Розробка інвертора напруги для апаратури зв'язку
Види систем електроживлення, вимоги до них. Огляд існуючих перетворювачів напруги. Опис структурної схеми інвертора. Вибір елементної бази: транзисторів, конденсаторів, резисторів та трансформаторів. Розрахунок собівартості виготовлення блоку живлення.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 08.02.2011 |
| Размер файла | 3,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Також навантаження з активним характером опору можуть бути лінійними або нелінійними, тобто опір навантаження може бути постійним або змінним в часі. Типовим прикладом нелінійного навантаження є лампа розжарювання, причому відмінність в опорі в гарячому і холодному стані може досягати 10 разів. При роботі інвертора з таким типом навантаження може виникати короткочасне, але значне збільшення струму навантаження. В цьому випадку можлива втрата працездатності інвертора із-за спрацьовування захисту по максимальному вихідному струму. Проте робота схеми захисту не залежить від типа перетворювача, тому відмінності між роботою різних моделей інверторів відбуватимуться із-за відмінності в системах захисту, а не із-за принципової відмінності в типах інверторів.
Відмінність між типами інверторів з різною формою вихідної напруги можна оцінити за допомогою частотного аналізу по гармонійному складу вихідної напруги. Інвертори з синусоїдальною формою вихідної напруги містять в спектрі вихідної напруги лише основну гармоніку 50Гц. Інвертори ж з вихідною напругою у вигляді модифікованої синусоїди містять в спектрі вихідної напруги також вищі непарні гармоніки значної амплітуди. Оскільки форма вихідного струму при активному навантаженні повторює форму напруги, то подібні висновки будуть справедливі і про спектр вихідного струму. Практично оцінити відмінності у формі вихідного струму можна по вироблюваному їм акустичному ефекту. Акустичний ефект може мати різну фізичну природу, наприклад сила Ампера, що вимушує вагатися провідники із струмом, або магнітострикційний ефект в матеріалах, що знаходиться в магнітному полі, що збуджується струмом. Акустичний ефект може виникати у всіх ділянках послідовного вихідного ланцюга, наприклад в споживачі або сполучних дротах, або в самому інверторі. Людина здатна на слух розрізняти гармонійний склад вироблюваного акустичного ефекту. Так, звук від інвертора з синусоїдальною формою вихідної напруги відчувається як однотонний шум, що гуде (низькочастотний). А звук від інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди більш тембральний забарвлений, з вираженими обертонами, більш схожий на стук
3. Види електроприладів з індуктивним характером навантаження і особливості роботи різних типів інверторів з даним виглядом навантаження.
Електричні прилади з індуктивним характером опору часто зустрічаються в техніці і в побуті. До цих приладів відносяться електровібраційні прилади, наприклад бритви і насоси, освітлювальні прилади з індуктивними баластами, електромеханічні реле, електричні двигуни.
Реальне індуктивне навантаження є частково чистою індуктивністю і частково активним навантаженням. Для опису індуктивного навантаження можливо використовувати послідовну модель, в якій навантаження представляється у вигляді послідовний сполученої індуктивності і опору. Для опису співвідношення впливу цих елементів на вихідний струм перетворювача використовують параметр "коефіцієнт потужності (КМ.)", який визначає відношення активної потужності до повної потужності. При індуктивному навантаженні КМ<1. Таким чином, повна потужність, споживана навантаженням з індуктивним характером опору, буде більша, ніж активна потужність, що зазвичай вказується на електроприладі як номінальна. Тому індуктивне навантаження є складнішим виглядом навантаження для інвертора, тому що вихідний струм інвертора йде як на створення вихідної активної потужності, так і на запасання енергії в індуктивності (реактивна потужність). Втрати енергії в інверторі при роботі на навантаження з індуктивним характером опору будуть більш ніж при роботі на навантаження з активним характером опору такої ж номінальної (активною) потужності. Це дуже важлива властивість, оскільки часто при експлуатації інверторів саме рівень втрат енергії, тобто теплова потужність, що нагріває інвертор, є визначальній для забезпечення працездатності. Проте для різних типів інверторів міра збільшення втрат при індуктивному навантаженні різна. Це пов'язано з тим, що при різних топологиях побудови інверторів дорога вихідного струму, що нагріває перетворювач, може бути різна і захоплювати різну кількість складених блоків перетворювача. Розглянуті типи інверторів відносно даного питання розділяються на два види: однокаскадні і двохкаскадні. Однокаскадним інвертором є трансформаторний інвертор. Вихідний струм інвертора проходить через весь інвертор: через вихідний трансформатор, в трансформованому вигляді через ключі інвертора і через джерело вхідної напруги. При цьому нагріваються всі вищеназвані компоненти ланцюга і втрати великі. Відмінністю двокаскадних інверторів є наявність внутрішньої ланки постійного струму. Інвертор з вч перетворенням, з формою вихідної напруги як модифікованою синусоїдою так і з чистим синусом, є двокаскадним інвертором. Він містить ємкісною накопичувач енергії на виході dcdc перетворювача, через якого протікає частина реактивного вихідного струму. Тому через вхідну частину перетворювача, тобто через dcdc перетворювач і джерело вхідної напруги, протікає значно менша величина змінного струму, і відповідно ці блоки інвертора менше нагріваються. Тому двокаскадні типи інверторів можуть мати ККД вище, ніж однокаскадні для даного типа навантажень.
При роботі споживачів з індуктивним характером навантаження від різних типів перетворювачів виявляється відмінність ефективного струму навантаження. Даний ефект існує тому що для індуктивного навантаження окрім ефективної напруги важливе ще і середнє значення напруги за період. Цей вивід виходить із закону електромагнітної індукції, згідно якому розмах амплітуди змінного струму на індуктивності пропорційний прикладеним вольт, - секундам (В*С). А середня напруга для синусоїди з ефективною напругою 220В і для модифікованої синусоїди з піковою напругою 311В і ефективною напругою 220В вельми різно і складає 198В і 156В відповідно. Для визначення чисельного значення відмінності ефективного струму і активної потужності навантаження вироблено моделювання в середовищі micro-cap, результати якого представлені на Рис.2.3.6 Як навантаження при моделюванні використовувалася RL ланцюжок з КМ=0.7, тобто її активний опір і модуль індуктивного опору рівні і складають по 100Ом (величина індуктивності 318мГ).
Струм в навантаженні. Червоний графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, синій - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
Рис.2.3.6 Графіки струму і вжитку активної енергії при індуктивному навантаженні.
Активна енергія, що виділяється в навантаженні. Червоний графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, синій - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
З графіків виходить, що активна енергія ефективніше споживається при синусоїдальному джерелі напруги, причому різниця складає 16%. Така ж різниця буде і в активній потужності. Тобто, якщо підключити навантаження, призначене для роботи від мережі 220В до інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди, то споживана активна потужність знизиться на 16%. Ефективний струм при цьому знизиться на 9%. Для функціонування навантажень дане пониження активної потужності матиме негативні наслідки: електровібраційні прилади знизять механічну потужність, освітлювальні прилади світитимуть тьмяніше.
