производстве кроме основных материалов используются и
вспомогательные.
Себестоимость опытного образца рекомендуется определять по
следующим калькуляционным статьям:
· затраты на основные и вспомогательные
изделия;
· покупные комплектующие изделия;
· основная заработная плата;
· дополнительная заработная плата;
· отчисления на соц. нужды;
· общецеховые расходы;
· внепроизводственные расходы;
Затраты на основные и вспомогательные изделия возьмем из
таблицы 2, а затраты на комплектующие - из таблицы 3. Для определения
заработной платы составим график производственных работ.
Таблица 7. График производственных работ.
|
№
|
Вид работ
|
Время, час.
|
Тариф, руб.
|
Сумма, руб.
|
|
1
|
Заготовительные
|
6
|
60
|
360
|
|
2
|
Слесарные
|
2
|
70
|
140
|
|
3
|
Монтажные
|
7
|
70
|
490
|
|
4
|
Сборочные
|
2
|
60
|
120
|
|
5
|
Наладочные
|
2
|
80
|
160
|
|
Итого:
|
1270
|
Основная заработная плата производственных рабочих: ЗПОСН
= 1270 руб.
Дополнительная заработная плата:
ЗПДОП = ЗПОСН×30% = 381 руб.
Общая заработная плата:
ЗПОБЩ = ЗПОСН + ЗПДОП = 1651
руб.
Единый социальный налог:
ЕСН = ЗПОБЩ × 26% = 429,26 руб.
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования зависят от
его типа, продолжительности работ и других факторов. В условиях промышленного
производства данные расходы входят в состав общецеховых расходов, которые
исчисляются в размере 150% от общей заработной платы:
Затраты на содержание = ЗПОБШ × 150% =2476,5 руб.
Суммарная себестоимость:
С = 171 + 4479 + 1270 + 381+ 429,26 + 2476,5 = 9206,76 руб.
Внепроизводственные расходы составляют 5% от суммарной
себестоимости изделий:
Вн. расх. = С × 5% = 460,34 руб.
Таблица 8. Затраты на изготовление опытного образца.
|
№
|
Наименование
затрат
|
Сумма, руб.
|
|
1
|
Затраты на
материалы
|
171
|
|
2
|
Покупные
комплектующие
|
4479
|
|
3
|
Основная
заработная заплата
|
1270
|
|
4
|
Дополнительная
заработная плата
|
381
|
|
5
|
Единый
социальный налог
|
429,26
|
|
6
|
Накладные
расходы
|
2476,5
|
|
7
|
Полная
себестоимость
|
9206,76
|
Для определения рыночной цены модуля, необходимо заложить
прибыль, и учесть налог:
|
Полная
себестоимость9206,76
|
460,34
|
|
Прибыль 30%
|
2762
|
|
НДС 18%
|
497,16
|
|
Стоимость
устройства
|
12926,26
|
Расчёт экономической эффективности.
Для расчета экономической эффективности разработки требуется
провести сравнение разрабатываемого устройства с базовым образцом.
Ежегодный объём продаж N планируется в количестве 5000 шт. в год;
Жизненный цикл устройства Тж составляет 5.5 лет;
Вероятность технического успеха Ртех=0.7;
Вероятность коммерческого успеха Рком =0.8;
Себестоимость одного устройства С=12926,26 руб;
Стоимость аналога Ц=15000;
Капиталовложения на все стадии разработки и реализации устройства
составляют К = 153239,04
Подставив все значения в формулу, получаем Э = 0.778
Полученный результат позволяет сделать вывод что разработка и
изготовление устройства экономически целесообразно.
6. Раздел
охраны труда
6.1
Организация рабочего места при монтаже и настройке модуля
При монтаже и настройке модуля, необходимо обеспечить
безопасность и комфорт работающему человеку. А также необходимо свести к
минимуму все риски угрожающие человеку и его здоровью. Перечислим все
требования и меры безопасности необходимые при монтаже модуля.
Защита от удара
электрическим током
При работе с электрооборудованием, находящимся под
напряжением, возникает опасность поражения электрическим током. Для защиты от
поражения током необходимо использовать общие и индивидуальные средства защиты:
· Заземление, зануление и отключение
корпусов электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением.
· Применение безопасного напряжения 12-36В.
· Автоматические выключатели.
· Высокий уровень изоляции электроустановок.
· Слесарно-монтажный инструмент, клещи
изолирующие и электроизмерительные указатели напряжения должны быть с
изолирующими рукоятками.
· Изолирующие подставки.
· Избегайте воздействия на прибор воды и
влаги.
Требования безопасности
при пайке.
