Визначимо коефіцієнти безпеки для кожного блоку окремо за формулами:
, (10.6) . (10.7)Визначимо коефіцієнти безпеки для кожної дільниці.
Для блоку перетворення:
, .Для блоку передачі:
, .Якщо
40 (дБ) і 40 (дБ), то система стійка в роботі. А якщо < 40 (дБ) і < 40 (дБ), або < 40 (дБ), а 40 (дБ), то система не стійка в роботі при цих умовах. А в стовпчику "Примітка" запишемо – стійкий, чи нестійкий відповідний блок.Таблиця 10.2 – Результати розрахунків коефіцієнтів безпеки
Дільниця | Ев, В/м | Ег, В/м | Uд, В | Uві, В | Uгі, кВ | КБві, дБ | КБгі, дБ | Примітка |
Блок перетворення | 12000 | 12 | 222,2 | 0,18 | 96 | 7,29 | 61,83 | Не стійкий |
Блок передачі | 12000 | 12 | 222,2 | 0,264 | 318 | - 3,11 | 58,5 | Не стійкий |
Провівши розрахунки відмітимо, що комп’ютеризована вимірювальна система параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом в умовах дії електромагнітного імпульсу буде не стійкою, тому що значення коефіцієнта безпеки менше за допустимий рівень 40 (дБ). Отже необхідно розробляти заходи щодо підвищення стійкості системи. Найбільш ефективним заходом є екранування системи або її елементів.
Проведемо розрахунок екранування. Визначимо перехідне гасіння енергії електричного поля стальним екраном (А, дБ) за допомогою формули [23]:
, (10.8)де Аст – перехідне гасіння для стального екрану, дБ;
t – товщина стінки екрана, м;
f – 15000 Гц.
Товщину екрану визначаємо за формулою:
, (10.9)де k – коефіцієнт, що залежить від виду екрану (мідний, алюмінієвий, стальний);
Аекр – затухання в екрані і визначається як:
. (10.10)Проводимо розрахунки, при цьому Кб приймемо 45 дБ для того, щоб виконувалась умова (10.8), і отримані дані заносимо до таблиці 10.3.
При наступному розрахунку вертикальна (горизонтальна) складова напруженості електричного поля на виході екрана Еві визначається за допомогою виразу:
Таблиця 10.3 Розрахунок екранування дільниць
Дільниця | Аекр.г, дБ | Аекр.в, дБ | tг, см | tв , см | КБві дБ | КБгі, дБ | Примітка |
Блок перетворення | 62,2 | 7,7 | 0,098 | 0,012 | 97,3 | 45 | Стійкий |
Блок передачі | 72,6 | 11,1 | 0,11 | 0,017 | 106,8 | 45 | Стійкий |
Як видно з результатів розрахунку які приведені в таблиці 10.3, після проведення екранування всі блоки стійкі до дії ЕМІ.
Приймачі енергії ЕМІ – тіла, що проводять електричний струм: всі повітряні і підземні лінії зв’язку, лінії управління, сигналізації, електропередачі, металеві опори, повітряні і підземні антенні пристрої, наземні і підземні трубопроводи, металеві дахи та інші конструкції, що виготовленні з металу. В момент вибуху в них на долі секунди виникає імпульс електричного струму і з’являється різниця потенціалу відносно землі [24]. Під дією цих напруг може відбуватись: пробій ізоляції кабелів, пошкодження вхідних елементів апаратури, що підключені до антен, повітряними і підземними лініями (пробій трансформаторів зв’язку, вихід з ладу розрядників, запобіжників, пошкодження напівпровідникових приладів і т. д.), а також вигорання плавких вставок включених в лінії для захисту апаратури. Найбільшу небезпеку ЕМІ представляє для апаратури не обладнаної спеціальним захистом.
Висновки
В даному дипломному проекті розроблено комп’ютеризовану вимірювальну систему параметрів електричних машин з газомагнітним підвісом.
Під час його виконання було здійснено синтез форми прорізі первинного тахометричного перетворювача, що забезпечує його низькочастотний вихідний сигнал та обумовлює кращі, у порівнянні з існуючими аналогами, частотні властивості. Розроблено конструкцію первинного тахометричного перетворювача з низькочастотним вихідним сигналом.
Розроблено пристрій введення вимірювальної інформації до оперативного запам’ятовуючого пристрою комп’ютера, який включає в себе аналого-цифровий перетворювач, порт введення-виведення.
Розроблено схему роботи та програмне забезпечення вимірювання кутової швидкості та куту повороту валу об’єкту досліджень в динамічному режимі.
