Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


Разработка автономного инвертора для сварочного аппарата

Работа №10779

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электротехника

Объем работы75
Год сдачи2016
Стоимость5900 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
652
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


РЕФЕРАТ 8
ВВЕДЕНИЕ 11
1. Объект исследования 13
1.1. Основоположники сварки 13
1.2. Классификация сварочных аппаратов 14
1.3. Области применения 15
1.4. Требования, предъявляемые к автономным инверторам 16
Вывод 17
2. Проектно-расчетная часть 18
2.1. Выбор и обоснование схемы 18
2.2. Расчет силовых элементов 19
2.3. Выбор транзисторов 22
2.4. Выбор резистора 24
2.5. Выбор конденсатора 25
2.6. Расчет дросселя 25
2.7. Расчет трансформатора 26
Вывод 29
3. Выбор системы защиты и управления 29
3.1. Обоснование системы управления 29
3.1.1. ШИМ-контроллер 29
3.1.2. Задающий генератор 32
3.1.3. Диаграммы работы АИН резонансного типа с ШИМ 32
3.2. Система защиты 33
3.2.1. Выбор элементов системы защиты 34
3.3. Электрическая схема АИН с системами управления и защиты 35
Вывод 37
4. Социальная ответственность 37
4.1. Анализ опасных производственных факторов и обоснование мероприятий по их
устранению 37
4.2. Анализ вредных производственных факторов и обоснование мероприятий по их
устранению 39
4.3. Охрана окружающей среды 42
4.4. Защита в чрезвычайных ситуациях 43
4.5. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 44
Вывод 44
5. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 45
5.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 46
5.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования 46
5.1.2. Технология QuaD 47
5.1.3. SWOT-анализ 49
5.2. Определение возможных альтернатив проведения научных исследований 56
5.3. Планирование научно-исследовательских работ 56
5.3.1. Структура работ в рамках научного исследования 56
5.3.2. Определение трудоемкости выполнения работ 58
5.3.3. Разработка графика проведения научного исследования 59
5.3.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 63
5.3.5. Основная заработная плата исполнителей темы 63
5.3.6. Дополнительная заработная плата исполнителей темы 67
5.3.7. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 67
5.3.8. Накладные расходы 68
5.3.9. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 69
5.4. Определение pеcуpcoэффективнocти проекта 69
Вывод 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
Список литературы 73


Современные тенденции развития источников питания сварочной дуги дали толчок в развитии давно известных сварочных инверторных аппаратов для различных видов сварки и многофункциональных аппаратов, совмещающих в себе возможность различных комбинаций сварки. Сварочные инверторы являются самыми современными и распространенными, которые в настоящие время охватывают большую часть потребителей, тем самым вытесняя на второй план классические сварочные трансформаторы.
В отличие от статических источников питания у инверторов отсутствует силовой трансформатор. Работа сварочного инверторного аппарата построена на принципе фазового сдвига напряжения, осуществляемого с помощью современных IGBT-транзисторов. Отклонения тока в таких схемах минимизированы, это позволяет добиваться высокого качества сварки, без разбрызгивания. Свою популярность он завоевал благодаря небольшим размерам и весу, а также стабилизированному постоянному сварочному току, не зависящему от колебаний входного напряжения. В зависимости от сварочного тока инвертора их можно разделить на: инверторы бытового, профессионального и промышленного классов [1].
Данный аппарат, благодаря своим достоинствам, может быть применен в различных производственных сферах: промышленность, электроэнергетика, легкая промышленность, машиностроение, топливная промышленность и строительство.
В настоящее время основные изменения в сварочных инверторах затронут их качественное усовершенствование. Наиболее важными остаются вопросы улучшения возбуждения дуги, формирования более ровного шва, без разбрызгивания металла во время сварки. Ввиду развития и совершенствования сварочных инверторных аппаратов, производство сварочных преобразователей будет не целесообразно, а доля трансформаторов снизится еще существеннее.
Целью данной выпускной квалификационной работы является теоретически изучить и экспериментально исследовать сварочный инверторный аппарат со стороны его надежности и эффективности, а также провести полный расчет инвертора напряжения и сравнение его с имеющимся инвертором на предприятии. Для оценки работы сварочного инвертора необходимо провести расчет основных силовых элементов. Разработать схемные решения по созданию сварочного инверторного аппарата.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Курсовые Статьи Диплом Рязань

