5 Рекомедації щодо виконання окремих

РОЗДІЛІВ ДИПЛОМНИХ ПРОЕКТІВ

5.1 Дипломні проекти конструкторського напрямку

5.1.1 У вступі наводиться узагальнена характеристика системи електрифікації та автоматизації, у якій використовується електромеханічний комплекс (машина, установка, агрегат), що розробляється, або система технологічної автоматизації, перспективи його розвитку з точки зору досягнень сучасної науки і техніки, а також в області теорії автоматичного керування, систем електропостачання, електричних машин, електропривода обчислювальної техніки, силової перетворювальної техніки постійного й змінного струму. Особливу увагу слід звернути на проблеми комп’ютеризації, електрифікації і роботизації складальних виробництв у машинобудуванні, гірничо-металургійному комплексі, тепло– і електроенергетичних систем і процесів і т.і. Тут необхідно показати актуальність теми проекту і охарактеризувати основні завдання, які слід розв'язати при розробці проекту. Обсяг розділу має бути не більш 5 сторінок.

5.1.2 Техніко-економічне обґрунтування проекту включає в себе огляд існуючих конструкцій, вибір та обґрунтування прийнятих рішень і проектно-технічне завдання на виріб, що розробляється.

Огляд і аналіз існуючих конструктивних (схемних) рішень. В даному розділі проводиться огляд та аналіз сучасних конструкцій (або схем, наприклад, перетворювачі частоти, випрямлячі, регулятори або системи керування перетворювачами) електричних апаратів та пристроїв, близьких та подібних до того, що проектується з обов’язковим аналізом їх переваг і недоліків. Необхідно навести основні технічні характеристики апаратів, абсолютні питомі і техніко-економічні показники подібних апаратів.

Вибір і обґрунтування (конструкції або схеми) апаратів або пристроїв виконується на основі попереднього огляду та аналізу; визначаються основні параметри та головні розміри апарата, що проектується; обґрунтовуються прийняті рішення з техніко-економічним аналізом варіантів (якщо вони потрібні); вибирається методика розрахунку (або дослідження) параметрів та характеристик апарату.

Опис конструкцій механізмів, їх кінематичних схем і технологічного процесу (металообробних верстатів, механізмів прокатного стану, радіально – кувальної машини, підйомної машини, транспортно-конвеєрного комплексу, регуляторів потужності сталеплавильних комплексів, компресорних повітродувних та інших агрегатів) складаються за результатами виробничих і переддипломної практик, а також на підставі аналізу літературних джерел.

Необхідно коротко викласти основні операції та етапи технологічного процесу; навести основні технічні характеристики машин, пристроїв, агрегатів і т.і., вказавши при цьому основні режими роботи, продуктивність, граничні значення параметрів режимів (швидкість, прискорення, температуру і т.д. на робочих ділянках роботи).

У проектах по модернізації слід описати існуючі елементи системи електромеханічного, електротехнічного, електротехнологічного устаткування, вказавши при цьому їх важелі та недоліки.

5.1.3 Технічні умови на розробку системи та вимоги до електромеханічної системи або системи автоматизації технологічного процесу.

У технічному завданні на розробку системи електромеханічного устаткування або технологічної автоматизації необхідно зазначені:

• необхідна продуктивність робочої машини;

• режими роботи машини (системи автоматизації технологічного процесу) і граничні динамічні навантаження (короткочасні і сталі);

• вимога до механічних характеристик електромеханічної системи (електропривода), тобто: діапазону регулювання швидкості, форми, твердості, статичної і динамічної точності, добротності по положенню, швидкості, прискоренні при вимірі режиму навантаження;

• вимоги до динамічних характеристик електромеханічної системи (електроприводу) або системи технологічної автоматизації: час регулювання (установлення параметрів при зміні уставки завдання або зміни навантаження), перерегулювання (у т.ч. ударні значення), коефіцієнт демпфування, граничні діапазони затримки та прискорення, повний час циклу ( для реверсивних систем) і т.і.;

• характеристики приміщення (машинного залу), в якому встановлюється електроустаткування (габарити, температура оточуючого середовища, взриво- і пожежонебезпека та інше);

• місця розташування постів керування механізмами, дистанційного керування;

• умови безпеки, необхідні блокування, елементи системи сигналізації, електротехнічних і електронних захистів; вимоги до зазначених структурних і функціональних елементів систем електромеханічних і електротехнологічних комплексів.