4. Види електроприладів з ємкісним характером навантаження і особливості роботи різних типів інверторів з даним виглядом навантаження.
Електричні прилади з ємкісним характером опору рідко застосовуються як закінчений блок, проте часто зустрічаються як частина інших електроприладів, наприклад ємкісні компенсатори реактивній потужності або фазозсувні ємкісні ланцюги для електродвигунів. Оскільки останні види навантажень розглядаються в інших розділах, має сенс розглянути окремо роботу інверторів різних типів на реальну ємкість. Модель реальної ємкості враховує втрати енергії в опорі виводів вживаних конденсаторів і є послідовно включеним ідеальний конденсатор і що емулює опір виводів резистор.
Спочатку розглянемо роботу інвертора з формою вихідної напруги у вигляді чистої синусоїди на реальну ємкість. Процеси, що протікають в цьому ланцюзі аналогічні процесам при роботі такого ж навантаження від мережі 220В. Як відомо, конденсатор в ланцюзі змінного струму є реактивним навантаженням, тобто повна потужність навантаження переважно складається з циркулюючої від навантаження до мережі і назад реактивної потужності і лише невелика частина повної потужності є активною потужністю втрат. При цьому корисний ефект навантаження створює саме реактивна потужність, а активна потужність є паразитним ефектом, що нагріває як саме навантаження так і інвертор. Величина активної потужності, що виділяється в інверторі, пропорційна вихідному опору інвертора.
Тепер же розглянемо роботу на таке ж навантаження інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди. Для здобуття наочних результатів використовувалося моделювання в середовищі micro-cap. Модель інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди є джерелом напруги з формою модифікованої синусоїди і послідовно включеного опору втрат Rг. Для порівняння використовувалося моделювання схеми з тим же самим навантаженням, але що працює від джерела змінної напруги 220В 50Гц з таким же вихідним опором. Схеми для моделювання представлені на Рис.2.3.7 Номінали елементів типові для звичайних вживань і складають: Сн=10мкФ, Rн=Rг=1Ом.
Рис.2.3.7 Схеми для моделювання в середовищі micro-cap
Результати моделювання представлені на мал. №8. З графіків струму навантаження видно, що форма і амплітуда струмів вельми різні. Струм навантаження з синусоїдальним джерелом напруги має також синусоїдальну форму і амплітуду 977мА, а струм навантаження з джерелом напруги у вигляді модифікованої синусоїди має вигляд експоненціальних імпульсів з амплітудою 152А і вельми короткою (десятки мікросекунд) тривалістю. Такі відмінності обумовлені тим, що у випадку з джерелом напруги у вигляді модифікованої синусоїди конденсатор заряджає від імпульсного джерела напруги з високою швидкістю зміни напруги, для якої конденсатор має низький опір. Тому напруги на опорах втрат Rг і Rн в імпульсі заряду великі і відповідно великі втрати. Виходячи з графіка виділення енергії на опорі втрат, загальна потужність втрат складає для синусоїдального джерела напругу 0.95Вт, а для джерела напруги у вигляді модифікованої синусоїди 98Вт, тобто відрізняється в сто разів.
Струм в навантаженні. Червоний графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, синій - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
Рис.2.3.8 Графіки струму і енергії втрат для різних видів джерел напруги.
Енергія, що виділяється в опорі втрат. Червоний графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, синій - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
Можна показати, що потужність втрат при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди не залежить від опору втрат, а лише від величини конденсатора. Проте розподіл втрат між інвертором і конденсатором пропорційно їх внутрішнім опорам. Але в будь-якому разі, такий високий рівень пікових струмів і потужності втрат небажаний як для інвертора, так і для навантаження. Небагато типів конденсаторів для мережі 220В здатні працювати з внутрішніми втратами в 100 разів більшими, ніж номінальні.
Також високий рівень струмів при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди створює підвищений акустичний ефект при роботі інвертора. Спектральний склад вихідного струму інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди при роботі на ємкість вельми широкосмуговий, а амплітуда струму вельми велика, тому звуковий ефект вироблюваний цим струмом вельми гучний і неприємний на слух.
5. Види електроприладів з випрямлячем на вході і особливості роботи різних типів інверторів з даним виглядом навантаження.
Електричні прилади з випрямлячем на вході повсюдно зустрічаються в техніці і в побуті. До цих приладів відноситься побутова електроніка з трансформаторним або імпульсним блоком живлення. Еквівалентна схема підключення такого навантаження представлена на Рис.2.3.9 Джерело живлячої напруги, в даному випадку інвертор, представлене у вигляді генератора напруги Vг з опором втрат Rг. Сам електричний прилад харчується випрямленою напругою і представлений опором Rн. Блок живлення електроприладу складається з мостового випрямляча і конденсатора Сн, що фільтрує. Неідеальність конденсатора моделюється послідовним опором Rк. Опір випрямляча, вхідних провідників і трансформатора живлення (в разі трансформаторного блоку живлення) моделюється послідовним опором Rп.
Рис.2.3.9 Еквівалентна схема підключення електроприладу з випрямлячем на вході.
Робота такого навантаження сильно відрізняється при використанні інверторів з різними видами вихідної напруги. Причина цього така ж, як і для ємкісного навантаження і полягає в тому, що конденсатор Сн, що фільтрує, заряджає від вхідного джерела напруги. Якщо швидкість зміни напруги велика, як при роботі від джерела з формою напруги у вигляді модифікованої синусоїди, то втрати в елементах ланцюга збільшуються багато разів. Можна аналітично показати, що при роботі від джерела з формою напруги у вигляді модифікованої синусоїди загальні втрати енергії залежатимуть лише від амплітуди змінної складової напруги на конденсаторі Сн і величини ємкості цього конденсатора, і не залежати від величини опорів Rг, Rп і Rк. Від величини цих опорів залежатиме лише розподіл втрат серед елементів схеми.
Для здобуття наочних результатів знову використовувалося моделювання в середовищі micro-cap. Для порівняння використовувалося моделювання схеми з одним і тим же навантаженням, але що працює від інвертора з синусоїдальною формою напруги 220В 50Гц і від інвертора з формою напруги у вигляді модифікованої синусоїди. Номінали елементів схеми для моделювання складають: Rн=500Ом, Сн=47мкФ, Rг=Rп=Rк=1Ом. Такі номінали типові для блоку живлення побутової електроніки потужністю 150Вт, наприклад телевізора. Результати моделювання представлені на мал. №10. З графіків вихідного струму інвертора видно, що форма і амплітуда струмів вельми різні для інверторів з різними видами вихідної напруги. Струм інвертора з синусоїдальним джерелом напруги має плавну форму і амплітуду 3.1А, а струм навантаження з джерелом напруги у вигляді модифікованої синусоїди має вигляд експоненціальних імпульсів з амплітудою 20.2А і вельми короткою (сотні мікросекунд) тривалістю. Виходячи з графіка виділення енергії на опорі втрат, загальна потужність втрат складає для синусоїдального джерела напругу 3.5Вт, а для джерела напруги у вигляді модифікованої синусоїди 9.4Вт. Таким чином, загальна потужність втрат при роботі навантаження від інвертора з формою напруги у вигляді модифікованої синусоїди майже в 3 рази більш ніж при роботі того ж навантаження від інвертора з синусоїдальною формою напруги. Оскільки опори втрат включені послідовно, розподіл потужності втрат на кожному конкретному елементі теж зберігатиметься, тому наприклад сам інвертор виділятиме потужності в 3 рази більше, конденсатор і трансформатор блоку живлення також грітимуться в 3 рази більше. Елементи побутових приладів можуть не мати трикратного запасу по вихідній потужності і вийти з буд в результаті живлення від інверторів з формою напруги у вигляді модифікованої синусоїди.
