Антиплагиат (1228600)
Текст из файла
09.06.2016АнтиплагиатУважаемый пользователь!Обращаем ваше внимание, что система Антиплагиат отвечает на вопрос, является ли тот или инойфрагмент текста заимствованным или нет. Ответ на вопрос, является ли заимствованный фрагментименно плагиатом, а не законной цитатой, система оставляет на ваше усмотрение. Также важно отметить,что система находит источник заимствования, но не определяет, является ли он первоисточником.Коллекция/модуль поискаДоля Доляввотчёте текстеИсточникСсылка на источник[1] ehlektrovoz_vl15_kuz...http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/somelibrary/techno/%D...Интернет(Антиплагиат)4.51% 4.51%[2] Духовников, Вячеслав...http://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006523000/rsl01006523...Диссертации иавторефератыРГБ2.81% 2.87%[3] Скачать/bestref9593...http://www.bestreferat.ru/archives/36/bestref95936.zipИнтернет(Антиплагиат)2.86% 2.86%[4] СКАЧАТЬ/ Реферат О...http://www.refz.ru/refz/ODQ2NDI=/347301/Refz.Ru_osnovy_elekt...Интернет(Антиплагиат)0%2.86%[5] Основы электробезопа...http://otherreferats.allbest.ru/life/00147348_0.htmlИнтернет(Антиплагиат)0%2.84%[6] ehlektrovoz_vl11m_19...http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/somelibrary/techno/%D...Интернет(Антиплагиат)0.77% 1.7%http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/somelibrary/techno/%D...Интернет(Антиплагиат)0%[7] ehlektrovoz_vl85_199...1.41%[8] Игнатенко_УП+.docДальневосточныйгос. Университет 1.28% 1.28%путей сообщения[9] Игнатенко_УП+.docКольцо вузов[10] Диссер_23.06.2012_1Дальневосточныйгос. Университет 0.18% 1.27%путей сообщения[11] Диссер_23.06.2012Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения1.2%[12] Диссер_23.06.2012Кольцо вузов1.2%[13] АвторефератДальневосточныйгос. Университет 0.16% 0.97%путей сообщения1.28% 1.28%0%[14] Проведение вычислите...http://diplomba.ru/work/128899#1Интернет(Антиплагиат)0.95% 0.95%[15] ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕ...http://www.dissers.ru/1tehnicheskie/povishenieenergetichesk...Интернет(Антиплагиат)0%[16] Проект положение об ...http://vbibl.ru/voennoe/34085/index.htmlИнтернет(Антиплагиат)0.69% 0.69%[17] Воздействия электрич...http://sci.house/bezopasnostijiznedeyatelnostiosnovyi/vozd...Интернет(Антиплагиат)0.62% 0.62%0.79%[18] Повышение энергетиче...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.56%[19] ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕ...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.53%[20] ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕ...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.53%[21] ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕ...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.53%[22] самостоятельная рабо...http://www.skachatreferat.ru/referaty/%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D0%...
Интернет(Антиплагиат)0.53% 0.53%[23] 2015РОАТТЭЛистовКольцо вузов0.09% 0.52%[24] Красноштанов, Алекса...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002313000/rsl01002313...Диссертации иавторефератыРГБ0.52% 0.52%[25] Источник 25http://www.mirrabot.com/work/work_570.htmlИнтернет(Антиплагиат)0.51% 0.51%[26] Примеры решения зада...http://mylektsii.ru/198007.htmlИнтернет(Антиплагиат)0.15% 0.48%[27] Додорина, Ирина Влад...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002318000/rsl01002318...Диссертации иавторефератыРГБ0%[28] Источник 28http://window.edu.ru/resource/141/29141/files/samiit157.pdfИнтернет(Антиплагиат)0.46% 0.46%http://dlib.rsl.ru/rsl01000000000/rsl01000260000/rsl01000260...Диссертации иавторефератыРГБ0.41% 0.41%[30] 2015_ИТТСУ_АТЭ511_Т...Кольцо вузов0%[31] Чурсинов, Вячеслав Е...Диссертации иавторефератыРГБ0.28% 0.36%[29] Сурков, Николай Иван...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002278000/rsl01002278...0.41%Дальневосточныйгос. Университет 0.13% 0.35%путей сообщения[32] СОЛДАТОВ.docx[33] Сборник материалов (...0.47%http://www.rsvpu.ru/konferencii/2010/22aprelya2010/filedir...http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=1Интернет(Антиплагиат)0.35% 0.35%1/2009.06.2016[34] Правила и Инструкция...Антиплагиатhttp://lawru.info/dok/1974/11/13/n1187972.htm#1Интернет(Антиплагиат)0.23% 0.23%Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения[35] ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕ...0.22%[36] Кулинич, Юрий Михайл...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002300000/rsl01002300...Диссертации иавторефератыРГБ0.05% 0.22%[37] Клинкова, Ольга Алек...http://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004040000/rsl01004040...Диссертации иавторефератыРГБ0%[38] Охрана труда.http://studopedia.net/16_69167_ohranatruda.htmlИнтернет(Антиплагиат)0.08% 0.17%[39] 47513_R.S._E14.docx....Кольцо вузов0.17% 0.17%[40] ehlektrovoz_vl85_199...http://inethub.olvi.net.ua/ftp/library/somelibrary/techno/%D...Интернет(Антиплагиат)0.02% 0.16%[41] Буняева, Екатерина В...http://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006766000/rsl01006766...Диссертации иавторефератыРГБ0%[42] Достоинства и недост...http://studopedia.net/17_27597_dostoinstvainedostatkisist...Интернет(Антиплагиат)0.05% 0.14%http://dlib.rsl.ru/rsl01005000000/rsl01005509000/rsl01005509...Диссертации иавторефератыРГБ0%0.13%[44] ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕН...Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.13%[45] 1Дальневосточныйгос. Университет 0%путей сообщения0.13%[46] Источник 46Цитирования0.12% 0.12%[47] Агарков.docxКольцо вузов0%0.11%[48] 2015_ИЭФ_ЭИЭд511_Рез...Кольцо вузов0%0.11%[49] Правила и Инструкция...Интернет(Антиплагиат)0.1%0.1%[50] Пояснительная записк...Кольцо вузов0.1%0.1%[51] Скорик, Виталий Генн...http://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004255000/rsl01004255...Диссертации иавторефератыРГБ0%0.1%[52] Михеев, Сергей Влади...http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002608000/rsl01002608...Диссертации иавторефератыРГБ0.01% 0.09%[53] Ахметов А.Х. МХ6. 2...Кольцо вузов0%0.08%[54] Викулов, Илья Павлов...http://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004634000/rsl01004634...Диссертации иавторефератыРГБ0%0.07%[55] диссертация ... док...http://dlib.rsl.ru/rsl01004000000/rsl01004913000/rsl01004913...Диссертации иавторефератыРГБ0.07% 0.07%[56] Телегин, Михаил Васи...http://dlib.rsl.ru/rsl01006000000/rsl01006739000/rsl01006739...Диссертации иавторефератыРГБ0.04% 0.04%[43] Бузмакова, Лилия Вит...http://lawru.info/dok/1974/11/13/n1187972.htm#20.17%0.15%Оригинальные блоки: 80.7% Заимствованные блоки: 19.18% Заимствование из "белых" источников: 0.12% Итоговая оценка оригинальности: 80.82% http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=12/2009.06.2016АнтиплагиатМинистерство транспорта Российской ФедерацииФедеральное ��гентство железнодорожного транспортаФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»[8]Кафедра « Локомотивы»К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬЗаведующий кафедрой__________А.К. [32]Пляскин«___»__________2016 г.РАЗРАБОТКА КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИНА БАЗЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРАПояснительная записка к дипломному проектуДП 23.05.03.03.153.ПЗСтудент гр.153 В.А. [32]ДеткинРуководитель(профессор, д.т.н., профессор) Ю.М. Кулинич Консультант по безопасностижизнедеятельности(профессор, д.т.н., профессор) В.Д. Катин Консультант по экономике(доцент, к.э.н., доцент) О.Б. Лазарева Нормоконтроль(доцент, к.т.н.) Ю.С. КабалыкХабаровск – 2016ABSTRACTIt proposed and developed a device for reactive power compensation electric, made on the basis of extreme control. Compensator is controlled byextreme control. Mathematical modeling of electric and so compensator has proven its effectiveness and feasibility of application. СОДЕРЖАНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 81 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА……….. 101.1Общие сведения и основные преимущества электрифицированныхжелезных дорог ……………………………………………………………….. 101.2 [8]Создание и анализ модели электровоза в программе Multisim ……….. 122 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ………………………………………………… 222.1 Потери, вызванные протеканием реактивной мощности………………. 232.2 Структурная схема электровоза с компенсатором ……………………… 232.3 Расчёт параметров компенсатора реактивной мощности………………. 252.4 Проверка работоспособности компенсатора реактивной мощности….. 283 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ КОМПЕНСАТОРА С ЭКТРЕМАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМ…………………………………………………………………. 313.1 Общие понятия и структура управления………………………………… 323.1.1 Управление ………............................................................. ............... 323.1.2 Экстремальное управление………………………………………… 333.1.3 Структура управления ……………………………………………... 353.2 Типы управления………………………………………………………… 373.2.1 Жесткое управление ………............................................................. . 373.2.2 Регулирование……………………………………………………….. 393.2.3 Настройка (экстремальное управление) ………………………….. 403.3 Задачи и объекты экстремального управления …………………………. 423.3.1 Классификация задач экстремального управления……………… 423.3.2 Классификация объектов экстремального управления…………… 433.3.3 Постановка задачи экстремального регулирования………………. 443.4 Структурная схема компенсатора с системой управления……………... 454 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КРМ…………………….. 484.1 Программные средства National Instruments…………………………….. 484.2 Создание модели экстремального регулятора и вольтодобавочного устройства……………………………………………………………………… 524.2.1 Работа блоков Меап и RMS…………………………………………. 53 4.2.2 Работа блока Delay и элемента Summation…………………… 564.2.3 Работа блока Signum relay…………………………………………. 58 4.2.4 Организация системы вольтодобавки……………………………… 605 АНАЛИЗ РАБОТЫ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ РАЗРАБОТАННОГО НА ОСНОВЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРА…… 645.1 Анализ работы экстремального регулятора……………………………… 645.2 Результат работы экстремального регулятора…………………………… 666 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ЭЛЕКТРОВОЗАХПРЕМЕННОГО ТОКА……………………………………… 686.1 Теоретические основы при расчете экономической эффективности….. 686.2 Определение стоимости регулируемого КРМ и расходов на оплатутруда рабочим……………………………………………………………......... 726.3 Затраты на расход электроэнергии и определение экономического эффекта от внедренного компенсатора реактивноймощности……….............. 767 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ЭЛЕКТРОВОЗЕ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ЧЕЛОВЕКА……………… 79http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=13/2009.06.2016Антиплагиат7.1 Действие электрического тока на человека…………………………… 797.2 Оказание первой помощь пострадавшему от электрического тока…..... 837.3 Безопасность труда при работе на электровозе…………………………. 847.3.1 Защитные меры и средства …………………………………………. 857.3.2 Меры безопасности при работе с оборудованием электровоза….. 887.3.3 Меры безопасности при устранении неисправностей [1]электровозав пути следования………………………………………………………… 897.3.4 Обеспечение пожарной безопасности……………………………... 92ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...……….... 94Список использованных источников…………………………………................. 95[50]Уменьшенные копии демонстрационных листов……………..…………….…. 97ВВЕДЕНИЕБольшая часть современного эксплуатируемого парка России состоит из электровозов переменного тока, на которых установленывыпрямительноинверторные преобразователи. Недостаток электроподвижного состава такого рода в том, что в процессе работыпреобразователя, его выпрямительная часть, потребляет реактивную мощность в результате фазового сдвига. В следствии этого такиеэлектровозы имеют достаточно низкие топливноэнергетические показатели.Коэффициент мощности электровозов с ВИП в среднем составляет 0,7–0,9, что ведет к повышенному потреблению электрической энергии иззапотерь в сети.В соответствии спринятой в ОАО «РЖД» программой « Стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 года», [2]целью которой является увеличение энергоэффективности электроподвижного состава, вопрос о понижении расходов топливноэнергетических ресурсов, за счёт повышения коэффициента мощности, в настоящее время является актуальным и выходит на первый планразвития энергосберегающих технологий.Увеличение коэффициента мощности возможно за счёт компенсации реактивной составляющей электровоза. Данную функцию выполняетпассивный компенсаторреактивной мощности, который устанавливается на электроподвижной состав. Но проблема в том, что такие КРМэффективно работают только при номинальных нагрузках, а во время работы электровоза часто происходит недокомпенсация, либоперекомпенсация, так как параметры компенсатора рассчитаны в номинальном режиме. Для того что бы полностью компенсироваласьреактивная мощность, необходимо использование системы управления КРМ, которая позволяет высчитывать реактивную энергию электровозаво время его работы и подстраивать КРМ под определенные нагрузки, тем самым избегая недокомпенсации, либо перекомпенсации.Недостатком такой системы управления является то, что реализация на практике такой схемы управления достаточна сложна, так какнеобходимо оборудование для подсчёта параметров электровоза.