t ос = 20° С ; i = 1; 2; 3;
Кz = 1 + Y * Z (39)
Для меди коэффициен Y = 0,004 1/°С. Задаемся допустимым значением нагрева обмоток Zдоп = 90°С. Тогда перегрев относительно температуры окружаюіцей среды +20°С составит
Z = 90 - 20 = 70° С (40)
и температурный коэффициент
Кz = 1+0,004*70= 1,28;
Рм1 = Кz * І1 * R_1 = 1,28 • 22 • 0,113 = 0,578 Вт: (41)
Рм2 = Кz * І2 * R_2 = 1,28 • 1.5• 8,85 • 10-5 = 0,408 Вт: (42)
Рм3 = Кz * І3 * R_3 = 1,28*0,5 *0,0192=0,006 Вт. (43)
Суммарные потери в медм обмоток
Рм = Рм1 + Рм2 + Рм3 = 0,578 + 0,408 + 0,006 = 0,992 Вт. (44)
21. Потери в феррите магнитопровода .
Рф = Руд * Gф, (45)
где Руд — удельные потерм в магнмтопроводе, определяемые по фор-муле
Руд = Ро ( t / f ‘) * ( Bm / Bm’) (46)
где f ‘= 1 кГц — базовое значение частоты;
В’ = 1 Тл — базовое значение индукции;
Ро, — коэффициенты, полученные из экспериментальных данных ;
Gф — масса магнитопровода, равная суммарной массе двух Ш-образных деталей:
Gф = 0,046 кг * 2= 0,092 кг.
Из табл. 4.2 находим для феррита маркм М2000НМ1 Ро = 68 Вт/кг;
Значение рабочей частоты f = 50 кГц берем из исходных данных, значение индукции Вm = 0,115 Тл — согласно п. 7. Таким образом,
Руд = 68(50/1) (0.115/1) = 17,427 Вт/кг;
Рф = 17,427 • 0,092 = 1,603 Вт.
22. Потери в трансформаторе
Ртр = Ры + Рф = 0,992 + 1 ,603 = 2,595 Вт. (47)
23. Проверяем значение КПД на основании полученных' расчетных значений мощностей:
= Р2 / (Р2 + Ртр) = 245/(245 + 2,595) = 0,9895. (48)
Таким образом, значение КПД принято в п. 2 с достаточно хорошим приближением и изменения его не требуется.
24. Уточняем значение входного тока трансформатора. Активная составляющая тока холостого хода
Iхха = Рф / U1 = 1,603 / 132 = 0.0121 А. (49)
Реактивная составляющая тока холостого хода
Iххр = H * Lсрф / n1 (50)
где Н = В / , В = 0,115 Тл берется из п. 7;
= 4п * 10-7 Гн/м;
= 1655 — эквивалентная магнитная проницаемость, определяемая из табл. 4.2 для магнитопровода Ш12х15;
Lсрф = 9,67 см — длина средней линии магнитопровода Ш12х15 из табл. 4.2:
H = 0.115 / 4п * 1655 = 55,13 А /м = 0,5513 А / см ;
Iххр = 0.5513 * 9.67 / 32.5 = 0,164 А.
Ток холостого хода трансформатора
Iхх = =0,164 А. (51)
Уточненное значение входного тока
I1ут’ = =1,882 А. (52)
Учитывая возможные отклонения от технологии сборки, принимаем Іхх = 0,18 А. Окончательное уточненное значение входного тока
Iут’’ = 2,1 А.
25.Определяем падения напряжения на обмотках трансформатора. Падение на первой обмотке
U1 = Kz * Iут1’’ * R_1 = 1,28 * 2.1 * 0,113 = 0,303 В. (53)
Падение на второй обмотке
U2 = Kz * Iут1’’ * R_2 = 1,28 * 1.5 * 8,85 * 10-5 = 0,0068 В. (54)
Падение на третьей обмотке
U3 = Kz * Iут3’’ * R_3 = 1,28 * 0,5 * 0,0192 = 0,0123 В. (55)
В процентном выражении:
U1% = U1 / U1* 100 % = 0.229 %; (56)
U2% = U2 / U2* 100 % =0,17%; (57)
U3% = U3 / U3* 100 % = 0,123 %. (58)
Проверяем принятые в пп.7 и 10 значения падений напряжений. Для этого определяем приведенные падения напряжения U1-2% (на обмотках 1 и 2} и U1-3% (на обмотках 1 и 3 ):
U1-2% = U1% + U2% = 0,229 + 0,17 = 0,399 %: (59)
U1-3% = U1% + U3% = 0,299 + 0,123 = 0,352 %. (60)
Полученное значение U1-2% меньше значения 0,5 %, принятого в п.9, а значение U1-3%, меньше значения 0,4 %, принятого в п.10. Таким образом, принятые значения падений напряжений и, следовательно, число витков не требуют уточнения.
