Пояснительная записка (1222534), страница 7
Текст из файла (страница 7)
4.2 Моделирование процессов разгона электровоза 2ЭС5
Для проведения расчетов принимается, что максимальное тяговое усилие при трогании с места электровоза ограничено значением 833 кН.
Разгон осуществляется при нескольких вариантах нагрузки.
В первом варианте вращающий момент равен 8700 Нм (222 720 Н для электровоза). Это номинальный режим работы двигателя при скорости вращения 1038 об/мин (108 рад/с) при номинальной мощности 981 кВт, что соответствует скорости 120 км/ч. На рисунке 4.1 показан процесс разгона секции электровоза 2ЭС5 от 0 до 120 км/ч, при этом нагрузка на валу двигателя равна 8700 Нм. В данном примере проводится моделирование без учета нагрузки на двигатель от состава и локомотива.
Рисунок 4.1 – Переходные процессы при разгоне электровоза с постоянной нагрузкой 8700 Нм: а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
На рисунке 4.1 присутствует ограничение силы тяги в 833 кН по условию трогания с места для данного электровоза. На графике представлен процесс разгона при номинальной нагрузке двигателя 8700 Нм от 0 до 120 км/ч и переход на скорость до 45 км/ч при нагрузке на валу электродвигателя 27000 Нм. На графике видно изменение тока статора двигателя от пускового значения к номинальному 430 А и до тока длительного (часового) режима электровоза. При этом сила тяги локомотива изменяется от 250 кНм до 690 кНм (от 125 до 390-395 кНм для одной секции).
На рисунке 4.2 изображено моделирование процесса разгона с 45 км/ч при моменте сопротивления на валу двигателя 27000 Нм до 120 км /ч с последующим снижением нагрузки на валу электродвигателя до номинального значения равного 8700 Нм. На диаграмме трехфазных синусоидальных токов при этом отображено изменение амплитудного значения токов статора от пускового при высоких значения нагрузки на валу двигателя до номинального соответствующего моменту сопртивления на валу электродвигателя 8700 Нм.
Рисунок 4.2 – Переходные процессы при разгоне электровоза от 45 до 120 км/ч: а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
На рисунке 4.3 показано моделирование процесса перехода от часового/длительного режима с реализуемой силой тяги 690 кН на скорости 45 км/ч с нагрузкой 27000 Нм и ограничением электромагнитного момента электродвигателя при трогании с места 32500 Нм к режиму максимальной скорости 120 км/ч и реализуемой силой тяги 250 кН при номинальном моменте сопротивления на валу тягового двигателя 8700 Нм. Из графиков токов видно переходной режим от пускового к номинальному.
Рисунок 4.3 – Переходные процессы при разгоне электровоза с нагрузкой на валу двигателя 8700 Нм: а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
4.3 Моделирование процессов торможения электровоза
Первый эксперимент с торможением производится из условия движения локомотива с начальной скоростью 50 км/ч с ее снижением до 0 км/ч (до полной остановки)
Процесс изменения тока нагрузки асихронного двигателя представлен на рисунке 4.4. В этом случае при отсутствии тока нагрузки снижается до нуля и скорость движения.
Рисунок 4.4 – Переходные процессы при торможении электровоза с 50 до 0 км/ч:
а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
На рисунке 4.5 представлены переходные процессы при торможении, в которых при остановке локомотива на валу двигателя остается нарузка 8700 Нм.
Рисунок 4.5 – Переходные процессы при торможении электровоза с остаточной нагрузкой: а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
На данном рисунке приводятся графики эксперимента, в котором производится торможение локомотива до 0 км/ч (до остановки) при условии сохранения нагрузки на валу двигателя. Из графиков видно отличие от предыдущего опыта, где при остановке электровоза ток двигателя опускался до 0 А, напротив в этом эксперименте после остановки по статорной обмотке двигателя протекает ток.
На рисунке 4.6 представлены переходные процессы при торможении при повышенной нарузке на валу в 25000 кН (экстренное торможение).
Рисунок 4.6 – Переходные процессы при экстренном торможении электровоза: а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
На данных графиках представлен эксперимент аналогичный предыдущему, отличием является большая нагрузка на валу электродвигателя, которая составляет для данного опыта 25000 Нм, что соответствует силе тяги локомотива 690 кН.
На рисунке 4.7 изображен процесс торможения со 120 км/ч (номинальный режим двигателя) до 40 км/ч (часовой/длительный режим локомотива) при соответствующем увеличении нагрузки на валу электродвигателя от 8700 Нм до 27000 Нм. При этом диаграмма тока показывает изменение значений тока статора от номинального до тока часового/длительного режима локомотива.
.
Рисунок 4.7 – Переходные процессы при торможении электровоза с 120 до 40 км/ч:
а) значение силы тяги, кН; б) ток нагрузки на тяговом двигателе, А; в) скорость движения электровоза, км/ч; г) значение суммарного электромагнитного момента секции электровоза, Нм
Таким образом, проведенное моделирование доказывает адекватность разработанной системы управления асинхронным приводом, а также модели силовой цепи электровоза 2ЭС5.
5 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЭВМ
5.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов при работе с ЭВМ
При работе с компьютером, человек подвергается воздействию опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот), инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статического электричества. Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой работника, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы пользователя [4].
В работе с ЭВМ, можно выделить следующие вредные и опасные факторы:
- опасный уровень напряжения в электрической сети
- зрительное и психологическое напряжение;
- недостаточное освещение;
- повышенная температура в помещении;
- воздействие шума и вибрации;
- неправильная организация рабочего места;
- неправильная организация режима труда и отдыха.