В связи с этим предложен способ управления КРМ, который не нуждается в непосредственном вычислении реактивной мощности электровоза,а, следовательно, схема управления компенсатором значительно упрощается. Данный способ опирается на теорию экстремального управления,а система управления КРМ создаётся на базе экстремального регулятора.Целью данной работы является разработка компенсатора реактивной мощности на базе экстремального регулятора. В проекте необходимосмоделировать электровоз, компенсатор реактивной мощности и его систему управления, это происходит с использованием программ Multisim иLabView компании National Instruments. Для того что бы убедится в эффективности данного способа управления, после успешногомоделирования, необходимо сравнить значение коэффициента мощности без системы управления и с ней, а затем сделать вывод оцелесообразности применения КРМ, созданного на базе экстремального регулятора.Так же, одна из сторон данного вопроса, это экономическая эффективность применения управляемого компенсатора, которая рассматривается вэкономическом разделе дипломного проекта.1 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКАВ данном разделе освещаются вопросы создания модели электровоза переменного тока, а также расчёт основных параметров схемы впрограммной среде NI Multisim.1.1 Общие сведения и основные преимущества электрифицированных железных дорогЭлектровоз представляет собой локомотив, приводимый в движение с помощью тяговых двигателей, которые питаются (получаютэлектрическую энергию) через токосъёмник от контактной сети. В свою очередь, контактная сеть получает электрическую энергию от тяговойподстанции. В зависимости от рода используемого тока различают электровозы переменного (25000 В) и электровозы постоянного тока (3000В). Краткое сравнение систем постоянного и переменного тока, представлены в таблице 1.1.С каждым годом электрическая тяга всё больше выходит на передней план, по сравнению с тепловозной. Если сравнить электрическийтранспорт железных дорог с другими видами транспорта, то для выполнения одной и той же перевозочной работы затрачивает меньшее количествоэнергии. Для наглядности примем расход энергии электрических железных дорог за единицу, тогда остальные видытранспорта находятся в следующем соотношении [9]:железнодорожный электрифицированный – 1,00;[8]морской – 1,02;не электрифицированный – 1,40;речной – 2,90;автомобильный – 14,00.Опыт эксплуатирования показал, что сообщение на электрической тяге работает более стабильно и надёжно, чем на тепловозной тяге.Таблица 1.1 – Преимущества и недостатки постоянного и переменного токаВид тяги Преимущества НедостаткиПостоянный ток3000 Вольт простота и надежность электроподвижного состава изза отсутствия понижающих трансформаторов и выпрямительныхустановок; простота и надежность электроподвижного состава изза отсутствия понижающих трансформаторов и выпрямительных установок; слабое электромагнитное влияние на смежные устройства электрических железных дорог; равномерная нагрузка фаз внешней энергосистемы, питающая тяговую подстанцию. низкий уровень напряжения в тяговой сети и малые расстояния между тяговыми подстанциями (в среднем 15 км) потери напряжения, которые в среднем составляют до 15 % от номинального уровня напряжения; сложность тяговых подстанций;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=14/2009.06.2016Антиплагиат относительно большое сечение подвески контактной сети (500–600 мм2), требующее большого расхода цветного металла(5–6 тонн на 1 км); наличие пусковых реостатов на [8]электроподвижном составе, приводящее к значительным потерям при пуске.Переменный ток25000 Вольт сокращение использования меди на сооружение контактной сети примерно в 2–3 раза по сравнению с системой тяги постоянного тока, сечение в среднем составляет 120–130 мм2; уменьшение потерь напряжения и энергии в устройствах тяговогоэлектроснабжения (доля потерь составляет до 5 % от номинального уровня); отсутствие электрокоррозии на [8] подземных коммуникациях, что освобождает от применения мер по их защите; [42]простоту подстанции (ТП) по наличию силового электрооборудования, по сравнению с ТП на постоянном токе; расстояниемежду тяговыми подстанциями в среднем 40–60 км сильное электромагнитное влияние тяговой сети переменного тока навсе [8]низковольтные линии и металлические коммуникации, расположенные вблизи железных дорог; низкий коэффициент мощности, определяемый большим реактивным электропотреблением; 3) искажение форм кривых тока и напряжения,обусловленное применением преобразователей на электроподвижном составе, приводящее к дополнительным потерям и вызывающеепомехи в линиях связи, расположенных вблизи железных дорог; несимметричное потребление энергии от отдельных фаз питающей системы; низкая степень использования трансформаторов тяговых подстанций (всего на 68 % от их номинальных значений); [8]более низкие показатели надежности электроподвижного состава на переменном токе, чем на постоянном токе, это связано с дополнительнойустановкой силового оборудования (трансформатор, выпрямитель для двигателя постоянного тока) внутри локомотива.Как видно из таблицы применение определенного вида тяги полностью зависит от специфики и условий эксплуатации.1.2 Создание и анализ модели электровоза в программе MultisimМатематическое моделирование – средство изучения объекта, процесса или системы путём их замены математическоймоделью для более удобного экспериментального исследования с помощью ЭВМ. Математическая модель являетсяприближённым представлением реальных объектов, процессов или систем, выраженных с помощью логикоматематическихконструкций, описывающих их основные свойства, параметры, внутренние и внешние связи.Моделирование электромагнитных процессов, протекающих в системе « контактная сеть – электровоз», выполняется спомощью пакета компьютерных [2]программ Multisim и LabView компании National Instruments,предназначенных для математического моделирования переходных процессов в электрических цепях [12].[2]NI Multisim – это среда моделирования, которую возможно использовать в области проектирования, прототипирования и тестирования,электрических цепей. Программа обладает обширной базой функциональных возможностей, и, большой элементной базой, с возможностью,ручной, детальной надстройки элементов.В данной работе в качестве модели (объекта исследования) используется электровоз переменного тока с зоннофазовым регулированиемнапряжения.Зоннофазовое регулирования напряжения – способ комбинированного регулирования напряжения на обмотках тяговых трансформаторовэлектроподвижного состава перемененного тока. При таком регулировании одновременно с фазным регулирование (изменение угла открытиятиристоров выпрямителя) применяют переключение секций вторичных обмоток трансформаторов.На рисунке 1.1 представлена упрощенная схема электровоза, разработанная в программной среде Multisim.Рисунок 1.1 – Схема упрощенной модели электровоза переменного тока с зоннофазовым регулированием напряженияЗаземленный источник питания (переменного напряжения 25000 В) U1, имитирует контактную сеть. Вычислим амплитудное значениенапряжения на источнике.Амплитудное значение напряжения (Um) – это максимальное, мгновенное значение напряжения, то есть амплитуда синусоиды. Оно равняется, (1.1)где U – действующее значение напряжения, 25000 В.Отсюда, амп��итудное значение напряжения равно:В.Для получения графика амплитудного значения напряжения и величины тока воспользуемся элементом OscilloscopeXSC1 и элементом V1(VOLTAGE_CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCE). На рисунке 1.2 показан график напряжения и тока.Рисунок 1.2 – График напряжения и токаКак видно из рисунка, величина тока равна I = 18 А, а амплитудное значение напряжение совпадает с расчётным.Напряжения от источника поступает на первичную обмотку тягового трансформатора Тр, число витков первичной обмотки равно 80, а навторичной обмотке (в данном случае их две) по 1 витку. Произведя несложный расчёт получаем, что один виток вторичной обмоткитрансформатора будет иметь напряжение, равное, (1.2)где U – напряжение контактной сети, 25000 В;n – количество витков первичной обмотки тягового трансформатора.Подставим в формулу (1.2) численные значения и получим:В.Таким образом, на выходе трансформатора получаем напряжение 315 В для одной зоны регулирования, соответственно при одновременнойработе двух зон, суммарное напряжение будет равно 630 В.Суммарное значение напряжение при одновременной работе двух зон, отслеживает мультиметр (multimeter XMM1), его значение показаны нарисунке 1.3.Рисунок 1.3 – Показание мультиметра (multimeter XMM1)Так как напряжение, которое поступает от контактной сети переменное, а тяговые двигатели работают от постоянного тока (напряжения), тонеобходимо выполнить преобразования по выпрямлению тока, данную функцию выполняет выпрямительноинверторный преобразователь. Изназвания ВИП понятно, что он выполняет две функции: в режиме тяги выпрямляет переменный ток в постоянный, с плавным регулированиемhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=15/2009.06.2016Антиплагиатнапряжением на ТЭД, а инвертирует, преобразуя постоянный ток двигателей в переменный ток, в режиме рекуперации.Для выпрямительноинверторного преобразователя применяется схема однофазная мостовая многоплечевая, ВИП состоит из силового шкафа, атакже различных блоков: защиты и сигнализации, системы формирования импульсов управления, питания, индуктивных делителей тока,устройств охлаждения, диагностирования и помехозащиты. В шкафу преобразователя находятся от 8 до 10 плеч, каждое из которых включаетпараллельные ветви последовательно включенных вентилей (тиристоров), которые образуют матрицу плеса. Обычно ВИП питает от 2 до 3 ТЭД,его мощность составляет 2–4 тыс. кВт, выходное выпрямленное напряжение до 1300 В; при аварийном режиме ВИП кратковременно можетвыдержать силу тока, многократно превышающую силу номинального тока. При повреждении или выходе из строя одного из тиристоров влюбом плече или повреждениях резисторов, ВИП сохраняет полную работоспособность.В данной работе, для осуществления поставленной цели, а именно, получения приемлемых результатов работы электровоза, в том числекоэффициента мощности, достаточно реализовать одну зону регулирования, выбираем II зону. Как видно из рисунка 1.3 на II зонерегулирования задействованы шесть тиристоров, таким образом достаточно 3 параллельных ветви.На рисунке 1.4 представлен алгоритм работы тиристорных плеч в режиме тяги для выпрямительноинверторного преобразователя.Рисунок 1.4 – Алгоритм работы тиристорных плеч в режиме тяги: регулируемый по фазе импульс; – нерегулируемый по фазе [56]импульс; – задержанный по фазе импульсДля работы в выпрямительном режиме используют три типа управляющих импульсов [2]:– регулируемый по фазе от до ;– подаваемые в начале полупериода, фаза которых соответствует минимальному углу открытия тиристоров;– нерегулируемые задержанные по фазе, используемые в режиме тяги.Для синхронной работы тиристоров каждого плеча на управляющие электроды, при помощи шести источников импульсов PV1PV6(PULSE_VOLTAGE), подаются синхронные импульсы управления. Включение в работу тиристоров происходит в соответствии установленным алгоритмом генераторов импульсов, а также обеспечиваетсясинхронизация цепей управления с сетью; поддерживается минимально необходимые углы открытия и закрытия тиристоров.В качестве наглядного примера на рисунке 1.5 изображены параметры генератора импульсов PV4.Рисунок 1.5 – Параметры импульсного генератора (PULSE_VOLAGE)Как уже было сказано выше, в данной модели электровоза реализован ВИП состоящий из трёх параллельных ветвей, каждая из ветвейсодержит по два последовательно включенных тиристора, следовательно всего их 6 (D1–D6). Модель тиристоров 2N6405, а производительGeneric.Максимальная обратная величина напряжения тиристора рассчитывается по формуле, (1.3)где – действующее значение напряжения [55]на обмотке трансформатора, В.Подставим в формулу (1.3) численные значения и получим:В.Для получения графика напряжения на тиристоре 2N6405 используем элементы: датчик напряжение регулируемый напряжением(VOLTAGE_CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCE) и осциллограф OscilloscopeXSC2. С учётом потерь в схеме, максимальная обратная величинанапряжения равна В, что приблизительно равняется расчётному значению.На рисунке 1.6 представлен график напряжения на тиристоре 2N6405.Рисунок 1.6 – График напряжения на тиристоре 2N6405Ниже представлены основные и специфические параметры тиристора 2N6405 в табличной форме [13].Таблица 1.2 – Параметры тиристора 2N6405.Параметры тиристора ЗначениеОсновные параметры Тепловое сопротивление перехода, °С/Вт 1,5Тепловое сопротивление корпуса, °С/Вт 0Рассеиваемая мощность, Вт 20Максимальная допустимая температура, °С 100Минимальная рабочая температура, °С 40Максимальная рабочая температура, °С 125Класс защиты 0Специфические параметры Минимальный ток в прямом направлении Ion, А 16Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии UDRM, В 800Повторяющееся импульсное обратное напряжение URRM, В 800Ударный неповторяющийся ток в открытом состоянии ITSM, кА 160 Отпирающий ток управления IGT, А 0,03 Отпирающее напряжение управления UGT, В 1,5 Корпус CASE221A02 Общая нагрузка модели электровоза представлена в качестве последовательно включенных элементов индуктивности и сопротивления,равных 6 мГ и 0,8 Ом соответственно.