В данной выпускной квалификационной работе был рассчитан и спроектирован автономный инвертор напряжения резонансного типа.
Был произведен выбор схемного решения для реализации заданной работы. Проанализировав заданные параметры, были рассчитаны основные силовые элементы, выбраны IGBT-транзисторы, дроссель и трансформатор. Выбранные элементы соответствуют необходимым условиям и требованиям. В качестве системы управления был выбран метод управления, посредством широтно-импульсной модуляции. Для ее реализации были выбраны основные элементы, а именно ШИМ-контроллер и генератор импульсов. Благодаря использованию ШИМ, достигается стабильная дуга и снижается разбрызгивание металла электрода во время сварки. В качестве системы защиты были выбраны демпфирующие цепочки, защищающие от перенапряжения, а также тепловое реле с термическими выключателями, которые разъединяют цепь, идущую к электроду сварочного аппарата.
В совокупности выбранные силовые элементы, системы управления и защиты, составляют автономный инвертор, имеющий высокие энергоэффективные показатели.
Были рассмотрены вопросы, связанные с охраной труда и безопасностью жизнедеятельности. Произведен расчет искусственного освещения в производственном помещении, для соблюдения норм на рабочем месте сотрудника. Описаны мероприятия по предотвращению чрезвычайных ситуаций.
Проведя оценку конкурентоспособности данной разработки, были выявлены его сильные стороны. Так как АИН занимают обширную долю рынка сварочной аппаратуры, данное исследование является перспективным для дальнейших модернизаций и усовершенствований.



1. Г лизманенко Д.Л. Сварка и резка металлов: учебно-методическое пособие. - Москва: Изд-во Высшая школа, 1968. - 448 с.
2. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование ОУ и электроустановок промышленных механизмов: учебно-методическое пособие. - Москва: Изд-во ФОРУМ, 2010. - 352 с.
3. Кортес А.Р. Сварка и резка металлов - Москва: Изд-во: Арфа СВ, 2000. - 190 с.
4. Типы сварочных трансформаторов. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://podvi.ru/elektrotexnika/svarochnyj-transformator.html - 9.04.2016 г.
5. Описание сварочных выпрямителей. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.osvarke.com/vypryamitel.html - 9.04.2016 г.
6. Типы сварочных инверторов. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://tool-land.ru/tipy-svarochnykh-apparatov.php - 9.04.2016 г.
7. Лихачев В. Л. Электросварка: справочник. - Москва: СОЛОН-Пресс, 2004. - 672 с.
8. Рейтинг сварочных аппаратов. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.e-katalog.ru/z227.htm - 9.04.2016 г.
9. Васильев В.И., Ильященко Д. П., Павлов Н. В. Введение в основы сварки: учебное пособие. - Томск: Изд-во: Томского политехнического университета, 2011. - 317 с.
10. Коваль С. А. Применение современных инверторных сварочных аппаратов в производстве / С. А. Коваль; науч. рук. С. Н. Кладиев //Интеллектуальные энергосистемы: труды III Международного молодёжного форума, 28 сентября - 2 октября 2015 г., г. Томск: в 3 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - 2015. - Т. 2. - [С. 158-162].
11. Розанов Ю.К. Силовая электроника: учебник для вузов. - Москва: Издательский дом МЭИ, 2007. - 632 с.
12. Мишуров В.С. Устройства преобразовательной техники: методические указания по выполнению курсового проекта. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2002. - 127 с.
13. Описание диодного моста 36MB60A. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product/36mb60a/ - 11.04.2016 г.
14. Соотношения между емкостью и индуктивностью. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://md4u.ru/viewtopic.php?t=344 - 11.04.2016 г.
15. Описание IGBT-транзистора IRG4PC50UD. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://alltransistors.com/ru/igbt/transistor.php?transistor=522 - 11.04.2016 г.
16. Описание резистора АН-25. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product0/9000199263/ - 11.04.2016 г.
17. Описание стабилитрона КС213Б. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product/ks213b/ - 11.04.2016 г.
18. Описание резистора CF-100. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product0/1703/ - 11.04.2016 г.
19. Описание конденсатора K50-35. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product0/14333340/ - 11.04.2016 г.
20. Володин В.Я. Современные сварочные аппараты своими руками. - СПБ.: Наука и техника, 2008. - 304 с.
21. Белопольский И.И. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. - М.: Энергия., 1973 - 399 с.
22. Параметры сердечника B66387-G-X187. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.chipdip.ru/product/b66387-g-x187/ - 19.04.2016 г.
23. Характеристики ШИМ-контроллера UC3825. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc3825.pdf - 19.04.2016 г.
24. Описание MOSFET IRF530. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.vishay.com/docs/91019/91019.pdf - 19.04.2016 г.
25. Технические характеристики задающего генератора IR53HD420. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- pdf/view/88223/IR53HD420.html - 19.04.2016 г.
26. Параметры диода 150EBU04. [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/83119/150EBU04.htm-19.04.2016 г.
27. Параметры диода [Электронный ресурс]: Режим доступа: VS- 10ETF06PBF. http://www.chipdip.ru/product/10etf06/ - 19.04.2016 г.
28. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
29. ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ. Защитное заземление, зануление
30. ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Обучение работающих безопасности
труда
31. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования (с Изменением N 1)
32. ГОСТ 12.1.019 -2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.
33. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
34. СНиП П-12-77. Защита от шума.
35. ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования.
36. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
37. ГОСТ 12.1.010-76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Каталог работ (131312)

Новости

06.01.2018 Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров

Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ

дальше

»» Все новости

Заказать работу

Заявка на оценку стоимости

Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы

Заказать диплом

Приглашаем авторов студенчесчких работ


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.