Графік струму в навантаженні. Зелений графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, червоний - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
Рис.2.3.10. Графіки вихідного струму інвертора і енергії втрат для різних видів інверторів.
Енергія, що виділяється в опорі втрат. Зелений графік при джерелі напруги у вигляді чистої синусоїди, червоний - при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди
Як і для ємкісного навантаження, для навантаження з випрямлячем на вході, високий рівень струмів при джерелі напруги у вигляді модифікованої синусоїди створює підвищений акустичний ефект при роботі інвертора. Спектральний склад вихідного струму інвертора з формою вихідної напруги у вигляді модифікованої синусоїди при роботі на навантаження з випрямлячем на вході вельми широкосмуговий, а амплітуда струму вельми велика, тому звуковий ефект вироблюваний цим струмом вельми гучний і неприємний на слух. При цьому справляти звукове враження може будь-який елемент схеми, через який протікає вихідний струм інвертора, цей елемент може знаходитися в інверторі або в електроприладі, що підключається, або в сполучних дротах.
2.4 Конвертори - перетворювачі постійної напруги
Часто при живленні електронних пристроїв ІП є низьковольтними, а для живлення ланцюгів вжитку потрібна значна напруга. При цьому удаються до перетворення напруги. Для цього використовують інвертори і конвертори. Використовуються електромагнітні перетворювачі, віброперетворювачі і статичні перетворювачі.
Електромагнітні перетворювачі - виробляють напругу синусоїдальної форми, тоді як напівпровідникові і віброперетворювачі - напруга прямокутної форми. В даний час є статичні перетворювачі з вихідною напругою формою близьким до синусоїдального. Недолік електромагнітного перетворювача: великі габарити і маса.
Віброперетворювачі - малопотужні і малонадійні. Тому найбільше вживання знаходять напівпровідникові перетворювачі з малими габаритами і масою, високим ККД і експлуатаційною надійністю.
Побудова перетворювачів на тиристорах і транзисторах слід пов'язувати з величиною живлячої напруги, необхідної потужності, характером зміни навантаження.
Транзисторні перетворювачі напруги
Підрозділяються за способом збудження на 2 типи: з самозбудженням і перетворювачі з посиленням потужності.
Транзистори можуть включатися за схемою з ОЕ, ОК, Про, але найширше використовуються включення з ОЕ, оскільки в цьому випадку реалізується максимальне посилення транзисторів по потужності і тим більше просто досягаються умови самозбудження.
Перетворювачі з самозбудженням виконуються на потужних, до декількох десятків ватів, за однотактними і двотактними схемами. Проста схема однотактного перетворювача є релаксаційним генератором із зворотним зв'язком Рис.2.4.1.
Із
Рис.2.4.1 З зворотним включ. діода Рис.2.4.2 З прямим включ. діода.
При підключенні напруги живлення через резистор на базу транзистора подається потенціал, що спирає. Транзистор відкривається і через первинну обмотку Wк трансформатора протікає струм, який викликає магнітний потік в магнітопроводах транзистора. Напруга, що з'являється при цьому, на обмотці Wк трансформується в обмотці зворотного зв'язку Wб, полярність підключення якої така, що вона сприяє відмиканню транзистора. Коли струм колектора досягає свого максимального значення: Iк=Iб*h21э, наростання магнітного потоку припиниться, полярність напруги на обмотках трансформатора змінюється на протилежне і відбувається лавиноподібний процес замикання транзистора. Напруга на вторинній обмотці трансформатора має прямокутну форму.
Полярність підключення силового діода випрямляча на вторинній обмотці трансформатора визначає спосіб передачі енергії в навантаження. Діод відкривається коли закривається транзистор, заряджає конденсатор, який підтримує постійність струму в навантаженні.
При прямому включенні діода Рис.2.4.2 передача енергії джерела живлення Uп в навантаження Rн відбувається в період часу tu, коли транзистор і силовий діод VD1 відкриті. Конденсатор згладжуючого фільтру Cф при цьому заряджає випрямленою напругою до Uп.
У перебігу паузи tп, коли транзистор закритий, ланцюг струму Iн замикається через дросель Lф і блокуючий діод VD2, як і в імпульсному стабілізаторі з послідовним регулюванням.
У однотактних перетворювачах трансформатор працює з подмагничиванием, для боротьби з яким можна застосовувати сердечник із зарядом. Проте він не личить при використанні тори. транзистора. У нашому випадку використовується блокуючий конденсатор, який в перебігу паузи tп разряжаетсячерез обмотку W1, перемагнічувавши сердечник струмом розряду.
Ємкість Cбл. Вибирається з умови, аби при максимальному коефіцієнті заповнення цmax тривалість паузи tп була не менше чверті періоду коливального контура L, Cбл.
Такий перетворювач із зворотним включенням діода забезпечує розв'язку і захист вихідної напруги від перешкод по вхідних шинах живлення.
Транзисторні перетворювачі визначаються по наступних формулах:
Uп=Uп (Iкм/2Iн-W1/W2)
tu = Iкм*L1/Uп
tп = Iкм*L2/Uн*W2
ц = fп*Iкм*L1/Uп = tu/ (tu+tп)
Кращі массогабаритные показники мають двотактні перетворювачі із знижувальним трансформатором.
Трансформатори виконуються на магнітопроводі з прямокутною петлею гістерезису. Тут також використовується позитивна ОС. Генератор працює таким чином. При включенні напруги живлення Uп із-за неідентичності параметрів один з транзисторів, наприклад VT1, починає відкриватися і його колекторний струм збільшується. Обмотки ОС Wб підключені так, що наведене в них ЕДС повністю відкриває транзистор VT1 і закриває транзистор VT2.
Перемикання транзисторів починається у момент насичення транзистора. Внаслідок цього наведені у всіх обмотках трансф. Напруга зменшується до нуля, а потім змінює свою полярність.
Тепер на базу раніше відкритого транзистора VT1 подається негативна напруга, а на базу раніше закритого транзистора VT2 поступає позитивна напруга і він починає відкриватися. Цей регенеративний процес формування фронту вихідної напруги протікає дуже швидко. Надалі процеси в схемі повторюються.