Для получения графика значений напряжения и тока на нагрузке, используем элементы: датчик напряжение управляемый током на схеме этоэлемент V3 (VOLTAGE_CONTROLLED_VOLTAGE_SOURCE) и осциллограф OscilloscopeXSC3. На рисунке 1.7 представлен график значений напряжения и тока на нагрузке, а также их форма.Рисунок 1.7 – График напряжения и тока на нагрузкеИз диаграммы видно, что напряжение на нагрузки равно В, а ток приблизительно равен А. В интервале времени от ms до ms работает однасекция вторичной обмотки тягового трансформатора с номинальным напряжением В, а в момент времени ms в работу включается вторая секциявторичной обмотки и тогда В.В заключительной части этого раздела, посмотрим, чему равняется коэффициент мощности в модели электровоза, при заданных параметрах.Коэффициент мощности – это совокупный показатель, характеризующий потери электрической энергии в электросети, обусловленныефазовыми и нелинейными искажениями тока и напряжения в нагрузке [8].Для получения, численного значений коэффициента мощности ( ) используем ваттметр (XWM1).На рисунке 1.8 показан коэффициент мощности (Power Factor) исследуемой модели электровоза. Рисунок 1.8 – Коэффициент мощности электровозаКак видно из рисунка, коэффициент мощности равняется , что является довольно низким значением и следовательно необходимо применитьмеры по повышению данного показателя. Основным способом повышения коэффициента мощности является снижение реактивной мощностиэлектровоза при применении компенсатора реактивной мощности на основе экстремального регулятора. Далее будут рассмотрены вопросы посозданию и применению такого устройства.2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИК настоящему времени большая часть эксплуатируемого электровозного парка переменного тока, на которых установлены выпрямительноинверторные преобразователи, такие электровозы имеют, достаточно, низкий коэффициент мощности, который находится в пределах 0,65–http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=16/2009.06.2016Антиплагиат0,85, что отрицательно сказывается на энергетических показателях электровоза. А так как железные дороги являются одним из самыхкрупных транспортных потребителей энергоресурсов, то актуальность проблемы повышения коэффициента мощности выходит на первый планв соответствии с принятой в ОАО «РЖД» [2] программой «Стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 года»,целью которой является увеличение энергоэффективности электроподвижного состава [11]. Данная стратегиявходит в государственную энергетическую политику, которая нацелена на переход Российской Федерации кэнергосберегающим технологиям.[2]Основными потребителями реактивной мощности электроподвижном составе является преобразовательные установки и тяговыетрансформаторы [8].На электровозах с зоннофазовым регулированием напряжения, при работе ВИП ток нагрузки основной частоты отстаёт от основногонапряжения на угол , величина которого зависит от неуправляемого по фазе угла регулирования и угла сетевой коммутации. В [2]результате фазового сдвига, выпрямительная часть преобразователя потребляет реактивную мощность.А тяговому трансформатору реактивная мощность нужна для процесса, при помощи которого энергия из одной обмотки трансформаторапередаётся в другую.В данном разделе будут рассматриваться вопросы по разработке и применению компенсатора реактивной мощности, который необходим дляуменьшения реактивной составляющей электровоза.2.1 Потери, вызванные реактивной мощностьюВрезультате протекания реактивной мощности в тяговой сети увеличивается нагрузка на электрооборудование контактнойсети и электровоза, в [2]сети возрастает падение напряжения, а такжерастёт полный ток электровоза, [2]что [13] ведет к повышению технологических потерь [2]электрической энергии в контактной сети.С увеличением потерь напряжения в тяговой сети происходит понижение напряжения на электровозе, что приводит к увеличенномупотреблению тока, следствием этого является, ещё большие потери сетевого напряжения.Помимопотребления реактивной мощности, электровозы переменного тока с плавным регулированием напряжения во времякоммутации тиристоров в ВИП генерируют в систему тягового энергоснабжения дополнительные гармоники тока, которыевызывают искажения синусоидальности питающего [2]напряжения.Выпуск электровозов переменного тока с невысокими энергетическими показателями (коэффициентом мощности) приводит к весьмаощутимым потерям электроэнергии.Расчёты показывают, что передача 1 А реактивного тока вызывают от 5 до 7 раз большие потери напряжения, чем передача 1 А активного тока[8]. Таким образом, потери электроэнергии на железнодорожном транспорте весьма ощутимо сказываются на экономическую составляющую(экономическую эффективность) железнодорожного транспорта.2.2 Структурная схема электровоза с компенсаторомНа локомотивах с электрической тягой компенсация реактивной мощности, происходит при применении компенсатора, в виде последовательносоединенных индуктивности L и емкости C, так называемая резонансная LC – цепь. КРМ подключается к I и II секциям ( = 630 В) вторичнойобмотки тягового трансформатора электровоза.Использование таких установок удобны тем, что не требуют изменения схемы силового преобразователя и подключаются непосредственно квторичной обмотке тягового трансформатора. Повышение коэффициента мощности происходитза счёт ёмкостного тока LC – фильтра, который смещает потребляемый электровозом индуктивный ток в сторону опережениясетевого напряжения [5].На [2]рисунке 2.1 представлена структурная схема электровоза с пассивным компенсатором реактивной мощности.Рисунок 2.1 – Структурная схема электровоза с пассивным КРМКомпенсатор соединяется параллельно нагрузке и вторичной обмотке тягового трансформатора ТТ. В этом случаи нагрузкой является ВИПэлектровоза с подключённым к нему ТЭД.2.3 Расчёт параметров компенсатора реактивной мощностиДля того что бы КРМ уменьшал реактивную мощность электровоза, необходимо рассчитать оптимальные параметры индуктивности L и ёмкостиC в LC – цепочки [7]. Силовую часть компенсатора составляет пассивный LC – фильтр, он настроен на резонансную частоту 135Гц. Во время резонанса напряжений в LC – цепи реактивные сопротивления элементов фильтра равны , (2.1)[2]где – круговая частота соответствующей [36]вышей гармоники;L – индуктивность катушки, Гн;С – емкость конденсатора, мФ.Для частоты [36]фильтр имеет минимальное сопротивление, поэтому через LC – цепь протекает максимальный ток,ограниченный только активным сопротивлением индуктивности фильтра L. При отклонении частоты от резонансной ( = )происходит увеличение общего сопротивления LC – цепи, поскольку нарушается отношение (2.1). Параметры LC цепи выбираются из условия работы локомотива в номинальном режиме. [2]Произведём расчёты параметров элементов компенсатора реактивной мощности.Коэффициент мощности находится по формуле, (2.2)где P – потребляемая активная мощность, Вт;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=17/2009.06.2016АнтиплагиатQ – реактивная мощность, ВАр;S – полная мощность электровоза, Вт.Из формулы видно, что теоритически коэффициент мощности может достигать 1. Для этого необходимо добиться равенства реактивноймощности электровоза и реактивной мощности компенсатора .Ниже представлен рисунок 2.2 на котором изображена векторная диаграмма соотношения мощностей.Рисунок 2.2 – Векторная диаграмма соотношения мощностейРеактивная мощность компенсатора определяется по формуле 2.3, (2.3)где w – круговая частота первой гармоники, Гц;C – емкость конденсатора, мФ;– напряжение на обкладках конденсатора, В.Круговая частота первой гармоники определяется по формуле 2.4, (2.4)где f – промышленная частота, 50 Гц.Как видно из формулы 2.2 полная мощность находится, (2.5)Произведя необходимые действия, выразим из формулы 2.5реактивную мощность. (2.6)Из рисунка 1.8 видно, что ваттметр показывает значение активной (полезной) мощности равное кВт, а значение полной мощности S можновычислить по формуле, (2.7)где U – напряжение источника питания, 25 кВ;I – ток источника питания, А.Подставив численные значения в формулу 2.7, получим:Вт.Тогда реактивная мощность электровоза, рассчитываемая по формуле 2.6, будет равна:Вт.Для максимальной компенсации реактивной мощности необходимо добиться равенства реактивной мощности электровоза и реактивноймощности компенсатора .Выразим емкость С из формулы 2.3, получим. (2.7)Подставим в формулу 2.7 круговую частоту , получим. (2.8)Напряжения на обкладках конденсатора равно = 630 В. Подставим в формулу 2.8 численные значения, получим значение ёмкости для LC –цепи:Ф.Теперь рассчитаем значение индуктивности для катушки в LC – цепи. Из равенства 2.1 выразим индуктивность , (2.8)где – резонансная частота, 135 Гц.Подставив чи��ленные значения в формулу 2.8, получим:Г 1,0204 мГ.Итак, после того как определили основные параметры компенсатора реактивной мощности, необходимо проверить адекватность работы КРМ, вслучае правильного определения параметров, произойдёт повышение коэффициента мощности электровоза.2.4 Проверка работоспособности компенсатора реактивной мощностиНа рисунке 2.3 показана упрощенная схема электровоза переменного тока с зоннофазовым регулирование напряжением с примененнымпассивным компенсатором реактивной мощности.Рисунок 2.3 – Схема модели электровоза с внедренным КРМДля получения, численного значений коэффициента мощности ( ) используем ваттметр (XWM1).На рисунке 2.4 показан коэффициент мощности (Power Factor) исследуемой модели электровоза. Рисунок 2.4 – Коэффициент мощности электровоза с внедренным КРМКак видно из рисунка, что при внедрении нерегулируемого пассивного КРМ, коэффициент мощности увеличился с 0,88 (без компенсатора) до0,925.Таким образом, применение КРМ является эффективным способом, позволяющим повысить коэффициент мощности электровоза, что в своюочередь снижает потери электроэнергии. Это возможно за счёт сокращения потребления реактивной мощности. Применение нерегулируемогоКРМ на электровозе приводит к значительному увеличению коэффициента мощности [2]только (номинальных) токах нагрузки, а при малых токах нагрузки к перекомпенсации [5]. Кроме этого, компенсатор не обеспечиваетдостаточную компенсацию высших гармонических составляющих первичного тока электровоза, генерируемыепреобразователем, т. к. подключён к части вторичных обмоток тягового трансформатора электровоза с зоннофазнымрегулированием напряжения.[2]Для того что бы избежать недокомпенсации либо прекомпенсации необходимо, что бы реактивная мощность компенсатора изменяласьодновременно с и изменением реактивной мощности электровоза. Для этого необходимо организовать специальную систему управлениякомпенсатором, речь о которой пойдет в следующих разделах.3 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ КОМПЕНСАТОРА С ЭКТРЕМАЛЬНЫМ РЕГУЛЯТОРОМВ современном мире, одной из важных проблем является вопрос оптимизации, так как во всех сферах деятельности, человек всегда ищетоптимальные решения.За долгий период истории оптимизации разработано много методов, которые в большей мере связаны с объектом оптимизации, то естьопираются на сведения о структуре и природе исследуемого объекта. Например, различные вариационные принципы наименьшего действия,минимальной энергии, минимума или максимума и т. д. Возможность применения данных принципов почти целиком зависит от количества(объема) априорных сведений об объекте и требует, как правило, достаточно полной математической модели объекта. Но чаще всего именноэтих сведений мало при решении практических задач, таким образом, использование данных методов сильно ограничивается иди же попростуневозможно.В связи с данной проблемой появилась острая практическая необ¬ходимость в создании универсального метода решения задач оптимизацииобъектов при малом количестве априор¬ных сведениях об них. И таким универсальным методом является поиск, доставляющий всюинформацию, которая необходима необходимую для нахождения оптимального решения. Аппаратурная реализация поисковых проце¬дурпривела к созданию разнообразных экстремаль¬ных регуляторов и оптимизаторов, а также к необходимости теоретического исследованияпроцессов поисковой оптимизации. Так зародился раздел технической кибернетики – экстремальное управление.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=18/2009.06.2016АнтиплагиатВ данном главе будут рассмотрены вопросы общего характера об экстремальных регуляторах и науке технической кибернетики в целом, атакже вопросы по созданию экстремального регулятора, который осуществляет управление компенсатором реактивной мощности.3.1 Общие понятия и структура управления3.1.1 УправлениеЗадачей всякого управления являются организация и реализация целенаправленного воздействия на объект управления.[14]Процесс управление представляет собой изыскания и реализации мер по переводу объекта исследования в желае¬мое состояние [1].Объектом управления –часть окружающего нас мира (среды), выделенную таким об¬разом, что выполняются по крайней мере два условия: [14]можно воздействовать на объект; такое воздействие в принципе может приблизить нас к достижению поставленных целей в объекте, то есть изменить состояние объекта вжелательном для нас направлении.Первым и весьма существенным эта¬пом всякого управления является выделение объекта и выявление каналов взаимныхвоздействий X, U и Y. Далее следует отметить, что понятие «воздействие» при решении задач управления рассматривается лишь (и только) винформационном смысле. [14]Таким образом, мы пренебрегаем механическими и энергетическими затратами.Цель управления ¬¬– [26]совокупность условий, свойств и требований, которым должен удовлетворять объект.