Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Февраля 2014 в 21:23, курсовая работа
Разрабатываемые виртуальные лабораторные работы будут намного превосходить по техническим и экономическим возможностям реальную физическую лабораторную установку. В созданных виртуальных лабораторных работах будет иметь место широчайший спектр возможностей по исследованию асинхронной машины в различных режимах работы, что в реальной лаборатории требует больших финансовых расходов из-за дороговизны необходимого оборудования.
В полученных виртуальных лабораторных работах появится возможность исследования переходных процессов в асинхронном двигателе, снятия рабочих и искусственных механических характеристик при различных значениях добавочного сопротивления в цепи ротора, напряжения и частоты питающей сети.
Введение………………………………………………………………..5
Система MATLAB………………………………………………7
История появления MATLAB…………………………...7
Место MATLAB среди математических программ……7
Возможности, визуализация и графические средства MATLAB………………………………………………….8
Средства программирования MATLAB………………...9
Асинхронный двигатель (АД) как объект исследования……12
Принцип действия асинхронных машин в режимах двигателя, генератора с отдачей энергии в сеть и электромагнитного тормоза…………………………….12
Устройство асинхронных двигателей………………….15
Асинхронные двигатели с улучшенными пусковыми свойствами………………………………………………18
Способы пуска АД с коротокамкнутым ротором……..21
Способы пуска АД с фазным ротором………………...24
Регулирование скорости АД с короткозамкнутым ротором…………………………………………………..25
Регулирование скорости АД с фазным ротором………31
Математические модели асинхронной машины……………..34
Математическое описание обобщённой асинхронной машины………………………………………………..…34
Метод пространственного вектора……………………..36
Математическая модель асинхронной машины в осях, вращающихся с произвольной скоростью…………….40
Математическая модель асинхронной машины в неподвижной системе координат………………………41
Разработка модели асинхронного двигателя в программе MATLAB……………………………………………………………………..42
Пакет визуального программирования Simulink……...42
Преобразование уравнений асинхронной машины в неподвижной системе координат………………………45
Расчёт параметров модели для АД серии 4А…………46
Структурная схема модели в неподвижной системе координат и её поблочное описание…………………..51
Результаты моделирования…………………………….61
5. Разработка виртуальной лабораторной работы на базе виртуальной асинхронной машины………………………………………..64
Структурная схема модели и её поблочное описание...64
Результаты моделирования…………………………….73
Сравнение моделей АД в неподвижной системе координат и модели на базе виртуальной асинхронной машины………………………………………………….77
Разработка методики выполнения лабораторной работы…..78
Программа работы……………………………………..78
Ознакомление с программой MATLAB………………79
Объект исследования…………………………………..81
Исследование АД с короткозамкнутым ротором…….82
Исследование АД с фазным ротором…………………93
Разработка программного обеспечения виртуальных лабораторных работ ………………………………………………………101
Экономическая часть….……………………………………..103
Охрана труда………………………………………………….109
Заключение ………………………………………………………….119
Список использованных источников ……………………………...121
Продолжение таблицы 8.1
1 Разработка технического задания | ||||||||
Затраты времени разработчика постановки задачи
Затраты времени разработчика ПО |
29,00
29,00 |