Частота перемикання залежить від значення напруги живлення, параметрів трансформатора і транзисторів і розраховуються по формуле:
fп= ( (Uп-Uкэ нас) *10000) /4*B*s*Wк*Sc*Kc.
Такий режим економічніший, ніж при перемиканні за рахунок граничного струму колектора і робота перетворювача стійкіша.
Такі перетворювачі використовуються як задаючі генератори для підсилювачів потужності і як автономні малопотужні джерела електроживлення. Основні достоїнства: простота схеми, а також нечутливість до короткого замикання в ланцюзі навантаження.
Недоліком перетворювача з сердечником, що насичується, є наявність викидів колекторного струму у момент перемикання транзисторів, що збільшує втрати а перетворювачі.
Напруга на закритому транзисторі може досягати значення:
Uкэm = (2,2: 2,4) Uпmax
дві напруга це сума Uп+ЭДС на непрацюючій обмотці, крім того враховуються викиди напруги під час перемикання. Для зменшення останніх в схему інколи включають шунтуючі діоди.
При перетворенні великих потужностей найбільшого поширення набули перетворювачі з використанням підсилювача потужності. Як задаючий генератор можна використовувати перетворювачі з самозбудженням. Вживання таких перетворювачів доцільне якщо необхідно забезпечити постійність частоти і напруги на виході, а також незмінність форми кривої змінної напруги при зміні навантаження перетворювача.
В разі високої вхідної напруги застосовують мостові підсилювачі потужності.
Передбачимо, в перший напівперіод одночасно працюють транзистори T1,T2. У другій T2,T3. Напруга живлення прикладається до первинної обмотки транзистора, його полярність міняється кожен напівперіод. Напруга на закритому транзисторі дорівнює напрузі джерела живлення. Вихідний транзистор працює в ненасиченому режимі, виконується він з матеріалу з непрямокутної петлі гістерезису.
Перетворювачі на тиристорах.
Тиристори на відміну від транзисторів мають однобічне управління. Для замикання тиристорів в схемах перетворювачів використовуються реактивні елементи в основному у вигляді комутуючих конденсаторів. Рис.2.4.3 графік перетворювачів на тиристорах
При відмиканні першого тиристора ємкість заряджає до напруги 2Uп. При відмиканні другого тиристора напруга конденсатора прикладається у зворотному напрямі до першого транзистора, під дією його він закривається. Конденсатор перезаряджається, і напруга на його обмотках і на первинній обмотці тиристора міняє знак (потенціали показані на схемі в дужках). У наступний напівперіод знов відмикається тиристор T1 і процес повторюється.
Для забезпечення замикання тиристорів необхідно, аби енергія комутуючого конденсатора була достатньою для того, щоб в процесі перезаряду зворотна напруга на тиристорах падала досить повільний і встигло б забезпечити відновлення їх замикаючих властивостей.
Рис.2.4.3 Графік перетворювачів на тиристорах
Недоліком такого інвертора є сильна залежність вихідної напруги від струму навантаження.
Для зменшення впливу характеру і величини навантаження на форму і величину вихідної напруги застосовують схеми із зворотними діодами, які у свою чергу необхідні для повернення реактивної енергії, накопиченої в індуктивному навантаженні і реактивних комутуючих елементах в джерелі живлення перетворювача.
3. Синтез структурної схеми
Відповідно до технічного завдання необхідний пристрій, в якого на виході буде напруга та струм. У зв'язку з цим пристрій повинен живитися від акумулятора із постійною напругою 9…14В. Для виконання покладених на пристрій завдань він повинен містити вихідний підвищувальний трансформатор, який перетворюватиме постійну напругу 12Вв змінну 220В. Для забезпечення захисту пристрою від неправильно увімкненої напруги живлення, момент включення пристрою, необхідний пристрій захисту, який забезпечить захист пристрою. Щоб перетворювати постійну напругу в змінну необхідний пристрій перетворення постійної напруги в змінну, а також пристрій управління цим перетворювачем. Для здобуття необхідної нам постійної напруги на виході нам необхідний вихідний підвищувальний трансформатор. Для управління всіма пристроями необхідний пристрій управління, який включає в себе (мультивібратор, та змінні резистори).
Для контролю вихідної напруги і струму необхідний пристрій індикації. Щоб захистити всі системи пристрою від перевищення напруги та перенавантаження, від обриву фази необхідні схеми захисту від цих чинників. Для здобуття напруги живлення низьковольтних пристроїв необхідне вторинне джерело живлення, яке вироблятиме необхідні напруги.
3.1 Опис структурної схеми інвертора
Структурна схема джерела інвертора представлена Рис.3.1.1.
Побудова систем інвертного живлення залежить від вирішуваними ними задач. В деяких випадках необхідно якнайменший час переключення навантаження на живлення від АБ чи навпаки. В інших потрібно забезпечити довготривалу роботу від АБ, при цьому час переключення не являється критичною величиною. Тобто, можна сказати, що для кожного конкретного випадку потрібно вирішувати іншу технічну задачу.
Розроблюваний блок для забезпечення безперервного живлення різноманітних пристроїв (серверів, персональних комп'ютерів, модемів та ін.) напругою 220В, 50Гц.
Система призначена для живлення пристроїв, що мають джерела живлення т 220В 50Гц. Це дозволяє зменшити вимоги щодо розробки нашого приладу, так як імпульсні джерела живлення здатні працювати з мережею ± 20% від нормального значення. Ще однією перевагою є здатність їх працювати, що мають не синусоїдальну характеристику напруги (апроксимована синусоїда, квазі синусоїда).
Розглянемо основні блоки, що входять до складу пристрою:
1. Пристрій формування імпульсів.
2. Акумуляторна батарея.
3. Пристрої захисту.
4. Пристрій комутації.
5. Трансформатор вихідний.
Для забезпечення роботи та функціонування всіх частин ДБЖ, необхідна ланка, котра здійснювала б зв'язок між всіма цими частинами. Можна розглянути декілька видів таких схем:
1. Аналогові системи, операції регулювання в яких здійснюються шляхом порівняння, підсилення, перетворення аналогових сигналів. Похибка установки параметрів в такій системі сильно залежить від параметрів активних і пасивних елементів схеми. Такі системи використовуються, в основному в недорогих пристроях.
2. Цифрові системи, операції керування проводяться над цифровими величинами, отриманими із аналогових сигналів шляхом оцифровування аналого-цифровими перетворювачами (АЦП). Точність таких систем набагато вища за рахунок використання математичного апарату числення.
3. Комбіновані, операції керування та регулювання в яких виконуються або аналоговими, або цифровими пристроями. Перетворювач виконує роль перетворювача постійної напруги 12В в змінну 220В 50Гц. Даний пристрій побудований на схемі мультивібратора. На його виході утворюються імпульси різної полярності, але не стабільно, тобто залежить від зміни вхідної напруги. Напруга на акумуляторі змінюється в межах 9.14В, а вихідна ДБЖ повинна залишатись стабільною. Перетворювач постійної напруги в змінну здійснює формування вихідної напруги 220В, 50Гц.
