a^4+1020*a^3+100494/5*a^2+402800*a+296400
P = [1 1020 100494/5 402800 296400]; r = roots(P)
Сипаттамалық теңдеудің түбірлері: r = 1.0e+003 *
-1.0003
-0.0095 + 0.0173i -0.0095 - 0.0173i -0.0008
Тұйықталған ЖТ-АҚ жүйесінің сипаттамалық теңдеу түбірлері теріс заттай бөлігін иеленеді, сондықтанда басқару жүйесі орнықты.
3.8Түзетуші эталонды буыны бар ЖТ-АҚ сорғылық қондырғының басқару жүйесін құру
3.8.1 Құрастырылған ЖТ-АҚ басқару жүйесінің құрылымды сұлбасы мен математикалық сипаттамасы
Сорғының ЖТ-АҚ-ң тұйықталған жүйесінің өтпелі процесстер сапасын жоғарлату үшін және де үлкен қуатты (біздің жағдайда асинхронды қозғалтқыш қуаты Pн 500кВТ ) асинхронды қозғалтқыш жылдамдығы мен
моментінің өтпелі процестерінің бірқалыпты өтуін қамтамасыз ету үшін басқару жүйесіне асинхронды қозғалтқыштың беріліс функциясының эталонының ролін атқаратын түзету буыны енгізіледі. Құрастырылған түзету буыны бар сорғының ЖТ-АҚ асинхронды электржетегінің құрылымды схемасы 3.6 суретінде(динамикалық буынның құрылымды сұлбасы) көрсетілген.
сурет 3.6 – Түзетуші эталонды динамикалық буыны бар тұйықталған ЖТ-АҚ жүйесінің құрылымды сұлбасы
сурет 3.7 – АҚ-ң жылдамдық және момент бойынша өтпелі процестер қисығы
3.7 суретінде көрсетілгендей жылдамдық датчигінен шығатын сигналдың шамасы (қозғалтқыш жылдамдығы W арқылы белгіленген) жинақтаушы буынның кірісіне беріледі. Бұл буынға эталонды буынының шығыс сигналының шамасы беріледі.Содан кейін жинақтаушы буынның шығысынан сигнал зорайтқыш арқылы келесі жинақтаушы буынның кірісіне беріледі. Бұл жинақтаушы буында кернеу түрлендіргішінің (U ПЧ ) шығысындағы және әуелгі жинақтаушы буынның зорайтқыш шығысының сигналдары жинақталады. Екінші жинақтаушы буынның шығысындағы сигнал берілген сигналдың салыстырмалы элементіне беріледі және екінші салыстырмалы сигнал элементіне беріледі. Құрылымды схемада жүктемені M C нобайлау үшін таймер қарастырылған. Басқару жүйесінің
коэффициенттері мен уақыт тұрақтылары жоғарыда көрсетілген есептемелерінен қарап алынған. Тұйықталған ЖТ-АҚ-ң басқару жүйесінің математикалық сипаттамасы мына формулалармен (2.17) (2.19) және (2.28 ) негізделген, мұнда ПИ-реттегішінің теңдеуі есепке алынған (2.5 суреті)
U з.с :
|
d U PC |
|
|
|
Uз.с |
|
|
|
( |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
немесе |
|
1 |
U |
|
|
KOC |
T |
|
d |
|
KOC |
, |
|||
|
|
З.С |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
TPC |
0 |
|
dt TPC |
|||||||||
|
dt |
|
|
|
TPC |
|
|||||||||
мұндағы = k3 UPЧ k4 R, |
R= k2 Uk k1 , |
||||||||||||||
U K - динамикалық буынның шығыс кернеуі.
Көп түрлендірмей-ақ теңдеуді мына түрде жазуға болады:
d UPC |
1 U |
З.С |
KOCT0k3 kРЧ U |
PC |
KOCT0k3 KOCT0k4 k2 dUK |
|||||||||||||||||||||||
|
dt |
|
TPC |
|
|
|
TPC TPЧ |
|
|
|
|
|
TРС |
|
|
|
TPC |
|
dt |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
KOCT0k4 k1 |
|
d |
|
|
KOCk3 |
U |
|
|
KOCk4 k2 |
U |
|
|
KOCk4 k1 |
, |
|
|
|||||||||||
|
|
|
РЧ |
|
K |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
TРС |
|
|
|
dt |
|
|
TРС |
|
|
TРС |
|
|
|
|
|
|
TРС |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
мұнда T0 ,TРС - жылдамдықты ПИ-реттегішінің уақыт тұрақтысы; k1 , k2 , k3 , k4 - коэффициенттер.