Таким образом, объект управления и каналы его взаи¬модействия со средой целиком и полностью определяются целямиуправления.Как сказано выше, процесс управления является процессом организации, [14]то есть реализации целена¬правленноговоздействия на объект. Однако сам процесс организации также целенаправлен. Он подразумевает наличие умения, способности создать целенаправленное воздействие. Эти [14]свой¬ства и определяют алгоритм управления.Алгоритм уп¬равления является инст¬рукцией о том, как добиваться целей управления в различных ситуациях.Система управления –совокупность объекта управления и управляющего устройства, процесс взаимодействия которых приводит к выполнениюпоставленной цели управления (рисунок 3.1).Рисунок 3.1 – Блоксхема системы управления и [14]её взаимодействие со средойВсякое управление обязательно характеризуется четырьмя аспектами, без которых нет управления [1]:канал управляющего воздействия на объект U; каналы, по которым получается информация об объекте, необходимая для синтеза управляющего воздействия ([26]каналы Sx и Sy); цель управления; алгоритм управления.3.1.2 Экстремальность управленияВсякое управление имеет экстремальный характер, при¬чем экстремальность управленияимеет двоякую природу.Вопервых, сама цель управления может быть экстре¬мальной. Это означает, что задачей управления является достижениеэкстремума [29]некоторого функционала или функции, которые определены на состояниях объекта. То есть объект ��ужно привести в такое состояние, вкотором этот функционал достигает экстремального значения (на¬пример, настроить приемник на максимальную громкость станции и т. д.).Так же существует не экстремальные цели – цели стабилизации (были реализованы раньше силу своей простоты).Но всё же это управление должно быть экстремальным с точки зрения эффективности (например, максимизировать надежностьфункционирования систем, минимизировать ошибки и т.д.).Вовторых, экстремальность управления связана с экстремальностью самого процесса управления, т. е. процесс управления должен бытьоптимален в какомто опре¬деленном смысле. Это означает, что к основной цели уп¬равления (выполнить комплекс заданных условий вобъек¬те) добавляется дополнительная экстремальная цель – добиться этого наилучшим образом (например, быстрее всего, надежнее и т. д.).Это – обычная экстремальная цель, но поставленная на другом иерархическом уровне управления.Рисунок 3.2 – Блоксхема иерархической системы управленияЗдесь хорошо видно, что органами управления, на которые воздействует 2й уровень, являются, прежде всего, цель и алгоритм 1го уровня.Так происходит коррек¬ция цели и алгоритма, что позволяет сделать эффектив¬ность управления 1го уровня максимальной. Кроме того, 2йуровень может воздействовать непосредственно на 1й с той же целью максимизации эффективности его функционирования (например,оптимизируя процесс сбора и обработки информации).3.1.3 Структура управленияПростой алгоритм управления можно изобразить как замкнутый, циклический процесс последовательного обращения к двум операторам –идентификации и принятии решения.Рисунок 3.3 – Блоксхема алгоритма управленияОператор идентификации – выполняет задачи сбора и обработки информации о поведении объекта управления.В процессе идентификации по каналу S поступает информация о реакции объекта на управление U и эксперимент U’. [29]Возможность экспериментирования с объектом с целью получения необходимой информации (заметим, что в системе управления U иU’совмещены в один канал управления, а их разделение на рисунок 3.3 имеет временной характер).http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=19/2009.06.2016АнтиплагиатРазличие между U и U’ можно проиллюстрировать на следующем примере. Пусть необходимо перевести объект в состояние Y*, причем операторобъекта F изве¬стен с точностью до параметров А – (ах, . . ., ah), то есть . (3.1)где Y – начальное состояние объекта;F – оператор объекта;X – вход объекта;U – управление, приводящее объект в состояние Y; A – параметры исследуемого объекта.Очевидно, что прежде, чем определять управление U*, переводящее объект в искомое состояние Y*, необходимо идентифицировать параметрыА, а уж затем решать задачу синтеза управления, т. е. опреде¬ления U* из уравнения. (3.2)где – начальное состояние объекта;– управление, приводящее объект в искомое состояние .Единственным источником информации о значении А является эксперимент с объектом. Этот эксперимент может быть двояким. Если входобъекта X изменяется интенсивно, то необходимую информацию можно полу¬чить, пассивно наблюдая поведение объекта. Для этогодостаточно решить систему уравнений относительно А; . (3.3)(Если, разумеется, структура F позво¬ляет сделать это. Например, в случае ни¬какое изменение х не даст возможности идентифицировать неизвестный параметр а). В случае, когда вариация входа X не дает возможности идентифицировать А, необ¬ходимо обратиться к активномуэксперименту. Для этого достаточно управление U поварьировать на несколь¬ких уровнях . Полученная инфор¬мация на выходе объектапозволяет выписать систему уравнений для определения А; . (3.4)Вариации управления, производимые с целью идентифи¬кации объекта, и образуют U'. (3.5)где – вариации управления.Ко¬нечной целью процесса идентификации является синтез адекватной модели объекта управления, которая позво¬лит принятьудовлетворительное решение на [29] следующем этапе.3.2 Типы управления3.2.1 [31]Жесткое управлениеЖесткое или программное управление является наиболее [22]простым и наиболее распространённым способом управления. Такое управление опирается на принцип: «одинаковые причины вызываютодинаковое следствие».Рисунок 3.4 – Блоксхема жесткого управленияЦель управления, то есть состояние, в которое должен быть приведен объект управления, обозначается как .Это состояние поступает управляющему устройству, которое создает управление X. Построенное управление Xвоздействует на объект и переводит его в состояние Y. Если требуемое состояние и полученное Y достаточно близки друг другу, то есть , то система жесткого управления работаетудовлетворительно.Проанализируем работу этой простой схемы. Объект производит [22]преобразование управления X в состояние Y, то есть является преобразователем , (3.6)где F – оператор (функция) объекта;А – параметры объекта, которые определяют конкретный вид связи между входом и [22]выходом [52]данного объекта.Управляющее устройство реализует преобразование, которое определяет [22]закон управления. (3.7)где ¬– функцияуправления.Очевидно, что для выполнения условия ( ) необходимо удовлетворение равенства при любых Y. (3.8)[22]Очевидно, что эффективность функционирования такой системы управления существенно зависит от [24]стабильно¬сти объекта, то есть от постоянства F и А. Достаточно изме¬нения одного из параметров объекта и условие ( ) нарушается. Именнов этом состоит слабость жесткого управления, что и определяет ограниченность его при¬менения.Как видно, равенство (3.8) выполняется при усло¬вии, когда функция управления Ф равна обрат¬ной функции объекта. (3.9)Таким образом,для синтеза алгоритма регулятора жесткого управления необходимо точно знать оператор управляемого объекта .3.2.2 [24]РегулированиеЗадачей регулирования такжеявляется выведение объекта в требуемое состояние Y*. Однако регулирование как способ управления опирается на информацию о состоянии объекта, получаемую по каналу обратной связи, [24]причем этой информации достаточно для синтеза[31]управле¬ния.Рисунок 3.5 – Блоксхема регулирования по отклонениюЗдесь управляющее устройство синтезирует управление X, располагая информацией о состоянии объекта. Это даетвозможность определить невязку , то есть знать, насколько состояние объекта отличается от требуемого, что позволяетобразовать управление как функцию [24]не¬вязкиhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=110/2009.06.2016Антиплагиат. (3.10)где ¬– функция невязки.Как видно, что в процессе регулирования управление заранее не определено. Его характер определяется кон¬кретным ходом управляемогопроцесса и базируется на информации, которую получает с объекта управления и этой информации достаточно для построения корректногоуп¬равления.Однако на практике встречается большое количество объектов, для которых цели управления формулируются не в виде равенства , аэкстремальным образом . Управление таких объектов называется настройкой или экстремальным управлением.3.2.3 Настройка (экстремальное управление)Задача экстремального управления заключается в достижении экстремальной цели, то есть в экстремизмами (минимизации илиаппроксимации) некоторого показателя объекта, значение которого зависит от управляемых и неуправляемыхпараметров объекта. К экстремальному управлению приводит очень распространенная операция настройки.[31]Любой процесс настройки заключается в создании такой системы действий, которые обеспечивают оптимальный режим работы настраиваемогообъекта. Для этого нужно уметь различать состояния объекта и квалифицировать эти состояния так, чтобы понимать, какое из двух состоянийследует считать «лучше» другого. Это означает, что в процессе настройки объекта должна быть определена мера качества настройки.В системах, где довольно сложно определить показатель качества настройки в количественной форме; например, при настройкирадиоприёмников или телевизоров, такими мерами качества настройки могут служить качество звучания и качество изображения принимаемойпередачи, часто важно знать не абсолютное значение показателя качества, а его знак приращения в процессе управления. Это означает, чтодля управления достаточно знать, уве¬личился или уменьшился показатель качества.Каче¬ство настройки измеряется числом Q, которое зависит от состояния управляемых параметров объекта . (3.11)где – качество настройки объекта.Целью настройки является экстремизация этого показа¬теля, то есть решение задачи, (3.12)где S – область допустимого изменения управляемых параметров.Примером экстремального объекта может служить радиоприемник в процессе поиска станции. Если слыши¬мость станции уменьшается (какговорят, станция «уплы¬вает»), то для получения наилучшего звучания передачи, т. е. для настройки приемника, необходимо подстроитьконтур. Управление настройкой в данном случае заклю¬чается в определении направления вращения рукоятки настройки. Уровеньслышимости станции здесь является показателем качества настройки. Он не несет необходимой информации об управлении, т. е. не указывает, в какую сторону следует крутить рукоятку настройки. По¬этому для получения необходимой информации вводится поиск, произвольноедвижение рукоятки настройки в любом направлении, это дает дополнительную и не¬обходимую информацию для настройки. Проделав этотпробный шаг уже можно точно сказать, в каком направлении следует вращать рукоятку: если слышимость уменьшилась, нужно крутить вобратном направлении, если уже увеличилась, следует вращать ручку настройки туда же до максимума слышимости. Приёмник являетсятипичным примером экстремального объекта, при настройки радиоприёмника применяется простейший алгоритм поискаТаким образом, объекты экстремального управления отличаются недостаточностью информации на выходе объекта, наличием своеобразногоинформационного «го¬лода». Для получения необходимой информации в про¬цессе управления экстремальными объектами необходимоввести поиск в виде специально организованных пробных шагов. Процесс поиска отличает настройку и экстремаль¬ное управление от всехдругих видов управления.3.3 Задачи и объекты экстремального управленияДля достижения экстремальной цели (максимизирование коэффициента мощности электровоза), необходимо знать, при помощи чегодостигается эта цель, а для этого нужно чётко понимать задачи и объекты экстремального управления, а также знать их классификацию [1].3.3.1 Классификация задач экстремального управленияС точки зрения особенностей объекты задачу экстремального управления обычно подразделяют на две – задачу оптимизации и задачу экстремального [31]управления.а) Задача оптимизации – задача однократного достижения экстремальной цели.Эта задача возникает в том случае,когда объект управления и среда, в которой он функционирует, не меняют своих свойств.[31]Примерами являются задачи математического программирования, т.е. задачи линейного, геометрического, нелинейного и стохастическогопрограммирования. Отличительным свойством этих задач является наличие полной информации об объекте.б) Процессы экстремального управления. Если объект управления эволюционирует, то есть его свойства изменяются во времени, тооднократное оптимизация не может решить задачи экстремального управления. Необходимо еще организовать процесс слежения заэкстремальной целью, которая в этом случае изменяет свое положение. Такие процессы называют процессами экстремального регулирования.Они и образуют другую задачу экстремального управления.Задача слежения осуществляет поддержание объекта в экстремальном состоянии, независимо от возмущающих факторов, воздействующих наобъект и изменяющих его состояние.В зависимости от скорости изменения объекта (скорости его дрейфа) процесс слежения может производиться специальным автоматом(экстремальным регулятором), при большой скорости или без него. Если скорость дрейфа мала, то применение экстремального регуляторанерационально и отслеживание экстремальной цели может производиться с применением методов эволюционного планирования, которыесоздают ветвь планирования экстремальных экспериментов.3.3.2 Классификация объектов экстремального управленияПрежде всего следует отметить, что понятие «объект экстремального управления» является производным задачи и цели. Это означает, чтоодин и тот же объект может быть, как экстремальным, так и не экстремальным, в зависимости от целей управления, которые составляются.