ПЗ (1230182), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Рисунок 4.5 – Выбор транзистора в программе Proteus
После того как выбраны необходимые компоненты, добавляем их на рабочие поле, путем перетаскивания со строки компонентов (Рисунок 4.6).
Рисунок 4.6 – Положение компонентов на рабочем поле
Компоненты выбраны. Теперь необходимо собрать схему. Подключить LCD дисплей к микроконтроллеру и генератору через транзистор (рис.44). Подключение осуществляется по схеме, приведенной на рисунке [2.4]. Для соединения компонентов используется соединительный маркер (Рисунок 4.7).
Рисунок 4.7 Схема подключения микроконтроллера к дисплею в среде Proteus
После того как компоненты подключены друг к другу, необходимо проверить Arduino IDE код и загрузить его в Proteus. Для этого запускаем программу Arduino и нажимаем проверить написанную там программу. После чего в нижнем окне появится путь к файлу IDE кода. Этот путь к файлу нужно скопировать (Рисунок 4.8).
Рисунок 4.8 – Проверка IDE кода в среде Arduino
После проверки файла Arduino загружаем его в Proteus. Для этого двойным щелчком мышки открываем свойства микроконтроллера. В появившемся окне в строку Program File указывает путь к IDE коду Arduino, и нажимаем OK. Файл загружен (Рисунок 4.9).
После того как файл IDE установлен на микроконтроллер, нажимаем в нижнем углу вкладку пуск и проверяем собранную модель устройства. На LCD дисплеи отобразятся показания частоты вращения вала двигателя, разработанные в среде Arduino. Модель готова (Рисунок 4.10).
Рисунок 4.9 – Загрузка IDE файла в Proteus
Рисунок 4.10 – Готовая модель устройства контроля частоты в среде Proteus
5 РАЗРАБОТКА ЛАБОРОТОРНОЙ УСТАНОВКИ
После того как устройство полностью готово к работе, необходимо его установить на лабораторный стенд. Лабораторный стенд представляет из себя два электродвигателя на ременной передачи. Разработанное устройство необходимо для контроля частоты валов обоих двигателей. Устройство будет снимать и показывать частоту вращения каждого двигателя. А так же разность показаний при нагрузке одного из двигателей.
Диск с отверстиями устанавливается на вал двигателей, в задней его части. Крепится на гаечные болты. Диск должен быть закреплен жестко, исключая возможные люфты (Рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 – Крепления дисков с отверстиями к валу двигателя
После того как диски установлены на валы двигателей, устанавливается датчик съема показаний для каждого диска в отдельности. Датчик устанавливается под диском так, что бы диск помещался в отверстия датчика и при вращении не задевал стенки датчика. Сам датчик крепится к корпусу двигателя на железные вставки с резьбой, которые вкручиваются в корпус двигателя (Рисунок 5.2).
Соединяются датчики между собой и устройством проводами. Провод как с одного датчика так и с другого идут в устройства, передовая полученные импульсы при вращении вала двигателя. Соединение проводов показано на рисунке [5.1].
Рисунок 5.2 – Крепление датчика к корпусу двигателя
Разработанное устройство контроля частоты вращения вала двигателя крепится на лицевую часть лабораторного стенда. Крепится к стенду при помощи болтового соединения задней крышки устройства и лицевой части стенда. Устройство имеет два выхода с проводами. Это провод питания устройства и провод, идущий к датчикам частоты вращения вала двигателя. Получает питания устройство от сети 220 В (Рисунок 5.3).
Рисунок 5.3 – Крепление устройства частоты вращения к передней части лабораторного стенда
6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
С каждым годом энергетика нашей страны растет не только количественно, но и в качественном отношении вышла на передовые рубежи в мире. Бурная электрификация страны выдвигает на первый план вопрос о защите персонала, обслуживающего электроустановки, и других лиц, связанных с обслуживанием, от опасности поражения током.
Анализ несчастных случаев в промышленности, сопровождающихся временной утратой трудоспособности пострадавших, показывает, что число травм, вызванных электрическим током, сравнительно невелико и составляет 0,5 – 1 % общего числа несчастных случаев на производстве и в образовательных учереждениях. В электроэнергетике, где большая часть работающих связана с эксплуатацией электрооборудования, удельный вес электротравм в общем числе несчастных случаев обычно выше приведенных данных: 3 – 3,5 %, но также невелик [11].
Совсем другая картина будет, если рассматривать только смертельные несчастные случаи. При этом оказывается, что из общего числа смертельных несчастных случаев на производстве 20 – 30 % их (а в энергетике до 60 %) происходит в результате поражения электрическим током, что, как правило, больше, чем по какой-либо иной причине, причем 75 – 80 % смертельных поражений током происходит при напряжении до 1000 В.
Приведенное соотношение характерно для большинства стран мира, хотя абсолютное число несчастных случаев в разных странах различно.