(3.38)
(3.39)
Эталонды фильтр функциясын атқаратын , шығыс кернеуі бар, динамикалық буынның дифференциалды теңдеуі мына түрде жазылуы мүмкін:
T T |
d 2 |
U |
K |
T |
d U |
K |
U U . |
|
dt 2 |
|
dt |
|
(3.40) |
||||
Э М |
|
М |
|
K ПР |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Өз кезегінде бұл теңдеуді бірінші реттік теңдеулер жүйесінің қатарында көрсетуге болады.
|
|
|
|
d U K |
y , |
|
|
|
|
(3.41) |
|||||
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dy |
|
1 |
|
|
U |
|
|
|
1 |
y |
1 |
|
U |
|
. |
|
|
|
|
PC |
|
|
|
K |
|||||||
dt TM T |
|
|
|
|
T Э |
TM T |
|
|
|
||||||
Э |
|
|
|
Э |
|
|
|||||||||
(3.41) теңдеуі арқылы алынған эталонды динамикалық буыны бар тұйықталған ЖТ-АҚ жүйесінің диамикасының математикалық сипаттамасы мына түрге ие болады:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
1 |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
M C , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
TM |
|
|
TM |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d M |
|
|
|
|
|
U ПР |
|
|
|
|
1 |
M , |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TЭ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
TЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TЭ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d U ПР |
|
kРЧ |
U |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
U |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РС |
|
|
|
РЧ |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
TРЧ |
|
|
|
|
|
|
TРЧ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
d U РC |
|
1 |
|
U |
|
|
|
kOC T0 k3 |
U |
|
|
|
|
|
kOC T0 k2 k4 |
|
kOC T0 k1 k4 |
M |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
З.С |
TРC TРЧ |
|
РЧ |
|
|
|
|
TРC TM |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
dt |
|
TРC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TРC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
kOC T0 k1 k4 |
M |
|
|
|
kOC k3 |
|
U |
|
|
|
|
kOC k2 k4 |
|
U |
|
|
kOC k1 k4 |
|
kOC T0 k3 k PЧ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
C1 |
|
|
|
PЧ |
|
K |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
TРC TM |
|
|
TРC |
|
|
|
|
|
TРC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TРC |
|
|
|
|
|
TРC TРЧ |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d U K |
|
y, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dy |
|
|
1 |
|
|
|
U |
|
|
|
1 |
|
|
y |
|
|
|
|
1 |
|
|
U |
|
. |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dt TЭTM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TЭ |
|
|
|
|
|
|
TЭTM |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
(3.42)
U PC ,
Тұйықталған ЖТ-АҚ жүйесінің коэффициенттері мен уақыт тұрақтыларының теңдеулер жүйелері (3.42) сандық мағынада келесі түрде жазылады:
dх
dt1 0,65х2 0,65A,
dх
dt2 152х3 152х1 20х2 ,
dх3 2000х6 1000х3 , dt
dх4 х5 , dt
dх5 100х3 20х5 100х4 , dt
dх
dt6 5 U 0,015х1 0,001х2 40,2x3 0,15x4 0,015х5 800х6 0,001A;
мұндағы х1 ; х2 М ; х3 U РЧ ;
х4 UK ; x5 y; x6 UPC .
Сурет3.3 - Қайнар кен орнын электрмен жабдықтау сұлбасы
4 Өміртіршілік қауіпсіздігі
4.1 Өндіріс орнындағы қауіпті және зиянды өндірістік факторларды талдау
Еңбек қорғау шараларының негізгі мақсаты – травматизм және кәсіби сырқаттарды жою. Еңбек ету жағдайларын жақсарту бойынша шаралары арқасында еңбек өнімділігі көтеріліп, жоғалған еңбек ету қабілетін жақсартуға кеткен шығындар азаяды.