Таким образом экстремальные задачи порождают экстремальные объекты, классификация которых рассмотрена ниже.Рисунок 3.6 – Схематическое изображение экстремального объекта. а) Однопараметрический объект, б) скалярное представлениемногопараметрического объекта, в) векторное представление объектаОбъекты экстремального управления можно классифицировать по разным признакам. Среди этих признаков целесообразно выделитьследующие: число оптимизируемых параметров объекты; число экстремумов характеристики объекта; непрерывность или дискретность объекта; инерционность объекта; объем априорной информации об объекте.3.3.3 Постановка задачи экстремального регулированияВ случае, когда объект экстремального управления изменяет свои свойства во времени, однократное опреде¬ление положения экстремума, т.е. режим оптимизации, теряет смысл. В этом случае экстремальная точка , то есть положение экстремума, какимто неизвестным, ноопределенным образом изменяет свое расположение, то есть блуждаетhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=111/2009.06.2016Антиплагиат. (3.13)Это блуждание может вызываться вполне определен¬ными процессами в объекте. Но с точки зрения потребите¬ля, который не располагаетнеобходимой информацией, блуждание цели имеет случайный характер. Поэтому в первом приближении является случайной функциейвремени. Основной задачей экстремального управления и этом случае является отслеживание блуждающего эк¬стремума, то есть решениезадачи, (3.14)где t – обозначена зависимость функции качества от времени.Заметим, что очень часто показатель качества Q в процессах экстремального регулирования образуется как выход динамического объекта, тоесть, (4.15)где – оператор дифференцирования.Очевидно, что зависимость значения показателя ка¬чества Q от времени и динамики объекта (динамики его переходных процессов)существенно оказывает влияние па способ решения задачи экстремального регулирова¬ния. В этом, пожалуй, и состоит наибольшееразличие между оптимизацией и экстремальным регулированием.Действительно, решение задачи оптимизации может быть выполнено достаточно широким спектром методов. Каждый из этих методов раноили поздно, но в конце кон¬цов решит поставленную задачу оптимизации экстремаль¬ного объекта. Один метод это сделает раньше, а другой– позже. В этом, с точки зрения потребителя, пожалуй, и будет заключаться разница между методами. И если пот¬ребитель не оченьторопится решить свою задачу, то поч¬ти все методы для него примерно равны.3.4 Структурная схема компенсатора с системой управленияНа рисунке 3.7 изображена структурная схема электровоза с разработанной системой управления на основе экстремального регулятора.Рисунок 3.7 – Структурная схема электровоза с регулируемым компенсатором реактивной мощности на основе экстремального регулятораКомпенсация реактивной мощности осуществляется с помощью последовательно соединённых LC – фильтра ивольтодобавочного [13] устройства ВДУ.Изменение реактивной мощности компенсатора [10]предлагается осуществлять [13]за счёт изменения напряжения наконденсаторе С [10]источника реактивной мощности.В замкнутом контуре электрической цепи, включающего в себя III секции вторичной обмотки трансформатора напряжения,вольтодобавочное устройство, индуктивность L и ёмкость С источника реактивной мощности в соответствии со вторымзаконом Кирхгофа выполняется соотношение, (4.16)[2]где – напряжение III секций вторичной обмотки трансформатора, В; – [10]напряжение вольтодобавочного устройства, В.При фиксированном значении напряжения вторичной обмотки тягового трансформатора ТТ повышение напряжения возможно реализоватьпутём изменения значений вольтодобавочного устройства ВДУ.На вход экстремального регулятора ЭР поступает сигнал (коэффициент мощности электровоза), который вычисляется при помощи элементовдатчика тока ДТ и датчика напряжения ДН. На выходе экстремального регулятора образуется сигнум функция, которая поступает на вход ВДУ иопределяет значение .Тогда кLC – цепи компенсатора прикладывается суммарное напряжение вторичных обмоток тягового трансформатора и [2]напряжение вольтодобавочного устройства , что в свою очередь определяет величину напряжения конденсатора компенсатора. Величинареактивной мощности компенсатора , определяется напряжениемна обкладках конденсатора.[13]Изменение реактивной мощности компенсатора [10]при фиксированной ёмкости конденсатора С осуществляется за счётувеличения или уменьшения величины напряжения на его обкладках в соответствии с выражением (2.3).[2]Назначение системы управления КРМ сводится к регулированию напряжение вольтдобавки на блоке ВД, при котором коэффициент мощностибудет максимальным.Система управления на основе экстремального регулятора значительно упрощает управление компенсатором реактивной мощности, так как ненужно непосредственно вычислять реактивную мощность электровоза.В следующих разделах более подробно будут рассматриваться вопросы создания экстремального регулятора и системы управления в целом впрограммной среде NI LabView. 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИТак как моделирование электровоза с компенсатором реактивной мощности производились в программной среде NI Multisim 2014, амоделирование экстремального регулятора и системы управления в целом, производится программной среде LabView 2014, так же фирмыNational Instruments, в данном разделе будет рассмотрен вопрос по интегрированию этих программ [12].А так же будут рассмотрены вопросы касающиеся разработки экстремального регулятора и разработки системы вольтодобавки и ихмоделирование в программной среде LabView 2014. National Instruments4.1 Программные средства National InstrumentsДля создание систем, которые используются в данной работе используется NI LabView, для него необходимы плагины и дополнительноепрограммное обеспечение. В таблице 4.1, перечислим необходимые продукты компании NI.Таблица 4.1 – Продукты компании National Instruments№ Наименование Принадлежность Описание1 Multisim 2014 Программа Среда программирования, в которой моделируется электровоз.2 LabView 2014 Программа Среда моделирования, в которой выполняется моделирование системы управления, состоящей из экстремальногорегулятора и устройства вольтодобавки УВД.3 Control Design and Simulation 2014 Модуль Модуль взаимодействия между средой программирования и средой моделирования (LabVIEW –Multisim).4 Labview multisim cosimulation Плагин Плагин, передачи данных между средой программирования и средой моделирования.Устанавливая программные средства необходимо, что б версия продукта NI Multisim, совпадала с версией NI LabView. Соэмуляция (Соsimulation) требует Control Design & Simulation Module для LabView. В LabView для моделирования добавляется специальнаяконструкция – цикл моделирования (рисунок 4.1). В нее добавляется блок в который загружается схема Multisim.Рисунок 4.1 – Цикл моделирования модуля Control Design & Simulation с интегрированным файлом из программы MultisimДля этой конструкции существуют настройки моделирования (периоды вычислений и т.д). То есть в данном случае настройки решателяопределяются в LabView, а не в Multisim. http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=112/2009.06.2016АнтиплагиатНастройка «Control Design & Simulation Loop» производятся по следующим параметрам, рисунок 4.2.Рисунок 4.2 – Параметры настроек моделированияОсновные параметры настройка «Control Design & Simulation Loop»:а) Simulation Time – время моделирования: промежуток времени для решения обычных дифференциальных уравнений (ОДУ) модели. Initial Time – время начала симуляции: время с которого начинается решения обычного дифференциального уравнения Final Time – время окончания симуляции: время окончания решения обычного дифференциального уравнения.б) Solved Method – методика решения обычного дифференциального уравнения. ODE Solver – решение ОДУ: обычные дифференциальные уравнения (ОДУ) делятся на два основных типа: с переменным (Variable Steps) ификсированном шаге (Fixedstep). В цикл моделирования «Control Design & Simulation Loop», в меню настройки «ODE Solver» можно выбратьодин из десяти встроенных методов решения ОДУ. метод Эйлера – «RungeKutta 1»: решение ОДУ первого порядка. метод Хойна – «RungeKutta 2»: решение ОДУ второго порядка. метод БогацкогоШампена – «RungeKutta 3»: решение ОДУ третьего порядка. метод РунгеКуна – «RungeKutta 4»: решение ОДУ четвертого порядка. метод РунгеКуна в совокупности с методом БогацкогоШампена – «RungeKutta 23»: одношаговый явный метод решения ОДУ второгопорядка и третьего порядка, содержит коэффициенты «RungeKutta 3» для решения ОДУ второго порядка метод РунгеКуна с использованием коэффициентов ДормандаПринса – «RungeKutta 45»: решение ОДУ четвертого и пятого порядков. метод Гира – «BDF»: предназначен для решения жестких задач (с первого по пятый порядок). метод АдамсаМултона – «AdamsMoulton»: предназначен для решения ОДУ в нежесткой системе. метод Розенберга – «Rosenbrock»: позволяет решить уравнения вторым порядком с оценкой ошибки третьего порядка. «Discrete State Only» – алгоритм решения уравнения с фиксированным шагом.в) Continuous Time Steps and Tolerance – время неприрывного шага и погрешности измерений. Initial Steps Time – начальный шаг моделирования: данная настройка доступна при выборе метода решения обычного деифференцированогоуравнения с постоянным шагом. Minimum Steps Size – минимальный шаг моделирования процесса в цикле. Maximum Steps Size – максимальный шаг моделирования процесса в цикле. Relative Tolerance ¬– размер допустимый относительной ошибки в цикле. Absolute Tolerance – значение допустимой абсолютной погрешности в зависимости от ошибки решения обычного дифференциальногоуравнения, изменяет шаг моделирования.Параметры настоек выбираются в зависимости от поставленных задач.4.2 Создание модели экстремального регулятора и вольтодобавочного устройстваМоделирование электромагнитных процессов, протекающих в системе «контактная сеть – электровоз», выполняется спомощью пакета компьютерных программ [2]Multisim и LabView компании National Instruments,предназначенных для математического моделирования переходных процессов в электрических цепях.[2]Показателем качества объекта регулирования является коэффициент мощности, что бы его посчитать, необходимы снять значения напряженияU_out и тока I_out с со схемы электровоза, которая собрана в программной среде Multisim и показана на рисунке 4.3.Рисунок 4.3 – Схема модели электровоза с внедренным КРМ и системой управленияДля того что бы интегрировать схему, собранную в Multisim воспользуемся модулем «Control Design & Simulation», который организуетвзаимодействия между средой Multisim и LabVIEW. А так же необходимо установить вывод U_out напряжения, вывод I_out тока с источникапеременного напряжения и ввод U_vd под данные выходящие с системы управления разработанной в LabVIEW, а именно напряжениевольтодобавки .А что бы данные корректно передавались из Multisim в LabVIEW, необходимо воспользоваться плагином «LabView Multisim cosimulation 14.0». На рисунке 4.4 представлена смоделированная в LabView система управления КРМ с интегрированной схемой из программы Multisim.Рисунок 4.4 – Моделирование системы управления компенсаторомКак видно из рисунка, схема из Multisim представлена в LabView одним блоком (Elektrovoz), с созданными выводами U_out и I_out и вводомU_vd.4.2.1 Работа блоков Меап и RMSИз рисунка 4.4 видно, что выходные значения напряжения U_out и тока I_out с со схемы электровоза (Elektrovoz), поступают на блоки Меап иRMS. Блок Меап (среднее) вычисляет среднее значение сигнала, по заданному количеству точек, которые задаются константой sample length (длинаволны), нашем случае это 2000 точек. Блок необходим, что бы посчитать по входным значениям напряжения и тока потребляемую (полезную,активную) мощность.Среднее значение – числовая характеристика множества чисел или функций; некоторое число, заключённое между наименьшим и наибольшимиз их значений.Среднего значения считается по формуле 4.1, (4.1)где – сумма входных данных;n – количество входных данных.Так как блок Меап является субсистемой, построенной на логических элементах, то необходимо показать структуру данного блока, котораяизображена на рисунке 4.5.*Рисунок 4.5 – Структура блока МеапБлок RMS (Root mean square) вычисляет среднеквадратичное значение, по заданному количеству точек, которые задаются константой samplelength (длина волны), нашем случае 2000 точек.Среднеквадратичное значение – корень квадратный из среднего значения квадрата сигнала.Среднеквадратичное значение считается по формуле 4.2, (4.2)где – сумма средних значений квадрата сигнала;n – количество входных данных.Напряжения с выхода U_out поступает на блок RMS 1, а ток с выхода I_out поступает на блок RMS 2, после того как данные посчитались заопределенное количество точек, они поступают на логический элемент Multiply, где перемножаются и на выходе образуется полная мощность S,которая считается по формуле, (4.3)где U – напряжение контактной сети, В;I – ток первичной обмотки трансформатора, А.Так как блок RMS является субсистемой, построенной на логических элементах, то необходимо показать структуру данного блока, котораяhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=113/2009.06.2016Антиплагиатизображена на рисунке 4.6.