Рис.3.1.1 Структурна схема інвертора напруги.
У початковий момент часу роботи на вхід перетворювача подається постійна напруга акумулятора 12 В. Пристрій захисту перетворювача забезпечує плавне включення і запобігає від невірно увімкненого живлення. Постійна напруга потрапляє на пристрій комутації, який здійснює обробку отриманих імпульсів від мультивібратора. За допомогою пристрою управління регулятором здійснюється регулювання на виході мультивібратора частоти імпульсів, що забезпечує отримання потрібної частоти. Необхідна змінна напруга поступає на вхід вихідного підвищувального трансформатора, на виході якого утворюється змінна напруга. Для захисту пристрою від перенапруження використовують запобіжники, він спрацьовує у разі виникнення аварійної ситуації. Живлення пристрою здійснюється за допомогою акумуляторної батареї. Схема структурна приведена на Рис.3.1.1
3.2 Вибір схеми інвертора, опис принципу дії
Розглянемо спершу можливі варіанти побудови схем інвертора напруги. У інверторі навантаження включається послідовно. Параметри комутуючого контура вибираються так, щоб забезпечити коливальний характер анодного струму тиристорів. Живлення схем здійснюється від джерела постійного струму, що має малий внутрішній опір. Схема, приведена на Рис.4.1 При значній розбіжності частот не забезпечується нормальний процес комутації, і робота інвертора стає неможливою. Ця схема так само забезпечує захист транзисторів від пробоя, високої швидкості наростання струму, при короткому замиканні (КЗ) в навантаженні і при “перекиданні” інвертора, перегоряє захисний запобіжник.
Вибір схеми інвертора, побудованою з використанням діодів в ланцюгах транзисторів, для захисту від шкідливих імпульсів. Схема перетворювача постійної напруги 12 в змінну 220 В приведена на Рис.4.1 Цей інвертор підходить для живлення споживачів, яким необхідна змінна напруга 220 В із загальною потужністю до 150 Вт.
Рис.4.1 Принципова схема інвертора
Інвертор складається із задаючого генератора (симетричний мультивібратор на VT1, VT2) і силового ланцюга (VT3. VT8). Інвертор працює таким чином. Після включення постійної напруги живлення, задаючий генератор на VT1 і VT2 починає генерувати імпульси, що управляють. Ці імпульси через R5 і СЗ подаються на одне плече силового ланцюга, а через R6 і С4 - на друге. Коли на колекторі VT1 - високий рівень (логічна "1"), а на колекторі VT2 - низький рівень ("0"), транзистори VT4, VT6 і VT8 відкриті, і струм тече по ланцюгу: "+" джерела живлення - обмотка W1" - перехід колектор-емітер транзистора VT8 - "-" джерела живлення. У цей момент транзистори VT3, VT5 і VT7 закриті.
У наступний момент на колекторі VT2 буде "1", а на колекторі VT1 - "0". Транзистори VT3, VT5, VT7 відкриті, і струм потече по ланцюгу: "+" джерела живлення - обмотка W1' - перехід колектор-емітер VT7 - "-" джерела живлення. Транзистори VT4, VT6 і VT8 закриті. Завдяки цьому, до первинної обмотки вихідного трансформатора прикладається змінна напруга прямокутної форми, амплітуда якої приблизно рівна напрузі живлення.
Створюване в магнітопроводі магнітне поле індукує у вторинній обмотці електрорушійну силу, величина якої визначається числом витків вторинної обмотки W2. Діоди VD1 і VD2 служать для запобігання викидам напруги негативної амплітуди при роботі задаючого генератора, а діоди VD3 і VD4 оберігають від пробою могутні транзистори в силовому ланцюзі на неодруженому ходу (за відсутності навантаження у вторинній обмотці трансформатора). Трансформатор TV намотаний на магнітопроводі Ш36х36. Обмотки W1' і W1" мають по 28 витків дроти ПЕЛ d2,1 мм (кожна), а обмотка W2 - 600 витків дроту ПЕЛ d0,59 мм. Спочатку намотується обмотка W2, а поверх неї - обмотки W1' і W2". На Рис.4.2 схема розташування на ній елементів. Транзистори VT5, VT7 і VT6, VT8 встановлюються по два на окремих радіаторах без ізолюючих прокладок.
Рис.4.2 Схема розташування елементів
Для контролю роботи схеми бажано включити між позитивним полюсом живлення і середньою точкою обмотки W1 амперметр з межею вимірювання 10 А (показаний на схемі рис.1). Він призначений для візуального стеження за величиною струму, що протікає через транзистори силового ланцюга. При включенні максимального навантаження у вторинну обмотку цей струм не повинен перевищувати 10 А. Прі відсутності навантаження він повинен бути менше 5 А. Якщо ж при включенні інвертора у відсутність навантаження струм перевищує 10 А, це означає, що пробитий (або включений неправильно) який-небудь з діодів VD3, VD4 або транзисторів силового ланцюга. Наладка інвертора полягає в настройці задаючого генератора і здійснюється за допомогою осцилографа або частотоміра. Вхід осцилографа (частотоміра) підключається до колектора одного з транзисторів VT1 або VT2, і на генератор подається живлення.
За допомогою RP частота генератора встановлюється 50 Гц. Осцилографом бажано проконтролювати і форму прямокутних імпульсів. Настроєний інвертор вмонтовується у відповідному корпусі, на передню панель якого виводяться амперметр, утримувач запобіжника, вимикач задаючого генератора, клеми підключення навантаження і акумуляторної батареї живлення, а також індикатори включення акумулятора (червоний) і задаючого генератора (зелений). Інвертор може здійснювати живлення споживача потужністю 100 Вт не менше 2 годин при використанні акумуляторної батареї ємкістю 44 А*ч.
Настройка перетворювача полягає в установці частоти задаючого генератора змінним резистором R9. Для настройки підключити осцилограф або частотомір до колектора одного з транзисторів мультивібратора і включити живлення перетворювача. Регулюванням змінного резистора добитися частоти коливань, що генеруються, 50 Гц. При розробці перетворювача допустимі наступне заміни елементів: 2T6551 - KT601A, 2Т7531 - КТ807а, 2N3055 - Тт819гм, 2D5607 - Д226А, діод КД208а застосований російського виробництва. Як індикатори можна застосувати світлодіоди АЛ307в (зелений) і АЛ307б (червоний).
4. Вибір елементної бази
Інвертор напруги здійснює живлення від джерела постійного струму. Враховуючи все вище перераховане вибиратимемо елементну базу.
4.1 Вибір діодів
Для реалізації інвертора напруги, застосованих в принципові схемі, використаємо діоди типу Д226А і 2D5607.