У технічному завданні на розробку системи технологічної автоматизації (електромеханічного або електротехнологічного комплексу на основі перетворювальної техніки: вакуумних дугових печей, дугових і феросплавних печей, механізмів коксових батарей, регуляторів печей опору, електронного порушення потужних синхронних машин, електрошлакового переплаву, порошкової металургії, індукційного нагрівання, електролізу: води й водяних розчинів, хлору, алюмінію, магнію, міді та ін.) необхідно крім того, відбити деякі додаткові дані:

• послідовність, час протікання, технологічний і функціональний взаємозв'язки окремих технологічних операцій;

• значення контрольованих технологічних параметрів (напруги, температури і зусилля натягу смуги й т.п.), вимоги до точності контрольованих величин;

• значення технологічних параметрів і показників якості системи автоматичного керування;

• статичні і динамічні показники об'єктів керування;

• вимоги до параметрів і факторів оптимізації технологічного процесу та його екстремальні характеристики;

• умови роботи датчиків в автоматичній системі керування механізмами і машинами, або в системі технологічної автоматизації;

• характеристики перешкод.

Слід ураховувати також фактори того, що обрана система електромеханічного встаткування (електротехнологічного комплексу), або системи технологічної автоматизації може впливати на технологію виробничого процесу і конструкцію виробничої машини або установки (комплексу), тому в проектному розв'язку допускаються обґрунтовані уточнення й зміни в раніше прийнятім технічнім завданні.

5.1.4 Розрахунок та вибір основних елементів та вузлів електричного обладнання. В даному розділі проводяться розрахунки: контактних дугогасильних вузлів обладнання, ізоляції, струмоведучих частин, механізмів включення-виключення та регулювання, розрахунок магнітного кола і параметрів котушок, теплові розрахунки і т.і. При проектуванні тиристорних (або напівпровідникових) перетворювачів (випрямлячів, перетворювачів частоти і т.д.) виконуються розрахунки: навантажень вентилі по струму та напрузі, температури структури напівпровідникового пристрою, аварійних режимів, перевантажувальних і аварійних характеристик, пристроїв захисту від надструмів і перенапруг, енергетичних характеристик перетворювача – коефіцієнта потужності, ККД , складу вищих гармонік струму (та напруги),вибір системи охолодження та теплові розрахунки перетворювача. При необхідності проводяться розрахунки на термічну та динамічну стійкість.

В дипломному проекті мають виконуватися всі розрахунки, що необхідні для інженерного обґрунтування правильності та доцільності прийнятих технічних рішень:

• розрахунки статичних навантажень повинні бути зроблені для всіх основних технологічних режимів роботи продуктивного агрегату, що представляє можливість установити більш важкий режим роботи електромеханічної системи (електропривода) і більш точно виконати розрахунки потужності приводного двигуна;

• для регульованої системи електромеханічної системи робочої машини або установки (електропривода) слід визначити найбільші значення та параметри навантажень при різних швидкостях у всім діапазоні регулювання швидкості при різних законах регулювання швидкості, особливо для механізмів 4-5 класів. У цьому випадку можуть бути використані дані й характеристики, експлуатаційні режими подібних систем і приводів, а також матеріали проектних організацій і довідкові даних;

• загальна методика викладена в технічних документах на механічне устаткування відповідної галузі промисловості, а також у літературних джерелах по вибору електроустаткування та елементів систем автоматичного керування і регулювання координат робочої машини або пристрою;

• зазвичай для електромеханічних систем (електроприводів), що працюють у динамічних режимах зі значними перепадами (змінами) динамічних навантажень, потужність двигуна розраховується після попереднього вибору двигуна з подальшою його перевіркою щодо продуктивності, нагрівання і перевантаження. Остаточна перевірка обраного двигуна здійснюється по навантажувальним діаграмам електромеханічної системи (електропривода), які можуть бути побудовані досить точно тільки після вибору системи керування приводом і визначення її параметрів;

• якщо питома вага часу перехідних процесів (динамічних характеристик) досить велика, доцільно розрахувати оптимальне передатне відношення редуктора.

5.1.5 Спеціальний розділ включає в себе питання, пов’язані зі спеціальними режимами роботи пристрою, оптимізації обладнання або його вузлів, розробки елементів автоматизованого проектування. Поставлена в спеціальному розділі задача потребує творчого підходу. Її поглиблене рішення дозволить студенту найбільш широко розкрити свої інженерні здібності.

До спеціального розділу можуть відноситись такі варіанти, як розрахунок похибок трансформаторів струму при коротких замиканнях в колі навантаження, розрахунок перехідних процесів(токів та напруг), при вмиканні, вимиканні перетворювача або при коротких замиканнях в колі, розрахунок перенапруг при вмиканні і вимиканні апарата(перетворювача, вимикача і т.д.) і інші.