Так как блоки RMS 1 и RMS 2 идентичные по структуре, только блок RMS 1 считает входное напряжение, а блоки RMS 2 входную силу тока, тонет необходимости иллюстрировать оба блока, ограничимся изображением структуры блока RMS 1.Рисунок 4.5 – Структура блока RMS 1Так как коэффициент мощности определяется отношением потребляемой (активной) P к полной S мощности, необходимо при помощилогического элемента Divide разделить значения мощностей.4.2.2 Работа блока Delay и элемента Summation На выходе блока Divide образуется сигнал (коэффициент мощности), который поступает одновременно на блок задержки (памяти) Delay и наэлемент сравнения Summation.Данные блоки необходимы для того, чтобы сравнить (вычесть) сигнал, с тем же сигналом, но задержанным по времени.Рисунок 4.6 – Блок Delay и элемент Summation Delay производит задержку входного сигнала на величину времени, которое указывается в блоке, то есть является неким блоком памяти.Задержка сигнала происходит в соответствии с формулой, (4.4)где у – входные значения;и – выходные значения;t – текущее время моделирования;– время задержки.Параметры блока Delay изображены на рисунке 4.6. Рисунок 4.6 – Параметры блока Delay Как видно из рисунка задержка (delay) составляет 0,02 с (20 мс), что является временем одного шага регулятора . Элемент Summation вычитает из текущего предыдущего значение , а на выходе блока образуется .4.2.3 Работа блока Signum relay Выходной сигнал с элемента Summation поступает на вход Signum relay. Задача этого реле заключается в осуществлении выбора следующегошага поиска.Сигнум (от лат. signum – знак) – функция от действительного числа, равная 1 для положительных значений x, равная нулю при x=0 и равная1 для отрицательных значений x. Обозначается эта функция символом sign x или F(у).Таким образом, функция задаётся формулой 4.5, (4.5)где F(у) – сигнум функция;у – входное воздействие (сигнал).На рисунке 4.7 изображена сигнум функция.Рисунок 4.7 – Функция поляризованного релеПромежуток от до – зона нечувствительности функции.Так как блок Signum relay является субсистемой, то необходимо показать структуру данного блока, которая изображена на рисунке 4.8. Рисунок 4.8 – Структура субсистемы Signum relay Как видно из рисунка 4.8 структура состоит из блока Dead Zone и элемента Sign Function. Dead Zone – реализует мёртвую зону функции, то есть зону нечувствительности , которая задается параметрами «start of dead zone» и «end ofdead zone». Настройки параметров элемента можно увидеть на рисунке 4.9. Рисунок 4.9 – Параметры блока Dead Zone Как видно из рисунка 4.9, зона нечувствительности равна .Элемент Sign Function – реализует функцию, которая возвращает 1, если входное значение больше 0, возвращает 0, если входное значениеравно 0, и возвращает 1, если значение на входе меньше 0.4.2.4 Организация системы вольтодобавкиНа выходе блока Signum relay образуется сигнал 1, либо +1, а на компенсатор реактивной мощности, для изменения напряжения наконденсаторе, необходимо подать сигнал в виде добавочного напряжения . Следовательно, нужно создать такую систему, которая бы впроцессе своей работы превращала сигнал 1, либо +1 с выхода Signum relay в напряжение вольтодобавки , либо + соответственно.Созданная система, выполняющая такие функции состоит из блока вольтодобавки U_vd, блока Sin Uvd, который выполняет превращения изчисленного значения напряжения вольтодобавки в синусоиду с тем же значением напряжения, а также блоком Detect Zero Crossing. Блок U_vd позволяет получить численное значение вольтодобавки, которое в дальнейшем преобразуем в напряжения.Блок является субсистемой, его структура показана на рисунке 4.10.Рисунок 4.10 – Структура блока вольтодобавки U_vdИз рисунка видно, что структура блока состоит из логических элементов и двух блоков памяти: память для запоминания приращениявольтодобавки memory delta_Uvd и память для запоминания самой вольтодобавки memory U_vd.Сигнум функция (Signum Function), поступает с выхода Signum relay через вход Numeric in на логический элемент Greater Than 0?. Еслипоступило значение больше 0 (в нашем случае +1), то на выходе элемента Greater Than 0? Образуется сигнал True, если же на входпоступило значение меньше нуля (в нашем случае 1), то на выходе образуется сигнал False. Далее сигнал с элемента Greater Than 0? поступает на вход Select, на этом элемента происходит выбор, если на вход поступил True, то сэлемента delta U_vd value in, через элемент Select 2 поступает положительное численное значение вольтодобавки + , а если на вход поступилFalse – отрицательное значение вольтодобавки . На элементе delta U_vd value in выставляем значение вольтодобавки равное В. На выходе элемента Select образуется значение вольтодобавки , которое при помощи блока Add (сумматор) и блока памяти memory U_vdсуммируется, либо вычитается, в зависимости от предыдущего значения шага системы.Таким образом на выходе элемента Add образуется числовое значение вольтодобавки, которое зависит от изменения показателя качества(коэффициента мощности).Так как необходимо на КРМ подать напряжение вольтодобавки в виде синусоиды, а не численного значения, необходимо ��то числоумножить на синусоиду, данную задачу выполняет блок sin U_vd.Блок sin U_vd является субсистемой, его структура показана на рисунке 4.11.Рисунок 4.11 – Структура блока Sin U_vdЧисленное значение вольтодобавки подаётся на элемент Absolute Value, где берётся модуль значения и поступает на элемент перемноженияMultiply. Так же численное значение вольтодобавки подаётся на элемент Greater Than 0?, на выходе может быть либо True, либо False. Если на логический вход элемента Select приходит сигнал True, то на выход этого элемента поступает синусоида с амплитудой равной 1, а еслис элемента Greater Than 0? поступает сигнал False – синусоида с амплитудой 1 (инверсная, обратная). Необходимость применения инверснойсинусоиды, обуславливается вольтодобавкой, которая может быть, как положительная, так и отрицательная.С выхода элемента Select синусоида поступает на вход элемента Multiply, где перемножается с модулем значения вольтодобавки. Таким образом, на выходе блока Sin U_vd образовывается синусоида (напряжение), с амплитудой равной численному значению вольтодобавки.На рисунке 4.12 показана работа вольтодобавочного устройства.Рисунок 4.12 – График напряжения вольтодбавкиСтоит отметить, что на графике отчётливо видно, как работает элемент Delay , задержка составляет мс. Напряжение вольтодобавки по каналу обратной связи поступает на вход U_vd (см. рисунок 4.4), через данный вход поступает на компенсаторреактивной мощности электровоза (см. рисунок 4.3). Добавляя к напряжению на обкладках конденсатора, если напряжение вольтодобавкиположительное + , либо отнимая – если напряжение вольтодобавки отрицательное – , регулируется общее напряжение КРМ и тем самымhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=114/2009.06.2016Антиплагиатменяется реактивная мощность компенсатора.Краткий вывод по разделу: в программной среде LabView разработана и реализована система управления, позволяющая одновременно сизменением реактивной мощности электровоза, изменять реактивную мощность компенсатора.5 АНАЛИЗ РАБОТЫ КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ РАЗРАБОТАННОГО НА ОСНОВЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛЯТОРАТо, насколько эффективен внедренный компенсатор реактивной мощности оценим путём сравнения показателя качества (коэффициентамощности электровоза) до применения КРМ и после, ведь коэффициент мощности является одним из главных энергетических показателейэлектровоза.Для выполнения данной задачи используем NI LabView 2014 с использованием ранее разработанных моделей электровоза и КРМ.5.1 Анализ работы экстремального регулятораНазначение системы управления компенсатором сводится к регулированию напряжения вольтодобавки U_vd, таким образом, чтобыкоэффициент мощности будет максимален и поддерживаться на постоянном уровне.Структурная схема системы управления компенсатором и экстремальный регулятор в частности показаны на рисунке 5.1.Рисунок 5.1 – Структурная схема экстремального регулятораРабота экстремального регулятора происходит следующим образом: показатель качества (коэффициент мощности) в виде сигнала x с выходаобъекта исследования (в данном случае – электровоз с КРМ) поступает на блок памяти (П), на рисунке 4.4 обозначен как Delay , позволяющийосуществить задержку сигнала x на время мс (время одного шага регулятора) [1].На элементе сравнения (ЭС) происходит вычитание предыдущего значения из текущего и на выходе элемента образуется разность , котораяпоступает на вход сигнумреле (СР), который в зависимости от входного сигнала выбирает направление следующего шага поиска.Выходной сигнал сигнумреле поступает на исполнительный механизм, который состоит из системы вольтодобавки, на нем организуется иизменяется вольтодобавочное напряжение, в зависимости от показателя качества. В последствии напряжение поступает на объектрегулирования.Таким образом можно сделать вывод, что работа системы управления заключается в том, чтобы сравнить показатель качества (коэффициентмощности) на текущем шаге и предыдущем . Исходя из формулировки принципа работы регулятора можно записать выражение, (5.1)где – приращение напрядения вольтодобавки на iом шаге, В;– напряжение вольтодобавки, В;– значение коэффициента мощности на i1 шаге;– значение коэффициента мощности [2]на iом шаге.Так как сигнумреле выбирает направление шага поиска, то при направление приращения напряжения выбирается таким же, как и на i1шаге, а при приращение выбирается в обратном направлении.5.2 Результат работы экстремального регулятораВ качестве объекта управления (регулирования) выбрана модель электровоза с зоннофазовым регулированием напряжения.Настройки системы управления компенсатором следующие: время одного цикла поиска, которое задается на элементе Dead Zone равняется мс,напряжение вольтодобавки и величина зоны нечувствительности .Что бы избежать перекомпенсации, перед запуском системы необходимо изменить параметры компенсатора, а именно понизить ёмкостьконденсатора, после чего коэффициент мощности снижается примерно до уровня 0,89.На рисунке 5.2 показаны результаты моделирования работы электровоза с компенсатором реактивной мощности, разработанного на базеэкстремального регулятора.Рисунок 5.2 – Результаты работы экстремального регулятора.Как видно из рисунка, что коэффициент мощности повышается примерно с 0,89 до 0,937. После достижения экстремального значениякоэффициента мощности равного 0,937, система экстремального регулирования поддерживает его на высоком уровне.Итак, разработан компенсатор реактивной мощности, который работает на базе экстремального регулятора. Опираясь на процессы работыэкстремального регулятора, можно сделать вывод, что он значительно повышает коэффициент мощности, а, следовательно, энергетическиепоказатели электровоза.6 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО КОМПЕНСАТОРА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ЭЛЕКТРОВОЗАХПРЕМЕННОГО ТОКАРегулируемый компенсатор реактивной мощности, разработанный на основе экстремального регулятора, повышает коэффициент мощностиэлектровоза, что, в свою очередь, позволяет снизить потребление электроэнергии на тягу поездов. Необходимо рассмотреть данный вопрос сточки зрения экономической эффективности.6.1 Теоретические основы при расчете экономической эффективностиЭффективное использование топливноэнергетических ресурсов является одной из важнейших задач, стоящих перед экономикой России.Федеральный закон «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельныезаконодательные акты Российской [33]Федерации» и Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. определяют энергетическую эффективность экономики одним изглавных стратегических ориентиров долгосрочной государственной энергетической политики. Железнодорожный транспорт является одним изкрупнейших потребителей энергоресурсов в стране, расходуя около 5 % электроэнергии. Энергетическая эффективность в современныхусловиях является важнейшим фактором повышения конкурентоспособности российских железных дорог на внутреннем и международномрынке транспортных услуг.Открытое акционерное общество «Российские железные дороги» как крупнейший корпоративный потребитель топливноэнергетическихресурсов, учитывая значимость влияния энергоэффективности на финансовые результаты деятельности компании, в 2004 г. разработало иприняло Энергетическую стратегию, целью которой является оптимизация энергопотребления при безусловном выполнении услуг поперевозке грузов и сохранении энергобезопасности компании. В рамках реализации Энергетической стратегии была пересмотрена системауправления планированием и потреблением топливноэнергетических ресурсов в компании. Опробование и тиражирование энегоэффективных технических решений осуществляется в рамках инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий нажелезнодорожном транспорте».Целью проекта « Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте»является обеспечение выполнения предусмотренных бюджетами ОАО «РЖД» задач по снижению энергозатратности существующих технологийи издержек эксплуатации за счет комплексного внедрения наукоемких ресурсосберегающих технических средств. Реализация проектапозволяет [14]: направленно воздействовать на основные составляющие эксплуатационных затрат; комплексно воздействовать на потребление ресурсов: с одной стороны, внедрять технические средства, непосредственно снижающие ресурсои энергопотребление; с ��ругой – внедрять средства учета и контроля за ресурсо и энергопотреблением в эксплуатации; контролировать внедрение и получение запланированной отдачи; организовать техническое обслуживание в гарантийный и послегарантийный период; организовать методологически единое обучение обслуживающего персонала.