Діоди типу КД226А застосовані в схемі захисту від імпульсів іншої полярності. Їх вистачає для роботи в слабкострумових ланцюгах.
Інші діоди використані в пристрої типу 2D5607. Ці діоди мають високу надiйнiсть і низьку вартість, вони задовольняють наші вимоги, застосовані у захисту від пробою вихідних транзисторів.
Д226А 2D5607
4.2 Вибір транзисторів
Транзистори типу КТ601А вживаний для використання у мультивібраторі. Ці транзистори мають високу надійність і малу вартість.
Транзистори перетворювача вибираємо типу КТ807А, а транзистор кінцевий типу 2N3055, виходячи з того ці транзистори можуть працювати на струмах до 15А. максимальна напруга до 100В.
Тому вибираємо їх.
КТ601А КТ807А
2N3055
4.3 Вибір конденсаторів
Виходячи з технічних умов і надійності, як високовольтні конденсатори застосуємо конденсатори типу М75, що мають малі струми витоку і що працюють при низькій температурі, їх застосовуємо у мультивібраторі.
Для лінії затримки на входи транзисторів використаємо конденсатори типу К50-35.
Ці конденсатори використаємо виходячи з того що у них є потрібна нам ємність і широкий температурний діапазон, а також низька вартість.
К50-35 М75
4.4 Вибір резисторів
ЯкобмежуючийрезистордляпристроюпоступовогозарядуконденсаторівфільтрузастосуєморезистортипуЕ-24.
В якості підстроєчних вибираємо резистори типу для керування частотою мультивібратора.
Інші резистори вибираємо резистори типуС2-29 різної потужності.
Ці резистори мають широке поширення, низьку вартість і задовольняють нашим вимогам.
РП3 Е-24
4.5 Вибір трансформаторів
Вихідний трансформатор виготовляється в лабораторних умовах по виконаних розрахунках.
У джерелі перетворювача використаємо стандартний трансформатор типу МІТ намотаний на магнітопроводі Ш36х36, який зможе дати потрібну вихідну потужність.
4.6 Вибiр пристроїв індикації
В якості індикаторів роботи джерел живлення візьмемо світлодіоди зеленого і червоного кольорів типу АЛ307в (зелений) і АЛ307б (червоний)., в якості індикаторів наявності живлячої постійної напруги візьмемо світлодіод червоного кольору типу. Зелений буде показувати наявність напруги на МВ. Також іще один зелений буде показувати наявність напруги на виході інвертора напруги.
4.7 Вибір запобіжників
Для захисту джерел живлення при виникненні аварійної ситуації використаємо не відновлювані запобіжники типу ВП2Т-1Ш, розраховані на роботу до 2 А.
4.8 Вибір акомулятора
Для живлення приладів електроустаткування при малій частоті обертання колінчастого вола або при непрацюючому двигуні використовується хімічне джерело струму - акумуляторна батарея.
Акумуляторна батарея володіє властивістю після розряду відновлювати свою здатність віддавати струм в зовнішній ланцюг, якщо через неї пропустити струм в зворотному напрямів, т. е провести її заряд.
Акумуляторна батарея складається з шести свинцево-кислотних акумуляторів двохвольтів сполучених між собою послідовно, що забезпечує отримання в ланцюзі номінальної напруги 12В. Всі акумулятори розміщуються в загальному баку, розділеному внутрішніми перегородками на шість осередків. На дні бака є ребра, на які спираються пластини акумуляторів. Матеріалом для бака є кислототривка пластмаса або ебоніт.
Інвертор може здійснювати живлення споживача потужністю 150 Вт не менше 2 годин при використанні акумуляторної батареї ємкістю 12В 44 А/ч.
5. Економічна частина
5.1 Коротка характеристика собівартості продукції
Собівартість виготовлення продукції є одним з основних економічних показників виготовлення виробу. Собівартість продукції включає в себе суму всіх витрат по виробництву продукції, вираженні у грошовому виразі.
Є наступні види собівартості:
1) цехова собівартість - це всі витрати по виробництву продукції даним цехом;
2) виробнича собівартість - це всі витрати, що пов'язані з виробництвом та збутом продукції в цілому по підприємству. Іншими словами - це сума всіх цехових затрат;
3) повна собівартість - це витрати, що пов'язані з виробництвом та збутом продукції в цілому по підприємству. Вона визначається як сума виробничої собівартості та позавиробничих витрат;
4) планова собівартість - це витрати, що передбачаються на плановий випуск продукції;
5) фактична собівартість - це витрати, що пов'язані з виробництвом та збутом фактично виготовленої продукції;
6) індивідуальна собівартість - це витрати окремих підприємств по виробництву певного виду продукції.
Метою планування собівартості продукції є економічне обгрунтування величини витрат, що затрачаються на виробництво та збут продукції.
Собівартість продукції включає в себе вартість сировини, матеріалів, оплату праці, амортизацію основних засобів, вартість послуг, наданих іншими підприємствами, вартість електроенергії, води, палива, витрати по реалізації продукції. Тому собівартість продукції є одним з узагальнюючих факторів показників роботи підприємства.
Планування собівартості продукції за калькуляційними статтями називають калькулюванням. Результатом калькулювання є складання калькуляції - документу, в якому обумовлені всі витрати на виробництво і збут конкретного виду продукції. Калькулювання здійснюється за такими калькуляційними статтями:.
1) витрати на сировину, основні та допоміжні матеріали. Вони складаються з вартості сировини, матеріалів, або з вартості необхідних складових при їх виготовленні. Вони визначаються добутком норми кількості сировини та матеріалів на ціну одиниці сировини;
2) витрати на покупку комплектуючі вироби. Вони складаються з вартості витрат, що зроблені на купівлю напівфабрикатів, готових виробів, що вимагають додаткових витрат праці на їх обробку або складання при укомплектуванні продукції. Визначається добутком кількості комплектуючих виробів на їх ціну;
3) транспортно-заготівельні витрати (ТЗВ). Вони складаються з вартості доставки сировини, матеріалів, комплектуючих виробів, напівфабрикатів від підприємства - виготовлювача на склади даного підприємства. Визначаються добутком відсотку транспортно-заготівельних витрат на вартість двох попередніх калькуляційних статей, поділених на 100 відсотків;
4) основна заробітна плата виробничих працівників, яка складається з оплати робіт по відрядних розцінках, а також з погодинної оплати праці відрядних робочих. Вона визначається добутком норми часу по виготовленню виробу на тарифну ставку;
5) відрахування на соціальне страхування з заробітної плати робітників, які складаються з відрахувань на соціальне страхування по встановлених нормах Кабінету Міністрів України. Визначається добутком встановленого відсотку від основної заробітної плати працівників виробничих, поділено на 100 відсотків;
6) витрати на утримання устаткування, які складаються з витрат на допоміжні матеріали, які необхідні на утримання та ремонт устаткування, з заробітної плати допоміжних робочих, що займаються ремонтом та експлуатацією устаткування, з амортизаційних відрахувань обладнання, з вартості електроенергії, що споживається обладнанням. Вони визначаються сумуванням всіх перерахованих в даній статі витрат. А у її відношенні до основної заробітної плати виробничих працівників за рік, отримуємо відсоток ВУУ на рік. Вони визначаються добутком ВУУ на основну заробітну плату робітників конкретного виду продукції, поділено на 100 відсотків;
7) цехові витрати (ЦВ), які складаються; заробітної плати апарату управління цехом, амортизаційних відрахувань цехових будівель, витрати на раціоналізацію та винахідництво цехового характеру. Сумування всіх перерахованих витрат сьомої калькуляційної статті отримаємо цехові витрати на рік, а у відношенні її до суми основної зарплати виробничих робочих за рік, отримаємо відсоток ЦВ на рік. Вони визначаються добутком отриманого відсотку ЦВ на суму основної зарплати робітників по виготовленню конкретного виду продукції, поділених на 100 відсотків.
