Разработка модуля «электровентилятор – блок управления» для системы жизнеобеспечения подвижных объектов

Шарпаев, Илья Вадимович Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Предполагаемая система позволит улучшить виброшумовые, массогабаритные и мощностные параметры, уменьшить время и стоимость производства ряда электронных узлов. Замена механического модуля на разработанный электронный позволит повысить общую надежность системы.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 15
1 Литературный обзор……………………………………………………………………………….. 17
1.1 Электродвигатели ……………………………………………………………………………… 17
1.2 Основные виды используемых электровентиляторов …………………………… 19
1.3 Демпфирующие устройства ……………………………………………………………….. 23
1.4 Индикаторы ……………………………………………………………………………………… 24
1.5 Счетчики времени наработки часов ……………………………………………………. 27
1.6 Конструкции печатных плат ………………………………………………………………. 28
2 Электровентилятор…………………………………………………………………………………. 30
2.1 Причины возникновения вибрации …………………………………………………….. 30
2.2 Динамика вибрационного движения частей электровентилятора ………….. 31
2.3 Примененные способы минимизации шума и вибрации ………………………. 33
2.4 Разработка конструкции и 3D модели электровентилятора ………………….. 34
2.5 Анализ движения потока воздуха ………………………………………………………. 38
3 Разработка электрической схемы счетчика времени наработки часов ………… 42
3.1 Описание элементов схемы ……………………………………………………………….. 42
3.2 Описание схемы ……………………………………………………………………………….. 44
4 Финансовый̆ менеджмент, ресурсоэффективности и ресурсосбережение …… 47
4.1 Предпроектный анализ ……………………………………………………………………… 47
4.2 Инициация проекта …………………………………………………………………………… 59
4.3 Планирование управления научно-техническим проектом …………………… 61
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности ………………………… 72
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………… 81
5.1 Производственная безопасность ………………………………………………………… 81
5.2 Экологическая безопасность ……………………………………………………………. 101
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………….. 102
Заключение …………………………………………………………………………………………….. 105
Приложение А ………………………………………………………………………………………… 106
Приложение Б Перечень элементов ………………………………………………………….. 119
Приложение В Спецификация ………………………………………………………………….. 121
Приложение Г Схема электрическая принципиальная ………………………………. 123
Приложение Д Сборочный чертеж ПП …………………………………………………….. 124
Приложение Е Сборочный чертеж счетчика времени ……………………………….. 131
Список публикаций студента …………………………………………………………………… 132
Список использованных источников ………………………………………………………… 133