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=115/2009.06.2016АнтиплагиатЭнергосбережение всегда являлось для ОАО «РЖД» одним из приоритетных направлений снижения производственныхиздержек. Компанией в первый же год ее существования была разработана и принята собственная энергетическаястратегия, определившая ориентиры и направления [33]энергосбережения.С 1999 года в ОАО «РЖД» реализуется целевой инвестиционный проект «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожномтранспорте». За это время на железных дорогах внедрено более 157 тыс. ед. технических средств и технологий на сумму около 38,7 млрд.рублей [15].Рисунок 6.1 – График реализации инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» с1999 по 2015 годы, где линия 1 финансирование проекта, линия 2 – количество внедрённых системСуммарный эффект от реализации мероприятий проекта за 15 лет составил 108,8 млрд руб.Рисунок 6.2 – Диаграмма вложенных инвестиций и эфекта от данных мероприятийВ рамках инвестиционного проекта «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте», курируемогоДепартаментом технической политики ОАО «РЖД», ежегодно на объектах железнодорожного транспорта реализуются комплекс мероприятий,направленных на снижение расхода ТЭР в различных отраслях деятельности ОАО «РЖД». При этом внедряются не только уже отработанныемероприятия с подтвержденной эксплуатацией эффективностью, но и постоянно апробируются новые перспективные инновационныетехнологии и ресурсосберегающие средства, возникающие на отечественном и зарубежном рынке.На сегодняшний день проект «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» является одним из проектов, покоторым ведется отслеживание получения на железных дорогах фактического экономического эффекта по специально разработаннымединым формам статистической отчётности. Эффект, получаемый дорогами в ходе эксплуатации внедренного ресурсосберегающегооборудования не является единовременным, а возрастает по мере освоения этой техники.В настоящее время 85 % общего объёма перевозок на железнодорожном транспорте осуществляется на электрической тяге, отсюда большоевнимание уделяется вопросам рационального использования электроэнергии и увеличению объёмов рекуперированной энергии [14].Так как, железнодорожный транспорт является одним из основных крупных потребителей топливноэнергетических ресурсов,то решение проблемы энергосбережения затрагивает не только транспорт, но и экономику страны в целом. В этой связи [25]необходим комплексный подход к проблеме, предусматривающийкак стимулирование оптимизации энергопотребления, так и внедрение научнотехнических мероприятий, стабилизирующихуровень энергозатрат и снижающих непроизводственные расходы на транспорте.Наибольшее снижение затрат может быть достигнуто за [25]внедрения ресурсосберегающих технологий, которые в свою очередь влияют на изменение величины используемых топливноэнергитичекихресурсов. Основным условием оценки внедрения ресурсосберегающих мероприятий является реальный экономическийэффект и экономия энергоресурсов.6.2 [25]Определение стоимости регулируемого КРМ и расходов на оплату труда рабочимТак как, внедренный регулируемый компенсатор реактивной мощности представляет собой последовательную LCцепочку и системууправления, построенной на основе экстремального регулятора, то для расчёта стоимости данного КРМ необходимо посчитать стоимость всехего компонентов и затраты на его установку в электровоз.Компоненты, из которых состоит регулируемый компенсатор реактивной мощности и их стоимость представлена в таблице 6.1.Таблица 6.1 – Сводная таблица стоимости компонентов регулируемого КРМ№ Наименование Цена, руб.1 Индуктивность 320 мкГн 8722 Емкость на 2,5 мФ 31323 Экстремальный регулятор, собранный на основе логических элементов, устройстве задержки по времени и сигнумреле. 4120Итого, приблизительная стоимость одного регулируемого КРМ составила С = 8124 рубля.Так же необходимо посчитать затраты на установку оборудования, которые включают в себя оплату труда работникам.В соответствии с положением “Об условиях оплаты труда работников” ОАО «Российские железные дороги» оплата труда работников отрасли осуществляется на основе Единой тарифной сетки по оплате труда работников ОАО «РЖД» [16].Разряды для оплаты труда рабочих устанавливаются руководителем, который принимает решение о заключении трудовогодоговора, на основании присвоенного разряда квалификации, определенного в соответствии с действующим Единымтарифноквалификационным справочником работ и профессий рабочих.Высококвалифицированным рабочим при выполнении важных и ответственных работ согласно перечню, производитсяповышенная оплата по тарифным ставкам, исчисленным исходя из тарифных коэффициентов, соответствующих 9 и 10разрядам по оплате труда. Повышенная оплата производится за фактически отработанное время на указанных в приложенииработах.[16]Установкой оборудования занимается двое рабочих 7 разряда с тарифным коэффициентом к = 2,82.Существуют две основные формы заработной платы – повременная и сдельная. Их многочисленные разновидностиназываются системами заработной платы ( или системами оплаты труда).При повременной форме оплаты труда размер заработной платы работника прямо зависит от его квалификации (сложности,ответственности, значимости выполняемой им работы) и отработанного времени. Квалификация работника или сложностьвыполняемой им работы находит отражение в размере тарифной ставки присвоенного ему разряда или установленного оклада.[28]Почасовая оплата труда рассчитывается, (6.1)где – часовая тарифная ставка, руб.;– расчетный период количество часов, час;КП – премия работника, КП = 1,3;КР – районный коэффициент, КП = 1,2;КП – дальневосточная надбавка, КП = 1,3.Часовые тарифные ставки рабочих других разрядов оплаты труда с установленной 40часовой продолжительностью рабочей неделиопределяются умножениемhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=116/2009.06.2016Антиплагиатчасовой тарифной ставки рабочего первого разряда первого уровня оплаты труда на тарифный коэффициент разряда оплатытруда [39]соответствующего уровня оплаты труда. Полученный результат в рублях округляется с точностью до двух знаков после запятой.Часовая тарифная став��а рабочего первого разряда оплаты труда, [39]оплачиваемого по первому уровню оплаты труда, с установленной 40часовой продолжительностью рабочей недели, на 1 ноября 2015 год –42,51 руб.Отсюда, часовая тарифная ставка рассчитывается, (6.2)где к – тарифный коэффициент, 2,82.Подставим в формулу (6.2) численные значения и получим:руб.На установку рабочему необходимо не менее 8 часов, отсюда его заработок. Подставим в формулу (6.1) численные значения и получим затратына оплату труда без социальных выплат:руб.Затраты на оплату труда рабочим состоят из зарплаты рабочего и отчислений на социальные нужды (ЕСН=18 %).Найдем затраты на оплату труда рабочего с учетом отчислений на социальные нужны:руб.Так как установкой устройства занимаются 2 человек, то оплата труда составит, (6.3)где Зп – почасовая оплата труда, руб.;м – количество рабочих, занятых установкой одного КРМ.Подставим в формулу (6.3) численные значения и получим:руб.Таким образом, установка регулируемого компенсатора реактивной мощности в одну секцию электровоза обойдется в 4551,8 рублей.6.3 Затраты на расход электроэнергии и определение экономического эффекта от внедренного компенсатора реактивной мощностиДля того что бы сделать вывод об экономической эффективности внедрения разработанного регулируемого компенсатора реактивноймощности, необходимо посчитать затраты на электроэнергию за определенный период и сравнить с тем же периодом, но с внедреннымустройством.За основу берутся данные локомотивного депо Уссурийск. По официальным данным за 2015 год, бригады, прикрепленные к Уссурийскому ТЧ6,израсходовали 197613371 кВатт∙час электрической энергии на тягу электропоездов. Средняя стоимость электроэнергии для депо за 2015 годсоставила 2,76 руб/кВатт∙час. Отсюда считаем затраты на электрическую тягу, (6.4)где – расход электроэнергии на тягу поездов в грузовом и пассажирском движении;– цена 1 кВтч, руб.Подставим в формулу (6.4) численные значения и получим:руб.В движении за данный период эксплуатировалось 114 2х секционных электровозов, следовательно, для того что бы посчитать затраты наустановку и оплату труда для всех локомотивов, необходимо произвести расчёт. (6.5)Подставим в формулу (6.5) численные значения и получим:руб.При использовании КРМ на основе экстремального регулятора уменьшается реактивная мощность электровоза, что, в свою очередь, ведет кувеличению коэффициента мощности.Результатом этого является уменьшение энергопотребления на электровозах переменного тока на примерно 1–2 %, что составляет примерно2964201 кВатт∙час от общих затрат электроэнергии.Произведем расчёт затрат на электрическую энергию для локомотивов с внедренной технологией, (6.6)где – потребление электроэнергии на тягу с внедрённой технологией, кВатт∙час.Подставим в формулу (7.6) численные значения и получим:руб.Предполагаемая экономия за год от внедрения КРМ составляет. (6.7)Подставим в формулу (6.7) численные значения и получимруб.Предполагаемая экономия составила 8,18 млн. руб. в год.Расчет экономической эффективности будем проводить с точки зрения экономии электроэнергии.Отсюда, годовая экономическая эффективность от внедрения нового технического решения, рассчитывается по формуле. (6.8)Подставим в формулу (7.8) численные значения и получим:.Расчет экономической эффективности показал, что внедрение регулируемого компенсатора реактивной мощности, является экономическивыгодным решением с точки зрения экономии электроэнергии. В следствии того, что КРМ увеличивает основной показатель электровоза, аименно, коэффициент мощности.7 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ЭЛЕКТРОВОЗЕ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ЧЕЛОВЕКАЭлектровоз является зоной повышенной опасности, так как работает от контактной сети при напряжении 25000 Вольт (электровозпеременного тока) и 3000 Вольт (электровоз постоянного тока), поэтому особо важным моментом является соблюдение техники безопасности имер, предотвращающий человека от поражения электрическим током. В данном разделе освещаются такие вопросы как: вред и первая помощьпри воздействия электрическим током, а также общие вопросы правил техники безопасности на электровозе.7.1 Действие электрического тока на человекаПервые упоминания о поражении электрическим током человека появились уже в 1862 году [19]. Около 25 и более тысяч человек ежегоднопогибают от действия электрического.Количество производственных электротравм относительно небольшое (2–3 %) от общего количества электротравм на производстве. Но, сосмертельным исходом они составляют 12–15 % от всего количества травм с летальным исходом. Как показывает статистика, что электротравматизм находится в прямой зависимости от качества организации электрохозяйства производства.Поражение электрическим током происходят по следующим причинам: организационные причины – несоблюдение и нарушение требований правил и инструкций, низкий уровень обучении персонала; технические причины – несвоевременная замена деталей и узлов оборудования, старение ( ухудшения) электрической изоляции, отсутствие ограждений, сигнализации и блокировки, дефекты монтажа и др.;http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=117/2009.06.2016Антиплагиат психофизиологические причины – сильное переутомление, несоответствие психофизиологических показаний даннойпрофессии и др.).В [3]зависимости от ряда факторов, электротравмы могут различаться по степени тяжести, в том числе физического состояния человека, а такжеэмоционального напряжения, частоты и рода электротока, пути протекания электрического токачерез организм человека, схемы включения тела человека в [3]электросеть. При протекании электрического тока через человека, воздействия на организм могут быть термические, электролитические ибиологические.При биологическом действии электрического тока на организм человека, проявляются различного рода раздражение и возбуждение живыхтканей, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращение мышц сердца и легких. Такие судорожные сокращения являютсяответной реакцией организма и обусловлены нарушением биоэлектрических процессов, которые протекают в организме человека.Раздражающее действие электрического тока на организм может быть прямым и непрямым. Прямое воздействие вызвано прохождением токачерез ткани, испытывающее раздражения. Непрямое (рефлекторное) – проявляется в возбуждении тканей, через которые протекаетэлектрический ток.Поражение человека электрическим токомбывает двух видов:а) В виде электротравм, которые могут быть в виде лкального повреждения тканей человека, ожогов кожи, механическихповреждений, ослеплении электродугой ( электроофтальмия), ожога электродугой (температура более 3500 °С). Иззасильного сокращения мышц под действием электрического тока возможны переломы костей. [3]Остаются характерные пятна серого и жёлтого цвета, в местах воздействия электротока;б) В виде электроударов, которые возникают при протекании электрического токачерез организм человека. При этом изменяется состав крови, возможны разрывы мышц и нервов,которые могут привести к параличу.