Персональный компьютер – электроприбор. От прочих электроприборов он отличается тем, что для него предусмотрена возможность длительной эксплуатации без отключения от электрической сети. Кроме обычного режима работы компьютер может находиться в режиме работы с пониженным электропотреблением или в дежурном режиме ожидания запроса. В связи с возможностью продолжительной работы компьютера без отключения от электросети следует уделить особое внимание качеству организации электропитания.
Меры по защите от поражения электрическим током подразделяются на организационные и технологические.
Организационные:
- ежегодный медицинский осмотр;
- проверка квалификации рабочего персонала;
- проведение инструктажей по мерам соблюдения электробезопасности.
технологические:
- заземление токоведущих частей оборудования;
- зануление токоведущих частей оборудования;
- изоляция токоведущих частей оборудования.
Перед началом работы следует убедиться в исправности электропроводки, выключателей, штепсельных розеток, при помощи которых оборудование включается в сеть, наличии заземления компьютера, его работоспособности,
Недопустимо использование некачественных и изношенных компонентов в системе электроснабжения, а также их суррогатных заменителей: розеток, удлинителей, переходников, тройников. Недопустимо самостоятельно модифицировать розетки для подключения вилок, соответствующих иным стандартам. Электрические контакты розеток не должны испытывать механических нагрузок, связанных с подключением массивных компонентов (адаптеров, тройников и т. п.).
Все питающие кабели и провода должны располагаться с задней стороны компьютера и периферийных устройств. Их размещение в рабочей зоне пользователя недопустимо. Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения коротких замыканий не разрешается: вешать что-либо на провода, закрашивать и белить шнуры и провода, закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы.
Компьютер не следует устанавливать вблизи электронагревательных приборов и систем отопления.
Запрещается производить какие-либо операции, связанные с подключением, отключением или перемещением компонентов компьютерной системы без предварительного отключения питания.
Недопустимо размещать на системном блоке, мониторе и периферийных устройствах посторонние предметы: книги, листы бумаги, салфетки, чехлы для защиты от пыли. Это приводит к постоянному или временному перекрытию вентиляционных отверстий.
Запрещается под напряжением очищать от пыли и загрязнения электрооборудование.
Запрещается внедрять посторонние предметы в эксплуатационные или вентиляционные отверстия компонентов компьютерной системы.
Особенности электропитания монитора. Монитор имеет элементы, способные сохранять высокое напряжение в течение длительного времени после отключения от сети. Вскрытие монитора пользователем недопустимо и опасно для жизни.
Меры защиты от поражения электрическим током. Полная гарантия безопасности при эксплуатации ЭВМ может быть обеспечена только при выполнении мероприятий как организационного, так и технического характера. Надлежащая организация эксплуатации электрохозяйства является одним из важнейших факторов надежного, экономного и в первую очередь, безопасного использования электроэнергией. При пользовании любым электрическим прибором необходимо всегда помнить о том, что неумелое обращение с ним, несоблюдение мер предосторожности может привести к поражению электрическим током.
Необходимо постоянно следить за исправным состоянием электропроводок, предохранительных щитков, выключателей штепсельных розеток, ламповых патронов, а также шнуров, при помощи которых электроприборы включаются в электросеть.
Во избежание повреждения изоляции проводов и возникновения замыканий, нельзя:
- закрашивать и белить шнуры и провода;
- вешать что-либо на провода;
- закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопительной системы;
- допускать соприкосновения электрических проводов с телефонными и радиотрансляционными проводами, радио- и телеантеннами, ветками деревьев и кровлями строений;
- заклеивать электропроводку бумагой, обоями, закреплять провода гвоздями.
Работы по устройству новой электропроводки, замене предохранителей, ремонту существующей проводки и присоединению к сети осветительной арматуры должны производиться с соблюдением необходимых правил безопасности. Недопустимо под напряжением ремонтировать групповые щитки, исправлять электрическую проводку, заменять поврежденные выключатели, штепсельные розетки, ремонтировать различные электроприборы[8].
Заземление применяется для защиты людей от поражения током при повреждении изоляции. Заземляющее устройство устраивают около понижающего трансформатора, соединяют с ним нейтраль трансформатора и четвертый (нулевой) провод, а у потребителей осуществляют зануление, т. е. электробытовые приборы, подлежащие заземлению согласно заводской инструкции, присоединяют к нулевому проводу, который заземлен на ТП.
Заземление компьютерной техники, телекоммуникационного оборудования и источников бесперебойного питания служит для достижения так называемой электромагнитной совместимости – обеспечения работоспособности оборудования как при привносимых извне, так и создаваемых самим оборудованием электромагнитных помехах. Другой, наиболее важной функцией заземления является обеспечение электробезопасности персонала, работающего с инфокоммуникационным оборудованием. Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение обычно не находящихся под напряжением частей электроустановки с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока или с глухозаземленным выводом источника однофазного тока. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству. Заземлителем называется проводник или совокупность металлически соединенных между собой проводников, соприкасающихся с землей.
Перед подключением ЭВМ к сети обеспечивается либо наличие провода защитного заземления в розетке подключения ЭВМ, либо наличие заземляющего контура для внешнего заземления ЭВМ через заземляющий болт на задней крышке кожуха. Максимальное сопротивление цепи заземления 4 Ом.
Кроме того, токопроводящие части (провода, кабели) изолируются, приборы заземляются. Обслуживающий персонал должен быть технически грамотен, а правила техники безопасности эксплуатации электроустановок должны соблюдаться неукоснительно[8].