Рабочие места при пайке должны быть оборудованы местной
вытяжной вентиляцией, обеспечивающей скорость движения воздуха непосредственно
на месте пайки не менее 0,6 м/с. Вентиляционные установки должны включаться до
начала работ и выключаться после их окончания.
Операции пайки требуют особой осторожности. Монтажник обязан
знать устройство и схему работы применяемых паяльных аппаратов, а также правила
пользования ими.
Раскаленные детали должны остывать только на специальных
подставках из огнеупорных материалов. Переносить их следует пинцетом.
Требования к освещению
помещения и рабочего места.
Должно быть обеспечено рабочему достаточно хорошее освещение
на рабочем месте. Большие окна, по возможности выходящие на север, обеспечивают
равномерное достаточное дневное освещение рабочего места. Каждый рабочий стол
должен быть обеспечен искусственным освещением (светильником). Световой поток
через сетчатую оболочку глаза действует на нервную систему и другие органы и
функции человека. При хорошем освещении устраняются напряжение глаза,
облегчается распознавание предметов производственной среды, ускоряется темп
работы и повышается качество труда. Недостаточное освещение ведет к
перенапряжению глаз и общему утомлению организма. В результате снижается
внимание, ухудшается координация движений, что приводит к увеличению числа
несчастных случаев, снижению производительности, увеличению брака и ошибок.
Кроме того, работа при низкой освещенности способствует
развитию близорукости и других заболеваний органов зрения, а также расстройству
нервной системы. Установлено, что у лиц старше 40 лет наблюдается снижение
производительности труда и увеличение случаев травматизма за счет недостаточной
освещенности их рабочих мест.
Для создания нормальных условий труда источники света в
помещении должны достаточно и равномерно освещать рабочие места; не вызывать
слепящего действия, блесткости и излишней яркости в поле зрения работающего; не
вызывать резких теней.
Освещенность рабочего места нормируется в зависимости от
характера выполняемой работы, контрастности объекта с фоном и размером
различаемых предметов. Чем выше точность зрительной работы, меньше размеры
рассматриваемых предметов или их отдельных деталей, их контрастность с фоном,
необходимая быстрота их восприятия (при движении), тем должен быть больше
уровень освещенности.
Для большинства видов работ наиболее оптимальным является
естественный дневной свет, поэтому при любой возможности его надо максимально
использовать. При недостаточной освещенности естественным светом целесообразно
пользоваться смешанным освещением естественное вместе с искусственным.
Естественное освещение создастся за счет проникновения
дневного света через оконные и другие остекленные проемы, а также через фонари
- специальные сооружения в кровле зданий. Уровень естественного освещения
зависит от разнообразных условий: времени года, суток, погоды. Для поддержания
хорошей проницаемости световых проемов их необходимо систематически очищать.
Существуют специальные растворы для снятия загрязнений с окон, но если очистку
сделать невозможно, следует сменить остекление.
На промышленных предприятиях различают рабочее освещение и
специальное. Освещение, предназначенное для использования на рабочих местах и
вспомогательных площадках, называют рабочим. К нему относят: общее освещение,
предназначенное для создания общего светового фона во всем помещении; местное
освещение, предназначенное для создания освещенности на отдельных рабочих
местах; комбинированное освещение, сочетающее общее и местное, применяемое в
цехах; ремонтное освещение, применяемое для ремонтных работ и осуществляемое с
помощью переносных ламп.
К специальному освещению относят: аварийное,
предусматриваемое на случай выхода из строя общего освещения; сигнальное,
осуществляемое цветными лампами с надписями и предназначенное для освещения
запасных выходов, проходов и лестниц.
В осветительных установках применяют газоразрядные лампы и
лампы накаливания. Лампы характеризуются следующими параметрами: напряжением в
вольтах (В); электрической мощностью в ваттах (Вт); световым потоком в люменах
(лм), световой отдачей в люменах на ватт (лм/Вт); сроком службы в часах (ч).
Газоразрядные лампы имеют преимущества перед лампами
накаливания: световая отдача у них выше в 2-3 раза, чем у ламп накаливания,
срок службы выше в 5-10 раз. Этим объясняется вес большее использование экономичных
газоразрядных ламп в осветительных установках промышленных помещений.
В практике освещения промышленных предприятий применяют
четыре типа газоразрядных (люминесцентных) ламп - белого света (ЛБ),
холодно-белого света (ЛХБ), дневного света (ЛД) и лампы с улучшенным
спектральным составом (ЛДЦ).