5.2 Розрахунок собівартості виготовлення блоку живлення
Для розрахунку собівартості виготовлення блоку живлення спочатку розрахуємо вартість виготовлення матеріалів. Дані вимірювань занесемо в таблицю.
Таблиця 5.1 Розрахунок вартості основних і допоміжних матеріалів для виготовлення блоку живлення
|
Назва матеріалів |
Одиниці вимірювання |
Норма витрат |
Ціна (грн.) |
Вартість (грн.) |
|
|
Дріт монтажний |
М |
1,00 |
0,50 |
0,50 |
|
|
Припой ПОС-61 |
Кг |
0,1 |
7,00 |
1,70 |
|
|
Каніфоль соснова |
Кг |
0,05 |
5,00 |
0,25 |
|
|
Ацетон |
Л |
0,10 |
4,00 |
0,40 |
|
|
Мідний купорос |
Кг |
0,10 |
8,00 |
0,80 |
|
|
Гетинакс |
Кг |
0,05 |
10,00 |
0,50 |
Разом 4,15
Вартість основних та допоміжних матеріалів рівна 4,15 грн.
Підрахуємо вартість купованих виробів. Дані вимірювань занесемо в таблицю.
Таблиця 5.2 Підрахунок вартості купованих виробів, які витрачаються на виготовлення блоку живлення
|
Назва комплектуючих виробів |
Одиниці вимірювання |
Норма витрат |
Ціна (грн.) |
Вартість (грн.) |
|
|
Конденсатори К50-36 |
шт. |
2 |
0,80 |
1,60 |
|
|
Конденсатори К73-9 |
шт. |
2 |
0,80 |
1,60 |
|
|
Запобіжник ВП-1-1А |
шт. |
2 |
0,50 |
1,00 |
|
|
Резистор С2-23-2 |
шт. |
1 |
1,00 |
1,00 |
|
|
Резистори МЛТ |
шт. |
8 |
0,50 |
4,00 |
|
|
Вимикач МТ-1 |
шт. |
1 |
3,00 |
3,00 |
|
|
Трансформатори |
шт. |
1 |
50,50 |
50,50 |
|
|
Діоди Д226А |
шт. |
2 |
1,00 |
2,00 |
|
|
Діоди КД 208А |
шт. |
2 |
0,80 |
1,60 |
|
|
Транзистор КТ601А |
шт. |
4 |
1,00 |
4,00 |
|
|
Транзистор КТ807 А |
шт. |
2 |
3,50 |
7,00 |
|
|
Транзистор 2N3055 |
шт. |
2 |
7,00 |
14,00 |
Разом 91,3
Отже вартість комплектуючих виробів рівна 41,3 гривні.
Підрахуємо вартість витрат на енергоносії. Дані підрахунку напишемо в таблицю.
Таблиця 5.3 Підрахунок вартості енергоносіїв
|
Назва енергоносія |
Одиниці вимірювання |
Кількість |
Тариф (грн.) |
Сума (грн.) |
|
|
Електроенергія |
кВт/год |
0.9 |
0,40 |
3,34 |
|
|
Вода гаряча |
м |
3 |
0, 20 |
0,60 |
|
|
Вода холодна |
м |
6 |
0,05 |
0,03 |
|
|
Повітря стиснуте |
м |
10 |
0,02 |
0, 20 |
Разом 4,17
Отже вартість енергоносіїв становить 4,17 гривень.
Підрахуємо вартість основної заробітної плати, якщо на виготовлення блоку живлення було потрачено 42 нормо-години. Вартість однієї нормо-години для регулювання радіоапаратури 4-го розряду становить 1 грн.40 коп.
ОЗП = 42 к. г. х 1,4 грн. = 58,8 грн.
Отже величина основної заробітної плати становить 58, 8 грн.
Підрахуємо величину амортизаційних відрахувань. Дані підрахунку занесемо в таблицю.
Таблиця 5.4 Підрахунок амортизаційних відрахувань
|
Перелік фондів |
Вартість (грн.) |
Норма аморт. % |
Амортич. Відрахув. (грн.) |
|
|
Паяльник ПНС-40 |
20,00 |
1,7 |
0,3 |
|
|
Набір монтажний |
40,00 |
1 |
0,4 |
|
|
Латр-1А-220В050Гц |
60 |
1 |
0,60 |
|
|
Тестер Ц 4317 |
60 |
1 |
0,60 |
|
|
Вольтметр ВУ-15 |
85 |
1 |
0,80 |
|
|
Амперметр Е-59 |
40 |
1 |
0,40 |
|
|
Опір навантаження |
5,00 |
1 |
0,05 |
Разом 3, 20
Отже вартість амортизаційних відрахувань становить 3,2 грн.
Підрахуємо кошторисну собівартість виготовлення блоку живлення. Вона рівна сумі всіх семи вище нарахованих калькуляційних статей.
Таблиця 5.5 Підрахунок собівартості виготовлення блоку живлення
|
Назва калькуляційної статті |
Сума (грн.) |
|
|
Витрати на матеріали |
4,15 |
|
|
Витрати на комплектуючі |
91,30 |
|
|
Витрати на енергоносії |
3,17 |
|
|
Основна заробітна плата |
58,80 |
|
|
Амортизаційні відрахування |
3, 20 |
|
|
Інші витрати |
1,76 |
Разом 162,38 грн.
Отже кошторисна собівартість виготовлення блоку живлення становить 162 гривні 38 копійок.
6. Охорона праці
У проекті розглядуються принципи роботи і побудови потужного джерела живлення. При розробці цього пристрою питання охорони праці розглядуються стосовно забезпечення оптимальних (здорових і безпечних) умов праці для розробника.
6.1 Організація заходів з безпеки праці при виготовленні та випробуванні блоків живлення
6.1.1 Як відомо будь-яка виробнича діяльність супроводжується наявністю небезпечних і шкідливих факторів, які поділяються на слідуючі групи: фізичні, хімічні, біологічні і психофізіологічні.
До фізичних факторів відносять такі, як рухомі машини і механізми підвищена забрудненість і загазованість повітря та ін.