Таблица 4.1 норма 13Г
Таблица 4.1 норма 13Г |
0,65
0,35 |
Примечание к таблице 4.1
Примечание к таблице 4.1 |
18,85
10,15 | |||
2 Разработка программы | ||||||||
Затраты времени разработчика постановки задачи
Затраты времени разработчика ПО |
44,00
44,00 |
Таблица 4.2 норма 13Г
Таблица 4.2 норма 13Г |
0,7
0,3 |
Примечание к таблице 4.2
Примечание к таблице 4.2 |
30,8
13,2 | |||
3 Отладка программы | ||||||||
Затраты времени разработчика постановки задачи |
14,00 |
Таблица 4.27 норма 3В |
К1=0,832 К2=1 К3=1,26 Кобщ=1,05 |
п.1.7(таблица 1.1) п.1.7(таблица 1.3) п.1.9(таблица 1.5) Кобщ=К1∙К2∙К3 |
14,7 | |||
Затраты времени разработчика ПО |
12,00 |
Таблица 4.28 норма 3В |
К1=0,832 К2=1 К3=1,26 Кобщ=1,05 |
п.1.7(таблица 1.1) п.1.7(таблица 1.3) п.1.9(таблица 1.5) Кобщ=К1∙К2∙К3 |
12,6 |
Продолжение таблицы 8.1
3 Разработка рабочего проекта | |||||
Затраты времени разработчика постановки задачи
Затраты времени разработчика ПО |
8,00
42,00 |
Таблица 4.53 норма 3В
Таблица 4.54 норма 2В |
К1=1 К2=1 К3=1,07 К4=1,32 К5=0,7 Кобщ=0,98
К1=1 К2=1 К3=1 К4=1,32 К5=0,7 Кобщ=0,98 |
п.1.7(таблица 1.2) п.1.7(таблица 1.3) п.1.8(таблица 1.4) п.1.9(таблица 1.5) п.1.12(таблица1.6) Кобщ=К1∙К2∙К3∙К4∙К5
п.1.7(таблица 1.2) п.1.7(таблица 1.3) п.1.8(таблица 1.4) п.1.9(таблица 1.5) п.1.12(таблица1.6) Кобщ=К1∙К2∙К3∙К4∙К5 |
7,9
41,16 |
4. Сдача в эксплуатацию | |||||
Затраты времени разработчика постановки задачи
Затраты времени разработчика ПО
Итого |
8,00
24,0 |
Таблица 4.79 норма 1В
Таблица 4.79 норма 2В |
К1=1 К2=1,07 К3=1,21 К4=0,7 Кобщ=0,9
К1=1 К2=1,07 К3=1,21 К4=0,7 Кобщ=0,9 |
П.1.7(таблица 1.3) п.1.8(таблица 1.4) п.1.9(таблица 1.5) п.1.12(таблица1.6) Кобщ=К1∙К2∙К3∙К4
п.1.7(таблица 1.3) п.1.8(таблица 1.4) п.1.9(таблица 1.5) п.1.12(таблица1.6) Кобщ=К1∙К2∙К3∙К4 |
7,25
21,6
179 |
ЗП1=ЗПТ12∙(Кр∙Кнс∙Ксев – 1)∙Кн, (8.1)
где ЗПТ12 –тарифная заработная плата программиста двенадцатого разряда по единой тарифной сетке, ЗПТ12= 2317,68р
Кр- районный коэффициент, Кр=1,3;
Кнс- коэффициент, учитывающий непрерывный стаж работы, Кнс=1,2;
Ксев- северный коэффициент, Ксев=1,25;
Кн- коэффициент начисления на заработную плату, Кн=1,85.
ЗП1=2317,68∙(1,3∙1,2∙1,25-1)∙
ЗП0=ЗП1∙(1+РФСН/100)∙(1+РДЗ/
ЗП0=4073,3∙(1+8/100)∙(1+26/
Затраты на выплату ЗП исполнителю программы
руб., (8.3)
где НВР – расчетная норма времени на разработку программы, дней;
ФВР – месячный фонд времени, дней. ФВР = 21.
8.4 Расчет затрат на требующееся машинное время
Результирующий поправочный коэффициент
, (8.4)
где К1 – коэффициент, учитывающий степень новизны, группу сложности алгоритма, К1 = 1;
К2 - коэффициент, учитывающий объем входной информации, = 1,07.
Затраченное машинное время
,
где НВР – время работы ЭВМ, НВР = 66 часов.
часов.
Затраты машинного времени равны
руб., (8.6)
где СТ – стоимость одного часа машинного времени (по данным вычислительного центра ДВГТУ), СТ = 65р.
8.5 Расчет суммарных затрат на разработку ПМО
руб. (8.7)
8.6 Экономическая эффективность
Полученная виртуальная модель лабораторной работы намного превосходит по техническим и экономическим возможностям реальную физическую лабораторную установку. В созданной виртуальной лабораторной работе имеется широчайший спектр возможностей по исследованию асинхронной машины в различных режимах работы, что в реальной лаборатории требует больших финансовых расходов из-за дороговизны необходимого оборудования и затрат на электроэнергию.