Лампы ЛДЦ применяют для работ, связанных с необходимостью
правильно различать цвета и оттенки цвета. При точных работах с блестящими
металлическими поверхностями в светильниках местного освещения рекомендуется
устанавливать лампы ЛД или ЛХБ. Наибольшей световой отдачей обладают лампы чипа
ЛБ, их обычно применяют для общего освещения.
Лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ
целесообразно применять при освещении высоких помещений благодаря их высокой
единичной мощности. Лампы ДРЛ заметно искажают цветопередачу красных и
оранжевых тонов, в частности, цветопередачу человеческого лица.
Требования к пожарной
безопасности.
Работы, связанные с опасностью возникновения пожара или
взрыва, должны выполняться в соответствии с требованием ГОСТ 12.1.010, ГОСТ
12.1.004 и "Правил безопасности в Российской Федерации" (ППБ-01-003),
установленных ГУГПС МВД России 16.10.93г.
Все помещения должны быть обеспечены первичными средствами
пожаротушения.
Основные причины возникновения пожара: нарушение правил
обращения с легковоспламеняющимися жидкостями и другими материалами;
неисправность электропроводки; несоблюдение правил работы с газопламенными
аппаратами и электронагревательными приборами.
Для предупреждения пожаров необходимо строго выполнять
правила пожарной безопасности. Постоянно содержать мастерскую и каждое рабочее
место в чистоте и порядке; осторожно обращаться с огнем, газопламенными
аппаратами, нагревательными приборами, различным электрооборудованием, легковоспламеняющимися
материалами. Все огнеопасные материалы должны храниться в специальных
помещениях и в соответствующей посуде или шкафах. Мастерская должна быть
снабжена огнетушителями. Полы в помещениях должны быть выполнены из негорючих
материалов.
6.2 Расчет
вентиляции
Свежий вентиляционный воздух необходимо вводить в помещение
для поддержания его санитарного состояния. Количество вводимого воздуха зависит
от числа людей и проводимых работ в помещении. Будем вести расчет исходя из
того, что в помещении работают пять человек.
Расчет необходимого количества воздуха по углекислоте в час в 
L производится по формуле
,
Взрослый человек в обычных условиях при легкой физической работе
выдыхает К=22,6 
углекислоты в час.
Предельно допустимая концентрация углекислоты в воздухе закрытых
помещений P=1%.
Содержание углекислоты в наружном воздухе q=0,4%.- количество
человек работающих в помещении.
Это количество вентиляционного воздуха требуется вводить в
помещение на пять человек в час, чтобы содержание углекислоты, принятое за
косвенный показатель чистоты воздуха, не превышало допустимой нормы 1 %
Оценка искусственной вентиляции осуществляется путем
определения кратности воздухообмена (коэффициента вентиляции).
где: А - объем обмениваемого воздуха в помещении в м3/ч, В -
объем помещения, К - кратность воздухообмена.
А=a*b,
где а - площадь вентиляционного отверстия в квадратных
метрах, b - скорость движения воздуха в отверстии.
Кратность по притоку и вытяжке воздуха необходимо
устанавливать отдельно в зависимости от назначения помещения. Норма кратности
воздухообмена для мастерской, рассчитанная в основном на действие центральной
вентиляции с механическим побудителем (СНиП П-Л.1-71 и др.), равна 6. [10]
Заключение
В результате проделанной работы был спроектирован модуль
управления, имеющий небольшие габаритные размеры, обладающий мобильностью для
установки в передвижные системы, имеющий малое тепловыделение. Модуль прост в
установке и эксплуатации. Имеет весь необходимый комплект документации для
запуска в производство. При своем достойном соотношении цена/качество, может
эффективно конкурировать с аналогами на рынке.
Список
литературы и других источников
1.
www.motovario.com
.
www.atmel.com
.
По разработкам фирмы "ООО Системы промавтоматики"
.
www.payton.com
.
www.irf.com (www.irf.ru)
6. Application Note AN-968 (International Rectifier)
.2490LS-AVR-10/06 (Atmel)
. Data Sheet No. PD60019 Rev. P (International Rectifier)
. Application Note AN-985 (International Rectifier)
10.
Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Под ред. проф. Арустамова Э.А.
М. 1999 г.
.
Методические указания по выполнению организационно-экономической части
дипломных проектов по темам конструкторского направления. 1283 НГТУ, 1996 г.
.
Роткоп Л.Л. Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА. - М., 1976 г.
.
Белов С.В., Козьяков О.Ф. и др. Средства защиты в машиностроении. Справочник.
М. 1989 г.
.
Данилов В.С. Лукьянов К.С. Тепловой расчет мощных полевых транзисторов
работающих в ключевом режиме. НГТУ 1996 г.