Еңбек қауіпсіздігі жобалау кезінде, құрылыста, қондырғылар мен объектілерді дайындау және іске қосу кезінде ескерілуі қажет.
Еңбек қорғау бойынша барлық шаралар еңбек процесіне қатысатын адамдарды қауіпті және зиянды факторлардың әсерінен қорғау мақсатында жүргізіледі.
Мұнай өнеркәсібі мұнайдың және мұнай газының физикалық және химиялық қасиеттерімен, олардың белгілі бір жағдайлар мен улылығы кезіндегі жарылысқа қауіптілігімен ерекшеленеді, өйткені мұнай өнеркәсіптерінде уландырғыш және күйдіретін (сынап, қышқыл, цемент және т.б.), жарылатын және радиоактивті заттар қолданылады.
«Атырау» мұнай айдау станциясының сорғы агрегаттарында жүргізілетін жұмыстар ашық жерде жүргізіледі және келесі жағдайлармен кездеседі:
ауыр және үлкен жабдықтар мен құралдардың қолданылуы; жоғары қысымдардың пайда болуын тудыратын технологиялық
процестердің болуы; үлкен жүктемеде болатын жабдықтардың орналасуы;
Барлық осы ерекшеліктер белгілі бір қауіпсіздік шараларын сақтамаған кезде қайғылы жағдайлардың болуына әкеледі.
Жобаланып отырған сорғы агрегаттарының электржетегін басқару жүйесінде кездесетін негізгі қауіпті факторлар – қозғалтқыштың айналатын бөліктері, механизмдер және олардың элементтері, құрылғылар қорек алатын электрлік ток. Зиянды факторларға ұзақ әсер нәтижесінде денсаулықтың нашарлауына әкелетін электрондық құрылғылардың электромагниттік сәулеленуі, шу, табиғи жарықтың болмауы немесе жеткіліксіздігі, жұмыс зонасының жеткіліксіз жарықтандырылуы, статикалық электрлік жатады.
Электрондық аппаратура және өлшеуіш техника аспаптары орнатылған бөлмелер жоғарғы қауіптілік категориясына жатады. Мұнда адамның жерге қосылған металлоконструкциялар мен электр қондырғылардың метал қорабына бір мезгілде жанасу мүмкіндігі бар.
Мұнай өнеркәсібінде қозғалатын және айналатын түйіндер мен детальдарға толы әртүрлі қондырғылардың эксплуатациясы кезінде физикалық қауіпті және зиянды өндірістік факторлар жиі кездеседі;
химиялық факторлар сирек кездеседі – химиялық заттарды қоймалау және сақтау кезінде, сонымен қатар оларды өндірісте қолдануда; психофизиологиялық қауіпті және зиянды өндірістік факторлар өнімді механикаландырылған және автоматтандырылған ағындық желілерде қайта өңдеудің барлық кезеңдерінде кездеседі.
Сонымен қатар, мұнай айдау станцияларындағы өндірістік процестер шумен және дірілмен, шаң, асқын жылудың, ылғалдылық пен газдардың бөлінуімен ерекшеленеді. Осы кәсіпорындарда өңделетін шикізат үлкен өрт қауіптлігін тудырады. Сондықтан температураны, ылғалдылықты, шаңның шекті рұқсат етілген құрамын, буларды, газдарды және өртке қарсы режимді қадағалауға үлкен талап қойылады. Сондықтан мұнай өнеркәсібінде еңбек қорғау бойынша заңдарды орындаудың үлкен мәні бар.
Сорғы агрегаттарына қызмет көрсететін жұмыс персоналына келесі қауіпті және зиянды өндірістік факторлар әсер етуі мүмкін:
а) қауіпті өндірістік факторлар:
1)механикалық жарақат;
2)электр тогы әсерінен электр жарақаты;
3)өрт туған жағдайда күйік алу және улану мүмкіндігі; б) зиянды өндірістік факторлар:
1)шу мен діріл;
2)электромагниттік сәулелену;
3)қолайсыз климаттық жағдайлар;
4)жеткіліксіз жарықтандыру.