Большим плюсом разрабатываемых
лабораторных работ является то, что
виртуальную лабораторию можно
использовать в дистанционном обучении
студентов и в различных
9 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТЕ ЗА КОМПЬЮТЕРОМ
9.1 Вопросы эксплуатации
Ни для кого
не секрет, что компьютеризацию
сегодня принято считать панаце
9.2 Влияние работы за
компьютером на организм
Зрительная работа - уже в первые годы компьютеризации было отмечено специфическое зрительное утомление у пользователей дисплеев, получившее общее название "компьютерный зрительный синдром" (CVS-Computer Vision Syndrome). Причин его возникновения несколько. И, прежде всего – сформировавшаяся за миллионы лет эволюции зрительная система человека, которая приспособлена для восприятия объектов в отраженном свете (картин природы, рисунков, печатных текстов и т. п.), а не для работы с дисплеем. Изображение на дисплее принципиально отличается от привычных глазу объектов наблюдения – оно светится; состоит из дискретных точек; оно мерцает, т. е. эти точки с определенной частотой зажигаются и гаснут; цветное компьютерное изображение не соответствует естественным цветам (спектры излучения люминофоров отличаются от спектров поглощения зрительных пигментов в колбочках сетчатки глаза, которые ответственны за наше цветовое зрение). Но не только особенности изображения на экране вызывают зрительное утомление. При работе на компьютере часами у глаз не бывает необходимых фаз расслабления, глаза напрягаются, их работоспособность снижается. Большую нагрузку орган зрения испытывает при вводе информации, так как пользователь вынужден часто переводить взгляд с экрана на текст и клавиатуру, находящиеся на разном расстоянии и по-разному освещенные. В чем же выражается зрительное утомление? Сегодня уже миллионы пользователей жалуются на затуманивание зрения, трудности при переносе взгляда с ближних на дальние и с дальних на ближние предметы, кажущееся изменение окраски предметов, их двоение, неприятные ощущения в области глаз – чувство жжения, "песка", покраснение век, боли при движении глаз.
Микротравма - это постепенный износ организма в результате ежедневных нагрузок. Большинство нарушений в организме происходит из-за накапливающихся микротравм. Такой тип повреждений не возникает вдруг, как перелом руки или ноги (микротравма). Прежде, чем вы почувствуете боль, может пройти несколько месяцев сидения в неправильной позе или повторяющихся движений. Боль может ощущаться по-разному: в виде жжения, колющей или стреляющей боли, покалывания.
Повторяющиеся действия - приводят к накоплению продуктов распада в мышцах. Эти продукты и вызывают болезненные ощущения. Очень трудно предотвратить повторяющиеся движения кистей и ладоней при работе на компьютере, однако регулярные перерывы и упражнения на растягивание мышц могут это предотвратить.
Осанка - это положение,
которое принимает ваше тело, когда
вы сидите
за компьютером. Последствия при неправильной
осанки:
- головные боли,
- боль в шее,
- боль в руках и кистях.
Электромагнитное излучение - Спектр излучения компьютерного монитора включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот. Опасность рентгеновских лучей специалисты считают пренебрежимо малой, поскольку этот вид излучения поглощается веществом экрана. В настоящее время внимание исследователей привлекают биологические эффекты низкочастотных электромагнитных полей, которые до недавнего времени считались абсолютно безвредными, так как, в отличие от ионизирующих излучений, низкочастотные электромагнитные поля не могут расщеплять или ионизировать атомы, т.е. не обладают свойствами, которые ряд ученых связывают с возникновением опухолей и других заболеваний. Однако результаты сотен лабораторных экспериментов, начавшихся в 60-х годах и разросшихся в 70-х и 80-х, показывали, что электромагнитные поля с частотой 60 Гц могут инициализировать биологические сдвиги (вплоть до нарушения синтеза ДНК) в клетках животных. Эпидемиологические исследования и работы другого рода показали, что существует несомненная связь между нахождением в местах, где проходят линии электропередача, и возникновением опухоли у детей. Для того чтобы ограничить потенциально опасные излучения видео дисплейных терминалов пользователь может предпринять следующие шаги.
9.3 Физиологические меры безопасности работы человека за компьютером
Зрительная профилактика - плотно закрыть глаза руками так, чтобы через них не проходил свет. Следить при этом за тем, чтобы посадка была удобной. Особое внимание - на спину и шею, они должны быть прямыми и расслабленными. Закрыв глаза, попытаться увидеть перед глазами абсолютно черный цвет. Удастся это не сразу, скорее всего, постоянно будут возникать цветные полоски, ромбики и кляксы. Чем чернее будет цвет, тем лучше расслаблены глаза. Многие людей со слабой близорукостью могут добиться полного восстановления зрения сразу после выполнения этого упражнения.