По тяжести электроудары подразделяются на 4 степени [18]:1 степень – судороги;2 степень – судороги с потерей сознания;3 степень – потеря сознания с нарушением сердечной деятельности;4 степень – клиническая смерть (отсутствует дыхание и сердечная [3]деятельность).Электротоки, могут считаться условно безопасными, если в течение нескольких часов не ощущаются и не наносят вред организму человека,они бывают:постоянные, с силой до 100 мкА; переменные (50 Гц), с силой до 50 мкА.П��рог ощутимости электротока принят: для постоянного, с силой примерно 5–7 мА (ощущение тепла); для переменного (50 Гц), с силой примерно 1 мА (ощущение покалывания).Неотпускающий электроток, сопровождаемый ощущением боли и вызывающий судорожное сокращение мышц, возникает: для постоянного, при силе 50–80 мА; для переменного (50 Гц), при силе 10–15 мА.Фибрилляционный электроток – ток, приводящий к остановке сердца.Постоянный электроток силой 90–100 мА может [3]клиническую смерть. А при действии переменного тока силой 100 мА возможна остановку сердца и параличдыхания при продолжительности воздействия более 3х секунд. Переменный электроток силой более 300 мА вызываетпаралич дыхания и сердца при длительности воздействия более 0,1 секунды.[3]Так же, к травмам может привести и не сопровождаться электроударом (не вызывает остановку работы сердца и лёгких), кратковременноевоздействие переменного тока с частотой более 500 кГцПостоянный электроток чаще вызывает ожоги и приводит к смертельному исходу. Наиболее опасен переменный ток счастотой 20–100 Гц, ток с частотой менее 20 Гц и более 100 Гц представляет меньшую опасность.С [3]увеличением продолжительности воздействия электротока на человека, угроза поражея возрастает. Сопротивление тела человека протеканиюэлектротока электрического токауже через 30 секунд уменьшается примерно на 25 %, а через 90 секунд – на 70 %.Воздействие электротока индивидуально [17]:а) Порог ощущения электротока у женщин на 30, а у детей на 50 % ниже, чем у мужчин;б) Для одного человека электроток может быть уже неотпускающим ( судорожное сокращение мышц кистей рук), а длядругого только слабо ощутимым;в) Люди с большей массой тела и лучшей физической подготовкой переносят воздействие электротока легче;г) Больные (особенно с нервными расстройствами, кожными и сердечнососудистыми заболеваниями) переносят воздействиеэлектротока тяжелее;д) Повышенная чувствительность к электротоку отмечается при утомлении и в состоянии опьянения;е) Чем более сосредоточен и внимателен человек в момент воздействия электротока, тем меньше он пострадает, так как такоесостояние способствует упорядочению внутренних биологических полей и, соответственно, разрушить их сложнее.Небольшое электрическое сопротивление тела человека [3]ведет к более тяжким последствиям поражения. Электрическое сопротивление организма человека уменьшаетсявследствие неблагоприятных физиологических и психологических состояний (утомление, заболевание, алкогольноеhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=118/2009.06.2016Антиплагиатопьянение, голод, эмоциональное возбуждение).Общее электрическое сопротивление тела человека [17]является суммой сопротивлений каждого участка организма, находящегося на пути прохождения тока. Каждый участок имеет своесопротивление. Наибольшее сопротивление имеет верхний роговой слой кожи, так как в нем нет нервных окончаний и кровеносных сосудов.Максимальной чувствительностью обладает спинной мозг, имеющий сопротивление не более 0,5 Ом. [3]При влажной или поврежденной коже сопротивление будет не более 1000Ом. При сухой коже без повреждений оно многократно возрастает. При электропробое наружного слоя кожи полное сопротивление тела человека значительно снижается. Сопротивление кожи падает тем быстрее, чем [17]дольше человек находится под воздействиемтока.Тяжесть поражения человеческого организма пропорциональна силе тока, [17]воздействующего на него. Привести к смерти способен электрический ток с силой более 0,05 Апри продолжительности воздействия 0,1 с.Переменный ток является более опасен, чем постоянный, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее будетпостоянный ток. Наиболее опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Практически все оборудованиеработает на частоте 50 Гц, входящей в этот опасный диапазон. [17]Высокочастотные токи являются менее опасными. Токи высокой частоты вызывают только поверхностные ожоги, потому, что онираспространяются непосредственно по поверхности человеческого тела [18].7.2 Оказание первой помощь пострадавшему от электрического токаНеобходимо помнить, что у пострадавшего может прекратиться сердечная деятельность и остановиться дыхание, при тяжелых случаях отпоражения электрическим током, и даже может наступить клиническая смерть. В короткий срок, максимум за 3–5 минут необходимо выполнитьследующие действия:а) Необходимо освободить пострадавшего от действия тока, а для этого нужно отключить рубильник, выключатель или предохранитель. Ностоит учесть, если пострадавший находится на высоте, то возможно его падение, после того как произойдёт отключение тока, прекратит своедействие не отпускающий ток. Если нет возможностиотключить электроток, то дальнейшие действия по спасению пострадавшего зависят от величины напряжения [3]электротока: при напряжении до 1000 В необходимо воспользоваться сухими предметами, которые не имеют свойства проводить электрический ток (палки, доски, верёвки), применять диэлектрические (резиновые) перчатки, боты. [3]Если есть возможность, нужно по отдельности перерубить провода инструментом с деревянной ручкой; если напряжение более 1000 В нужноиспользовать все средства защиты в совокупности: резиновые перчатки и боты; изолирующие штанги и клещи, [3]указатели напряжения; в случае же контакта человека с воздушной линией электропередачи, чтобы освободить пострадавшего от проводника, необходимопроизвести искусственное замыкание. Для этого нужно взять металлический провод, заземлить один конец, а на другой привязать груз изабросить на линию воздушной электропередачи (данный способ применять только в случае крайней необходимости); после того как пострадавшего удалось освободить от действия электрического тока, необходимо выполнить реанимационные и иныемероприятия до приезда скорой помощи.если работник подвергся воздействию эклектического тока, и, при этом, отсутствуют видимые последствия, то всё равнонеобходимо вызвать врача.7.3 [3]Безопасность труда при работе на электровозеНеобходимые работы по подготовке электровоза к работе должны происходить специально обученным персоналом эксплуатационных депо сострогим соблюдением Правил ТБ.Управлять электровозом должны локомотивные брига, знающие правила эксплуатации и устройства электровоза. Все виды работ пообслуживанию электровоза должны производится при строгом, обязательном выполнении требований техники безопасности.Во время работыэлектровоза под контактным проводом или при подаче на него напряжения извне, всё электрооборудование и машинынаходятся под [1]действием напряжением. Независимо от величины напряжения, соприкосновение с токоведущими частями, может быть смертельно.Работникам, которые не сдали плановый экзамен по ТБ, а также не имеющие удостоверение на право работы в электроустановках снапряжение свыше 1000 В, строго запрещается производиться любые работы на электровозе.7.3.1 Защитные меры и средстваВсе работники локомотивных бригад и ремонтного персонала обязаны соблюдать требования ТБ при эксплуатации и ремонтеэлектроподвижного состава.Запрещены любые работы на электровозе для лиц, не сдавших плановый экзамен по ТБ и не имеющих соответствующего удостоверения направо работы в установках высокого напряжения.Во время ремонтных работ нужно руководствоваться правилами ТБ и производственной санитарией при ремонте электровозов.Классификация электрооборудования электровоза на установки низкого и высокого напряжения не является гарантией безопасности низкогонапряжения. Ведь при определенных условия напряжение 50 В может стать опасным для жизни человека.Так как работники локомотивных бригад непосредственно связаны с опасностью поражения электрическим током, то для их защиты наэлектровозе есть специальные защитные устройства, а также электровоз снабжён индивидуальными средствами защиты от пораженияэлектрическим током – резиновыми диэлектрическими ковриками, двумя комплектами резиновых высоковольтных перчаток и двумяизолирующими отключающими штангами.Что бы исключить возможность доступа к различным частям оборудования в высоковольтной камере (ВВК) и на крыше электровоза,предусмотрены блокировочные устройства. На люке для выхода на крышу электровоза и входных дверях ВВК имеются пневматическиеблокировки, которые при наличии сжатого воздуха в воздуховоде токоприёмников не позволяют открывание дверей и люка. Воздуховодблокировок и токоприемников сообщается с атмосферой защитным вентилем только в том случае, если обе его катушки, имеющие согласноhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=119/2009.06.2016Антиплагиатнаправленный магнитный поток, [38]потеряют возбуждение. Одна [6]из катушек [38]отключается кнопкой Токоприемники, а другая теряетпитание при отсутствии напряжения на [6]токоприемниках. Таким образом, только после отключения кнопки [38]Токоприемники и после того, как токоприемник отошел от контактной сети, магистраль блокировок сообщается с атмосферой и пневматическиеблокировки разблокируют двери и люк.Механическая блокировка, которая связывает входную дверь ВВК с раздвижными сетчатыми щитами ограждения ВВК, допускает открываниеэтих щитов только когда полностью открыты двери. Исключается также возможность закрытия двери с последующим подъемом токоприемника,только пока не будут закрыты все щиты ограждения ВВК. Два щита ограждения в зоне расположения резисторов вспомогательных машинобшиты листовым железом, остальные щиты для удобства обзора электрооборудования ВВК – сетками. С входными дверями ВВК механическисвязаны также контакторы заземления, которые, являясь однополюсными, высоковольтными разъединителями, обеспечивают заземлениецепи токоприемников при открывании двери. Кнопочные выключатели, крышевые разъединители и откидные панели с приборами пультовмашинистаснабжены механическими блокировками, отпираемыми одним общим кнопочным ключом. Блокирование рукоятокконтроллеров машиниста обеспечивается также одной съемной реверсивной рукояткой контроллеров.[6]Всё электрическое оборудование, которое находится под высоким напряжение в отделении вспомогательных машин и в кабине машиниста,снабжены специальными съемными кожухами и крышками, они надежно заземлены и имеют соответствующие предупреждающие надписи.Осматривая электровоз, бригада должна проверить наличие и годность индивидуальных средств защиты: ковриков, резиновых перчаток,отключающих штанг. На них [23] обязательно должно стоять клеймо с указанием даты последнего и очередного испытания и[6]значение испытательного напряжения.При осмотре электровоза бригада проверяет наличие и годность индивидуальных средств защиты: резиновых перчаток,ковриков, [6]отключающих штанг. [23]На них должно стоять клеймо с указанием даты последнего и очередного испытания изначения испытательного напряжения. пломбируемого оборудования), [6]Проверяют [6]связанном с также наличие пломб на оборудовании ([23]согласно перечню[23]безопасностью работы, наличие и исправность заземления, кожухов икрышек электрических печей, вспомогательных машин и другого оборудования.Проверяют исправность блокировок [6]кнопочных выключателей и крышевых разъединителей, электропневматической системы блокирования ВВК, реле контроля защиты и егосигнальных ламп, разъединителей, контакты которых должны быть замкнуты при открытых дверях ВВК [18].Надежность замыкания разъединителей проверяют контрольной лампой при включенном рубильнике аккумуляторной батареи. В этом случаеодин провод контрольной лампы присоединяют к тому силовому контакту выключателя БВl (БВ2 во 2й секции), который непосредственносоединен с цепью токоприемников, а другой провод присоединяют к плюсу розетки у входа в ВВК. При открытых дверях ВВК контрольнаялампа должна гореть, получая «минус» через замкнутые контакты разъединителя. При закрытии двери сигнальная лампа должна погаснуть.Что бы исключить доступ обслуживающего персонала к токоведущим частя электрического оборудования иизмерительных приборов пульта [1]машиниста,[40]Для исключения доступа обслуживающего персонала к токоведущим частям электрооборудования и измерительныхприборов пульта [1]машиниста при [40] поднятом токоприёмнике на электровозе осуществлено блокирование входа в ВВК,подъёма токоприёмника, включения БВ и других ответственных аппаратов управления. Также предусмотрено заземление накузов электровоза корпусов вспомогательных машин.[1]На электровозах есть средства защиты, инструменты и сигнальные принадлежности необходимо использовать в соответствии с их прямымназначением, а хранить в специально выделенных местах. Данные средства защиты так же должны иметь клейма с датой испытания изначение напряжения, на которое рассчитано средство.Запрещается пользоваться средствами, которые не имеют соответствующих клейм.В каждой секции электровоза предусмотрены места дляhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.22863919&repNumb=1&seed=&type=4&page=120/20.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