В России вопросам охраны труда уделяется большое и неослабное внимание. Выделяются средства и материальные ресурсы на мероприятия по улучшению условий труда. В результате уровень травматизма в нашей стране, в том числе электротравматизма, ниже, чем в зарубежных странах, и из года в год понижается.
6.1 Анализ опасности поражения током в различных электрических сетях
Все случаи поражения человека током в результате электрического удара являются следствием прикосновения человека не менее чем к двум точкам электрической цепи, между которыми существует некоторое напряжение (Рисунок 6.1). Опасность такого прикосновения, оцениваемого, как известно, значением тока, проходящего через тело человека Ih, или напряжением, под которым оказывается человек, т.е. напряжением прикосновения Uпр, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электрическую цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей относительно земли.
Рисунок 6.1 – Случаи прикосновения человека к проводам трехфазной электрической сети.
а-двухфазное прикосновение; б и в-однофазное прикосновение; z1, z2, z3- полные сопротивления проводов относительно земли.
Таким образом, указанная опасность не является однозначной: в одних случаях включение человека в цепь будет сопровождаться прохождением через него малых токов и окажется неопасным, в других токи могут достигать больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека.
При оценке той или иной сети по условиям техники безопасности необходимо знать зависимость опасности включения человека в электрическую сеть, т.е. напряжения прикосновения и тока через человека, от перечисленных факторов. Так же это необходимо знать и при выборе и расчете соответствующих мер защиты и, в частности, заземления, зануления, защитного отключения, устройств контроля изоляции сети и прочие.
Схемы включения человека в цепь тока могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя фазами электрической сети и между одной фазой и землей (ри).
Применительно к сетям переменного тока первая схема соответствует двухфазному прикосновению, а вторая – однофазному.
Двухфазное прикосновение, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное, а ток, проходящий через человека, оказывается независимым от схемы сети, режима ее нейтрали и других факторов, имеет наибольшее значение, А.
где – линейное напряжение, В; Uф-фазное напряжение, В; Rh –сопротивление тела человека, Ом.
Случаи двухфазного прикосновения происходят очень редко. Они являются, как правило, результатом работы под напряжением в электроустановках до 1000В-на щитах, сборках, на воздушных линиях (например, при замене сгоревшего предохранителя на вводе в здание) и т.п.; применение неисправных индивидуальных защитных средств-диэлектрических перчаток с проколами или разрывами резины, монтерского инструмента с поврежденной изоляцией рукояток; эксплуатации оборудования с неогражденными голыми токоведущими частями (открытые рубильники, поврежденные штепсельные розетки, провод с поврежденной изоляцией, незащищенные зажимы сварочных трансформаторов и т.п.). Однофазное прикосновение является, как правило, менее опасным, чем двухфазное, поскольку ток, проходя через человека, ограничивается влиянием многих факторов.
Однако однофазное прикосновение возникает во много раз чаще. Поэтому в рассматриваемых нами сетях анализируются лишь случаи однофазного прикосновения. При этом в целях упрощения принимаем, что тело человека обладает лишь активным сопротивлением Rh, а сопротивление растеканию ног человека Roc=0 [11].
6.2 Действие электрического тока на организм человека
Действие электрического тока на живую ткань в отличие от действия других материальных факторов (пар, химические вещества, излучения ) носит своеобразный и разносторонний характер. В самом деле, проходя через организм человека, электрический ток производит термическое и электролитическое действия, являющиеся обычными физико-химическими процессами, присущими как живой, так и не живой материи; одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани.
Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.
Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.
Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.
Два вида электрических травм. Многообразие действий электрического тока на организм нередко приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местным электротравмам, когда возникает местное повреждение организма, и общим электротравмам, так называемым электрическим ударам, когда поражается весь организм из – за нарушения нормальное деятельности жизненно важных органов и систем.
Примерное распределение несчастных случаев от электрического тока в промышленности по указанным видам травм:
20 % – местные электротравмы;
25 % – электрические удары;
55 % – смешенные травмы, т.е. одновременно местные электротравмы и удары [11].
6.3 Первая помощь пострадавшим от действия электрического тока
Первая помощь при поражении электрическим током состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание ему доврачебной медицинской помощи.
Поскольку исход поражения током зависит от длительности прохождения его через человека, очень важно быстрее освободить пострадавшего от тока и как можно быстрее приступить к оказанию медицинской помощи пострадавшему, в том числе и при смертельном поражении, поскольку период клинической смерти продолжается всего лишь несколько минут. Во всех случаях поражения человека током необходимо, не прерывая оказания ему первой помощи, вызвать врача.
При несчастных случаях вследствие поражения электрическим током нередко оказывается, что пострадавший продолжает быть в контакте с токоведущей частью и не может самостоятельно нарушить этот контакт, т.е. прервать проходящий через него ток, что резко усугубляет исход поражения.