Хімічні фактори поділяють: по характеру дії на організм людини - на загально токсичні; подразнюючі, канцерогенні, мутагенні і ті, які впливають на репродуктивну функцію.
Група біологічних факторів включає в себе біологічні об'єкти, які діляться на мікроорганізми (бактерії, віруси, грибки) і макроорганізми (рослини, тварини).
Група психофізичних факторів по характеру дії поділяються на фізичні і нервово-психічні перевантаження.
Всі перераховані фактори являються небезпечними або шкідливими в таких умовах: швидкість, температура, маса, концентрація, напруга електричного поля та ін.
6.1.2 Розрізняють 4 види відповідальності за порушення законодавства про працю і правил по охороні праці: дисциплінарну, кримінальну, адміністративну і матеріальну.
Дисциплінарну відповідальність несуть особи, які порушили трудову дисципліну, в тому числі і трудове законодавство і правила по охороні праці.
Кримінальну відповідальність несуть особи, які порушили правило по охороні праці, а в проектних організаціях-норми і правила, які являються обов'язковими при проектуванні будівель, технологічних ліній обладнання.
Адміністративна відповідальність заключається в попередженні або накладенні штрафу представниками органів державного нагляду в тому числі технічними інспекторами праці.
Матеріальна відповідальність виражається в вирахуванні сум, виплачених потерпілим від нещасних випадків і професійних захворювань.
У відповідності з ГОСТ 12.0.004 - 89ССБТ “Вивчення безпеки праці. Загальні положення" всі особи, які приймаються на роботу, а також працівники, які переводять з однієї роботи на іншу проходять інструктаж: ввідний, первинний на робочому місці, повторний, позаплановий і текучий.
Ввідний інструктаж носить обширний характер і проводиться інженером по охороні праці, іноді в присутності працівників медичної установи або пожарної служби.
Перш за все при поступленні до роботи в цеху робітник проходить первинний інструктаж на робочому місці у майстра виробничого участку.
Один раз в півроку, а для професій пов'язаних з підвищеною небезпекою, щоквартально організовується повторний інструктаж. Майстер переважно проводить його з групою робітників, а в деяких випадках індивідуально.
Позаплановий інструктаж проводиться в випадках: зміни правил, стандартів, інструкцій по охороні праці, зміни технологічного процесу, заміни або модернізації обладнання, сировини, матеріалів і інших змін в умовах праці; порушенні працівниками інструкції, норми, а також використання неправильних прийомів і методів праці, які можуть призвести до травми або професійного захворювання.
Текучий інструктаж проводять з працівниками перед виконанням робіт, на який оформляється допуск-наряд.
6.1.3 В залежності від небезпеки поражених людей електричним струмом всі приміщення поділяють слідуючим чином:
- приміщення без підвищеної небезпеки;
- з підвищеною небезпекою;
- дуже небезпечні приміщення.
До приміщень з підвищеною небезпекою відносять такі в яких є сирість або струмопровідний пил, струмопровідна підлога, температура повітря більша 35єС.
Особливо небезпечні приміщення це такі, в яких вологість близька до 100%, стеля стіни і перегородки покриті вологою, хімічно реактивне або органічне середовище.
6.2 Безпечне ведення робіт
Живлення електроустаткування здійснюється від мережі змінного струму з напругою 220 В і частоти 50 Гц з глухозаземленною нейтраллю. Потужність, споживана від мережі змінного струму, не перевищує 50 Вт. Застосовується перший клас захисту від ураження електричним струмом обслуговуючого персоналу згідно ГОСТ 12.2.008.0-75* [23]. В даному випадку, згідно ГОСТ 12.1.030-81* [28] ефективною схемно-конструктивною мірою захисту є занулення. Клас приміщення по небезпеці ураження електричним струмом - приміщення з підвищеною небезпекою ураження електричним струмом. Можливість одночасного дотику до тих, що мають з'єднання із землею металоконструкції і металевим корпусам електричного устаткування. Регламентуючий документ - ПУЕ-87 [25], ГОСТ 12.1.013-78 [24].
Подобные документы
Види систем електричного живлення, планування та основні вимоги до них. Джерела безперебійного й гарантованого електроживлення. Електромеханічні перетворювачі напруги. Вибір схеми інвертора, опис принципу дії. Собівартість виготовлення блоку живлення.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 21.02.2011Вибір системи електроживлення будинку зв’язку за типом резервування, побудови і експлуатації. Розрахунок потужності та елементів схеми підтримання напруги на вході апаратури в заданих межах. Вибір схеми, типу резервного дизель-генераторного агрегату.
дипломная работа [129,9 K], добавлен 21.07.2015Вибір та обґрунтування силової схеми тягового електропривода локомотива. Удосконалення сучасних систем асинхронного електропривода. Вибір форми напруги для живлення автономного інвертора. Розрахунок фазних струмів двофазної системи. Гармоніки напруги.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.11.2012Техніко-економічне обґрунтування технічного завдання та структурної схеми пристрою. Електричний розрахунок ключа, випрямляча напруги та надійності за відмовами. Перевірка генератора на основну похибку встановленої частоти, на зменшення напруги живлення.
дипломная работа [549,3 K], добавлен 21.11.2010Галузі застосування стабілізованих джерел живлення. Основне призначення блоку живлення. Огляд існуючих елементів. Розрахунок компенсаційного стабілізатора послідовного типу. Синтез структурної схеми. Розрахунок однофазного випрямляча малої потужності.
курсовая работа [612,7 K], добавлен 21.11.2010Потужне джерело живлення. Работа пристрою за структурною схемою. Вибір элементів трифазного випрямляча, тиристорів, діодів, стабілітронів, транзисторів, конденсаторів, резисторів, трансформаторів, оптопар, пристроїв індикації, охолождення, запобіжників.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 08.07.2009Обґрунтування силової схеми тягового електропривода для заданого типу локомотива. Вибір схеми автономного інвертора напруги. Розрахунок струму статора для зон регулювання та електрорухомої сили ротора. Обчислення зони пуску та постійної потужності.
курсовая работа [503,1 K], добавлен 10.11.2012Структурна схема низьковольтного джерела вторинного електроживлення. Розрахунок елементів силового ланцюга і параметрів однофазного мостового автономного тиристорного інвертора струму. Двотактна напівмостова схема перетворювача напруги з самозбудженням.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.05.2014Вимоги, що ставляться до параметрів, властивостей та характеристик електрорадіоелементів, вибір їх елементної бази з урахуванням заданих вимог. Проектування спеціального електрорадіоелемента - трансформатора, розрахунок його експлуатаційних допусків.
курсовая работа [110,3 K], добавлен 05.12.2010Побудова схеми з'єднань силового ланцюга трифазного тиристорного перетворювача, його регулювальна характеристика. Принцип дії трифазного автономного інвертора напруги з постійними кутами провідності ключів. Формування напруги на навантаженні АІН.
контрольная работа [3,1 M], добавлен 13.03.2013