До спеціального розділу можна віднести такі варіанти, як дослідження певних параметрів та розрахунки статичних навантажень при попередньому виборі потужності приводного електродвигуна. При цьому розрахунки статичних навантажень мають бути проведені для всіх основних технологічних режимів роботи виробничого агрегату. Це дає можливість виявити найбільш важкий режим роботи електромеханічної системи (електропривода) і більш точно виконати розрахунки потужності приводного двигуна.

Для регульованої системи електромеханічної системи робочої машини або обладнання (електропривода) слід визначити найбільші значення та параметри навантажень при різних швидкостях на всьому діапазоні регулювання швидкості при різних законах регулювання швидкості, особливо для механізмів 4-5 класів. У цьому випадку можуть бути використані дані та характеристики, експлуатаційні режими подібних систем і приводів, а також матеріали проектних організацій і довідкові дані.

Загальна методика розрахунків є в посібниках з механічного устаткування відповідної галузі промисловості, а також у літературних джерелах по вибору електроустаткування та елементів систем автоматичного керування, а також регулювання координат робочої машини або обладнання.

Слід мати на увазі, що до того, як двигун ще не прийнятий до установки, значення динамічних моментів можуть визначаться тільки в окремих випадках (для вузьких діапазонів зміни уставок пристроїв по керуванню та варіації навантажень), коли на підставі будь-яких міркувань прийняті певні прискорення, а момент інерції або малий у порівнянні з моментом інерції інших механічних механізмів (редукторів, приводних барабанів, прокатних валків, проточних механізмів повітродувок і ексгатутеров і т.п.), або може бути оцінений приблизно за аналогією з моментом інерції інших пристроїв (машин або їх механізмів).

У більшості випадків для електромеханічних систем (електроприводів), що працюють у динамічних режимах зі значними перепадами (змінами) динамічних навантажень, потужності двигуна розраховуються після попереднього вибору двигуна з наступною його перевіркою продуктивності, нагрівання і перевантаження.

Остаточна перевірка обраного двигуна здійснюється за навантажувальними діаграмами електромеханічної системи (електропривода), які можуть бути побудовані досить точно тільки після вибору системи керування приводом і визначення її параметрів. Якщо питома вага часу перехідних процесів (динамічних характеристик) досить велика, доцільно розрахувати оптимальне передатне відношення редук

5.1.6 Кожний проект має містити розділ, розроблений з використанням ЕОМ. Розроблені або використані студентом програми повинні бути направлені на всебічне вдосконалення параметрів конструкції на основі використання сучасних розрахункових методів і математичних моделей.

5.1.7 Опис конструкції (або вибір та опис системи керування перетворювача) розробленого апарату. Тут необхідно описати побудову та принцип дії апарату згідно креслення загального виду (з обов’язковим вказівкою номера креслення). Якщо в проекті розраховується силова частина перетворювача (випрямляча, контактора і т.і.), то в даному випадку виконується стислий опис принципу роботи системи керування.

Особливу увагу в цьому розділі потрібно звернути на опис оригінальних частин пристрою, що розроблені в проекті.

5.1.8 Технологічна частина є обов’язковою частиною дипломного проекту, в якому автор розробляє технологічний процес, обладнання та устаткування для виготовлення з проектованого обладнання або його окремих вузлів.

В дипломному проекті технологічна частина включається згідно з вимогами завдання.

5.1.9 Економічна частина проекту. Зміст даного розділу студент узгоджує з консультантом з економічної частини, який назначається кафедрою економіки і організацією виробництва. В даному розділі розглядається також організаційно-технічні засоби та питання стандартизації і якості.

5.1.10 Охорона праці, техніка безпеки і протипожежні заходи. Зміст даного розділу узгоджується з кафедрою охорони праці і повинен відображати основні заходи по охороні праці і техніці безпеки при виготовленні або експлуатації спроектованого апарату.

5.1.11 В проекті мають бути відображені питання екології і охорони навколишнього середовища, пов’язані з виготовленням та експлуатацією спроектованого апарату.

5.1.12 Одна з найважливіших частин проекту – висновки, які повинні вміщувати оцінку результатів роботи з точки зору відповідності отриманих результатів вимогам завдання.

У висновку необхідно відобразити: сутність завдання на проект, економічний ефект або наукову, соціальну або народногосподарську вартість результатів роботи, інформацію про нові дані, які отримані в процесі проектування (в тому числі і негативних), вказівки про шляхи та мету подальшої роботи (рекомендації і інструкції), свідчення про розробку нової методики розрахунку, виготовлення дослідницьких зразків, про лабораторних і промислових досліджень а також свідчення про впровадження в виробництві створеного обладнання.

При оформленні пояснювальної записки в формулах в якості символів потрібно використовувати стандартні позначення.