Еңбек қорғаудың жақсаруы автоматтандыру дәрежесінің жоғарлауымен байланысты. Бұған автоматтандырылған ағындық желілер, роботтандырылған комплекстер, шоғырланған жұмыс орындарын, электроника және микропроцессорлық техника негізінде комплекстік басқару жүйелерін құру арқылы қол жеткізуге болады.
4.2 Сорғылық станциялардағы шу мөлшерін анықтау
4.2.1 Шудың адам организміне әсері
Шудың адам организміне ұзақ уақыт әсер етуі, бірнеше қолайсыз жағдайлардың пайда болуына әкеледі: көру, есту мүшелерінің жұмысы төмендеп қан қысымы көтеріледі.
Шумен күресудегі ең негізгі шаралары бұл – үш негізгі бағытта жүзеге асырылатын техникалық шаралар:
-шудың пайда болу себебін немесе оның көзінің шуын азайту шаралары;
-беру жолдарының шуын азайту;
- цехтағы жұмысшыларды қорғау.
Шуды азайтудың негізгі құралы бұл – шуды көп шығаратын технологиялық құбылыстарды аз шулы немесе мүлде шу шығармайтын құбылыстарға ауыстыру.
Сорғы станциялардағы шу көзі ретінде қозғалтқыштар қарастырылады. Шу көзі мен есептік нүкте орналасуы 10-суретте көрсетілген. Шу көзі есептік нүктеден 2,5м қашықтықта орналасқан. Бөлме көлемі 6000 м3, шу көзінің ең үлкен ұзындығы lmax = 3м, B/S қатынасы – 0,6.
Кесте 4. 1 – Шу көзінің дыбыс қуатының деңгейі
Өлшемі, дБ |
|
Октавты жолағының ортагометриялық жиілігі, Гц |
|
||||||
63 |
|
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lp |
99 |
|
92 |
86 |
83 |
80 |
78 |
76 |
74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шу көздері еден бетінде орналасқандықтан: |
|
|
|
||||||
|
|
|
S 2 r2 , м2, |
|
|
|
(4.1) |
||
S = 2 · 3.14 · 2.52 = 39,25 м2
- жақын жатқан акустикалық аймақтың әсерін есепке алатын және шу көзінің акустикалық ортасы мен есептік нүктенің максимал ұзындығы арасындағы арасындағы қашықтықтың қатынасына тәуелді,яғни:
r |
|
2,5 |
0,83 , |
= 1.24 |
|
lmax |
3 |
||||
|
|
|
Ψ – B/Sогр қатынасынан сызбақтан анықталатын қоршау беттерін есепке алатын еселеуіш, біздің жағдайда B/Sогр = 0.6 болғанда, Ψ = 0,63
В – бөлме тұрақтысы [25], м2:
В B1000 , |
(4.2) |
мұндағы В1000 – 1000Гц ортагеометриялық жиіліктегі бөлменің түрі мен көлеміне байланысты бөлме тұрақтысы, м2.
- жиіліктік көбейткіш.
Біздің бөлмеміз үшін: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
B |
|
V |
, |
|
|
|
(4.3) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1000 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
мұндағы: V – бөлме көлемі. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
B |
6000 |
|
300. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Кесте 4.2 – жиіліктік көбейткіштің мәндері |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f, Гц |
63 |
125 |
|
250 |
|
500 |
|
|
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
0,5 |
|
0,55 |
|
0,7 |
|
|
1 |
1,6 |
3 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
150 |
150 |
|
165 |
|
210 |
|
|
300 |
480 |
900 |
1800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4.4)
мұндағы Lpi – шу көзінің тудыратын дыбыстық қуатының деңгейі, дБ.
|
1 |
|
20м |
=2,5 |
- есептік нүкте |
м |
|
1 |
|
r |
|
|
- шу көзі |
Сурет 4.1 – Шу көзі мен есептік нүктенің орналасуы |
|
Кесте 4.3 – Дыбыстық қысымның деңгейі |
|
f, Гц |
63 |
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
8000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lpi дБ |
100 |
103 |
99 |
95 |
97 |
98 |
85 |
82 |
∆i |
1*1010 |
1,99*1010 |
7,9* 109 |
3,16*109 |
5,01*109 |
6,31*109 |
3,16*108 |
1,58*108 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|