Також розраховано економічну ефективність від впровадження пристрою у виробництво та розглянуті питання охорони праці і цивільної оборони. На основі порівняння пристрою з існуючими аналогами доведено його перевагу над ними.
Розроблений пристрій та первинний тахометричний перетворювач мають широкі межі застосування. Тахометричний перетворювач має безперервний аналоговий вихідний сигнал, прямо пропорційний куту повороту, що дозволяє шляхом диференціювання (аналогового чи цифрового) отримувати вимірювальну інформацію про кутову швидкість.
Список літератури
1. Красковский Е.Я. Трение в подшипниках // Опоры осей и валов машин и приборов. – Л.: Машиностроение, 1970. – С.209-233.
2. Пинегин С.В., Орлов А.В., Табачников Ю.Б. Прецизионные опоры качения и опоры с газовой смазкой. – М.: Машиностроение, 1984. – 216 c.
3. Пинегин С.В., Табачников Ю.Б., Сипенков И.Е. Статические и динамические характеристики газостатических опор. – М.: Наука, 1982. – 265
4. Галкин В.И. Магнитный подвес роторов высокоскоростных электродвигателей: Дис… канд. техн. наук: – М.: МЭИ, 1974. – 115 с.
5. Разработка макета электроверетена ЭВВ-03-ПЦВ-24 с магнитными опорами для машин химических волокон: Отчет о НИР / Рук. Журавлев Ю.Н.; ЛПИ им. Калинина. – № ГР 81022002.– Ленинград-Псков, 1983. – 89 с.
6. Braunbeck W. Freischwebende Korper in elektrischen und magnetischen Feld // Zeitschrift fur Physik. - 1939. - Bd 112. - S. 753-763.
7. Вышков Ю.Д., Иванов В.И. Магнитные опоры в автоматике. – М.: Энергия, 1978. – 160 с.
8. Лапидус А.С. и др. Система магнитной разгрузки опор скольжения // Вестник машиностроения. – 1991. – № 2. – C. 22-25.
9. Внутришлифовальный шпиндель на воздушных подшипниках // Экспресс–информация. Автоматические линии и металлорежущие станки.– М.: ВИНИТИ. – 1981.– № 22.
10. Спицын Н.А., Машнев М.М. Высококачественные подшипники качения // Опоры осей и валов машин и приборов. – Л.: Машиностроение. – 1970. – С. 265.
11. Шнайдер А.Г., Сокол В.М. Сравнительные характеристики бесконтактных опор для электромашиностроения // Вестник машиностроения. – 1987. – № 7. – C. 18-22.
12. Шнайдер А.Г. Теория и проектирование механизмов текстильных машин с мотор подшипниками: Дис… докт. техн. наук: – М.: МТИ, 1991. – 610 с.
13. Моисеев В.С. Системное проектирование преобразователей информации. – Л.: Машиностроение, 1982. – 255 с.
14. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 320 с.
15. Высокопроизводительные преобразователи формы информации / А.И.Кондалев, В.А.Багацкий, В.А.Романов, В.А.Фабричев. – К.: Наук. думка, 1987. – 280 с.
16. Интегральные микросхемы: Микросхемы для аналого-цифрового преобразования и средств мультимедиа. Выпуск 2 – М.: ДОДЭКА, 1996. – 384 с.
17. Оптимальні системи керування електроприводами / Б.І.Кузнєцов, І.М.Богаєнко, М.О.Рюмшин та інш / за ред. Б.І.Кузнєцова, І.М.Богаєнко. – К.: Вища школа,1995.– 210 с.
18. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. – М.: Высш. шк., 1987.
19. ГОСТ 11828-86. Машины электрические вращающиеся: общие методы испытаний. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 42 с.
20. Потапов Л.А., Зотин В.Ф. Испытание микроэлектродвигателей в переходных режимах. – М.: Энергоатомиздат, 1986.
21. Техніко-економічне обґрунтування та економічні розрахунки в дипломних проектах: Методичні вказівки для студентів технічних спеціальностей факультетів: ФАКСУ, ФФЕЛТ, ФКСМ, ФКІ, ФМБЕП, ФРТТК / В.О. Козловський. – Вінниця: ВДТУ, 2002. – 66 с.
22. Навакатікян О.О., Кальншин В.В., Стрюков С.М. Охорона праці користувачів комп’ютерних відеодисплейних терміналів. – К., 1997. – 400 с.
23. Основи розробки питань цивільної оборони в дипломних проектах: Навчальний посібник / В.Ф. Сакевич. – Вінниця: ВДТУ, 2001. – 108 с..