На сегодняшний день электровентиляторы занимают значимую роль в
жизни человека и техники. Они используются в одинаковой мере в гражданской
и промышленной сферах, так как ни одно устройство не может обойтись без
охлаждения. Так же стоит необходимость в перемещения воздуха в системах
кондиционирования и вентиляции, тем более в замкнутых пространствах, где
отсутствует естественная вентиляция, например в космических аппаратах и
подводных лодках.
При сегодняшнем уровне технического прогресса, для систем
жизнеобеспечения подвижных объектов широко используются
электродвигатели постоянного и переменного тока. Они могут быть как
асинхронными, так и синхронными. И каждый тип имеет свои недостатки и
преимущества, в сравнении друг с другом. Так же в них могут варьироваться
типы комплектующих систем управления, необходимые для работы двигателя.
В последнее время, максимально используют двигатели с бесконтактной
коммутацией обмоток, для этого используют датчики положения ротора (ДПР).
ДПР могут быть трех видов, а именно магнитоиндукционный (то есть в качестве
датчика используются сами силовые катушки или дополнительные обмотки),
магнитоэлектрический (датчики, использующие эффект Холла) и
оптоэлектрические (различные оптопары). И каждый из ДПР имеет свои
положительные и отрицательные качества.
В бесконтактных электродвигателях в качестве элемента ротора
используют постоянные магниты. Они могут быть ферритовыми или из сплава
редкоземельных металлов.
Сегодня за рубежом «набирают обороты» двигатели, у которых в основе
лежит физический эффект, реализуемый магнитной сборкой Халбах.
Такие электродвигатели имеют высокие эксплуатационные
характеристики при сравнительно небольших габаритах.
Давно известно, что части машин, подвергаясь периодическим
воздействиям (вибрации), переменных во времени, то есть совершая колебания,
часто выходят из строя, до появления заметных остаточных деформаций.
Подобные разрушения происходят при усилиях, даже меньше тех, при которых
конструкция работает нормально при статических нагрузках. [1]
Проблема борьбы c вибрацией обусловлена не только из-за
преждевременного выхода оборудования и деталей из строя, но и пагубным
влиянием на физиологию человека, порой приносящим вред здоровью. Так же
снижение шума и механических вибраций требует и военно-тактические цели,
так как одним из способов обнаружения подводных лодок является
эхолокационный метод сканирования.
Таким образом, объектом исследования в данной работе является
основной источник механических колебаний и шума в электровентиляторах –
электродвигатель.
Целью ВКР является проектирование электровентилятора, который будет
иметь улучшенные виброшумовые характеристики, для использования в
системах жизнеобеспечения подвижных объектов.
Для реализации цели решается задача применения способов снижения
вибрация и шума. И дополнительно решается задача уменьшения
массогабаритных характеристик электродвигателя.
Теоретическая значимость работы заключается в аналитическом анализе
и технических решений по вышеуказанной проблеме.
Практическая значимость работы заключается в применение
разработанных, а также используемых ранее решений для реализации более
совершенного варианта электровентилятора по параметрам, рассматриваемых в
данной работе.
1.1 Электродвигатели
Электродвигатель – устройство для преобразования электрической
энергии в механическое движение (вращение). Также, при некоторых режимах
работы привода, электродвигатель способен осуществлять обратное
преобразование, то есть механическую энергию в электрическую.
Электродвигатели могут создавать механическое движение как
вращающиеся, так и линейные.
1) Коллекторные электродвигатели (рисунок 1.1)
В коллекторных электродвигателях одна или более обмоток соединена с
коллектором и, соответственно, участвует в процессе преобразования энергии
[2]. В таком электродвигателе коллекторный узел выполняет роль
коммутационного устройства между источником тока и обмотками.

1.Дмитриев В.С., Иванова В.С. Основы теории колебаний и
моделирования колебательных систем в технике. Часть I. – Т: Изд-во
«Томский политехнический университет», 2012. 215 с.
2.Электродвигатели[Электронныйресурс]:https://engineering-
solutions.ru/motorcontrol/motor/ (дата обращения 06.06.2020).
3.Электовентиляторы постоянного тока РСС1 на базе вентильных
электродвигателей[Электронныйресурс]:
http://www.polus.tomsknet.ru/?id=222 (дата обращения 06.06.2020).
4.Завод Вентилятор [Электронный ресурс]: https://ventilator.spb.ru/
(дата обращения 06.06.2020).
5.TrifaseDelphi160-355[Электронныйресурс]:
https://www.motive.it/p-2-trifase-delphi-160-355.html(датаобращения
06.06.2020).
6.ВентиляторканальныйСК315В[Электронныйресурс]:
http://ventmontazh.ru/magazin/product/404432403 (дата обращения 06.06.2020);
7.Солдатов А.И., Сорокин П.В., Солдатов А.А., Киселева Е.Ю.
Исследование электронных индикаторов. Практикум. – Томск: Издательство
Томского политехнического университета, 2014. – 145 с.
8.Гормаков А.Н., Воронина Н.А. Конструирование и технология
электронных устройств приборов. Печатные платы. – Томск: Издательство
Томского политехнического университета, 2006. – 151 с.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Анна С. СФ ПГУ им. М.В. Ломоносова 2004, филологический, преподав...
    4.8 (9 отзывов)
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания... Читать все
    Преподаю англ язык более 10 лет, есть опыт работы в университете, школе и студии англ языка. Защитила кандидатскую диссертацию в 2009 году. Имею большой опыт написания и проверки (в качестве преподавателя) контрольных и курсовых работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    16 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Оптимизация разрядного контура возбуждения CuBr лазера
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Импульсный плазмохимический синтез углеродсодержащих композитов на основе TiO2
    📅 2018год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Автономная следящая система для комплекса цифровой радиографии
    📅 2019год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)