Введение 12
1. Техническое задание 13
2. Проектирование вытяжной системы на базе частотно -
регулируемого электропривода переменного тока 17
2.1. Разработка структурной схемы проектируемого устройства 17
2.2. Разработка функциональной схемы системы 19
2.3. Выбор элементов для принципиально электрической схемы 20
2.3.1. Выбор микроконтроллера 20
2.3.2. Выбор устройство индикации 22
2.3.3. Выбор вентилятора 23
2.3.4. Выбор транзисторного мостового широтно-импульсного преобразователя 24
2.3.5. Расчет и выбор драйверов силовых ключей 25
2.3.6. Расчет трехфазного мостового выпрямителя 27
2.3.7. Тепловой расчет полупроводниковых приборов 28
2.3.8. Расчет фильтра 31
2.3.9. Выбор инфракрасного датчика 32
2.3.10. Выбор датчика тока 32
2.4. Разработка алгоритма работы программы микроконтроллера 33
2.5. Конструкторская документация 38
3. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 39
3.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 40
3.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 40
3.2. Исследование целесообразности вложения денежных средств в
научно-исследовательский проект 40
3.3. SWOT-анализ 42
3.4. Определение возможных альтернатив проведения исследований 43
3.5. Планирование научно-исследовательских работ 47
3.5.1 Структура работ в рамках научного исследования 47
3.5.2. Определение трудоемкости выполнения работ 48
3.5.3. Составление календарного план-графика работ 53
3.5.4. Сетевой план-график выполнения проекта 55
3.5.5. Бюджет научно-технического исследования 57
3.5.5.1 Расчет матер иальных затрат НТИ 57
3.5.5.2 Расчет основной и дополнительной заработной платы 59
3.5.5.3 Расчет отчислений во внебюджетные фонды 61
3.5.5.4 Расчет накладных расходов 61
3.5.5.5. Формирование бюджета НТИ 62
3.6. Определение ресурсной, финансовой и экономической эффективности исследования 63
4. Социальная ответственность 68
4.1 Производственная безопасность 70
4.1.1 Анализ выявленных вредных факторов при разработке и экс
плуатации проектируемого решения в следующей последовательности: 70
4.1.1.1 Недостаточная освещённость рабочей зоны; отсутствие или
недостаток естественного света 70
4.1.1.2. Повышенный уровень шума 72
4.1.1.3. Повышенный уровень электромагнитных излучений; повышенная напряжённость электрического поля 73
4.1.1.4. Повышенная или пониженная влажность воздуха 74
4.1.1.5. Вредные вещества, проникающие в организм человека через
органы дыхания 75
4.2. Анализ выявленных опасных факторов при разработке и эксплуатации проектируемого решения в следующей последовательности: 76
4.2.1. Электрический ток (источник: ПК) 76
4.2.2. Термическая опасность (источником является паяльная станция) 77
4.3. Экологическая безопасность 77
4.4. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 78
4.4.1. Пожарная безопасность 78
4.5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 80
Заключение 82
Список литературы 83
Приложение В
Приложение Г
Свежий воздух - одно из непременных условий нашей жизни. Человек ежедневно вдыхает 20 000 литров воздуха. Для нормального самочувствия и работоспособности нам нужен природный воздух.
К сожалению, предусмотренная в учебных аудиторий система не обеспечивает необходимый для нормальной жизнедеятельности воздухообмен. А после того как в строительстве начали широко применять герметичные стеклопакеты и монолитный бетон, современные дома стали походить на герметичные сосуды, не пропускающие внутрь себя ни глотка свежего воздуха.
Следствием плохой вентиляции являются чрезмерная влажность и конденсация влаги, затхлый воздух. Все это в той или иной мере ухудшает микроклимат помещений, в которых человеку приходится проводить большую часть своего времени.
С целью эффективного воздухообмена в помещениях без окон рекомендуется установка вентиляционного оборудования. Вентиляция помогает создавать и контролировать благоприятные условия для эффективной и здоровой жизнедеятельности человека (поддержание постоянной температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха). Применение автоматизированных решений обеспечивает более экономный расход электроэнергии, улучшает безопасность и эффективность работы вентиляции. Поэтому целью выпускной квалификационной работы является проектирование системы вытяжной системы на базе частотно-регулируемого электропривода переменного тока для помещений без окон.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- составить структурную, функциональную и электрическую принципиальную схемы системы для автоматизации калибровки;
- произвести выбор компонентов для экспериментального макета системы;
- составить алгоритм.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были достигнуты результаты, перечисленные ниже.
• Проведён аналитический обзор литературы управлению асинхронными двигателями.
• Разработана структурная, функциональная и электрическая принципиальная схемы вытяжной системы на базе частотно-регулируемого электропривода переменного тока.
• На основе анализа и сравнения проведён выбор элементов системы.
• Составлен алгоритм работы микроконтроллера для управления драйверами асинхронного двигателя, выводом информации на дисплей, считывания данных с инфракрасного датчика и отсылка на него. По составленному алгоритму написано программное обеспечение в среде Atmel Studio.
Благодаря написанному программному обеспечению в соответствии с разработанным алгоритмом, системой решаются следующие задачи:
• приём сигналов (импульсов) с инфракрасного датчика;
• прием сигналов (импульсов) с датчиков температуры;
• приём сигналов (импульсов) с датчика тока;
• преобразование приходящих импульсов в двоичном коде для дальнейших операций;
• вывод информации на LCD дисплей с указанием операции;
• управление драйверами асинхронного двигателя и, как следствие, самим асинхронным двигателем.
В перспективе предполагается использовать данную систему для поддержания благоприятной температуры в непроветриваемых помещениях.