5. ОХРАНА ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Обеспечение защиты от электромагнитных полей при эксплуатации усилителя мощности миллиметрового диапазона длин волн
5.1 Влияние на организм человека электромагнитных полей радиочастотного диапазона
В результате научно - технического прогресса широкое применение и промышленности, науке и быту в последние десятилетие получила электромагнитная энергия различных диапазонов частот. Так, энергия высоких и ультравысоких радиочастот широко применяются в радиосвязи, радиовещании, телевидении, в промышленных установках и так далее. Электромагнитная энергия сверхвысоких частот (СВЧ) получила широкое применение в радиолокации, радионавигации, радиоастрономии и так далее. Кроме того, дальнейшее совершенствование новых типов СВЧ - генераторов позволит в ближайшем будущем применять энергию СВЧ - диапазона в радарных системах транспортных средств для предупреждения столкновений, в дорожных системах сигнализации, в опорных воздушных линиях связи и линиях электропередач, в мощных системах наземной и спутниковой связи и других [8].
В связи с этим значительное влияние на электромагнитный фон Земли, который ранее формировался главным образом за счет естественных источников космического, земного и околоземного происхождения, стали оказывать искусственные источники электромагнитного поля (ЭМП). В результате уже в настоящее время практически все население земного шара в большей и меньшей степени подвергается воздействию надфоновых уровней ЭМРЦ [9].
В процессе эволюционного развития все живые существа на Земле приспосабливались к определенным изменениям природных электромагнитных полей и по мнению большинства исследователей вынуждены были вырабатывать по отношению к ним не только защитные механизмы, но н в какой-то степени включать их в свою жизнедеятельность. Поэтому увеличение или уменьшение параметров ЭМП, значительно отличающихся от адекватных, могут вызывать в организмах функциональные сдвиги, в ряде случаев перерастающие в патологические. О биологической значимости ЭМП свидетельствуют как давние наблюдения, так и экспериментальные исследования последних лет на различном уровне организации биологических систем. При этом установлено, что воздействие искусственных ЭМП на биообъекты обусловлено не только энергетическими, но и информационными его характеристиками, вызывая тепловое и нетепловое действие.
Исследования по изучению влияния ЭМП радиочастотного диапазона на организм человека выявили определенные функциональные сдвиги со стороны нервной, сердечно - сосудистой, дыхательной системы, изменения показателя крени, обмена веществ и некоторых функций эндокринных желез [10].
При обследовании больших контингентов людей в производственных условиях установлено, что количество и частота жалоб на ухудшение самочувствия возрастает с увеличением профессионального стажа, причем при хроническом облучении более ранние и более выраженные реакции обнаруживаются со стороны нервной системы. Психоневрологические симптомы появляются в виде постоянной головной боли, повышенной утомляемости, слабости, нарушения сна, повышенной раздражительности, ослабления памяти и внимания. Иногда наблюдаются приступообразная головная боль, побледнение кожных покровов и обморочное состояние. Прн длительном воздействии СВЧ - излучений могут иметь место изменения в крови, помутнение хрусталика, трофическое заболевания (выпадения волос, похудение, ломкость ногтей и так далее).
Таким образом, признанная биологическая значимость ЭМП, все возрастающая роль искусственных источников ЭМП в формировании электромагнитной обстановки в производственной и окружающей среде являются важной предпосылкой для освоения будущими специалистами и руководителями производств методик гигиенической оценки и прогнозирования обстановки в рабочей зоне и жилой территории, определения санитарно - защитных зон и других инженерно - технических мероприятий по снижению вредного воздействия ЭМП на организм человека
5.2 Технические устройства, организационные и лечебно- профилактические мероприятия
Прн выборе защиты персонала или населения от электромагнитных излучений необходимо учитывать особенности производства, условия эксплуатации оборудования, рабочий диапазон частот, характер выполняемых работ, интенсивность поля, продолжительность облучения и другое.
Согласно ГОСТУ для снижения интенсивности поля в рабочей или жилой зоне рекомендуется применять различные инженерно технические способы и средства, а также организационные и лечебно - профилактические мероприятия.
В качестве инженерно - технических методов и средств применяются: экранирование излучателей, помещений , рабочих мест; уменьшение напряженности и плотности потока энергии в рабочей или жилой зоне за счет уменьшения мощности источника и использования ослабителей мощности и согласованных нагрузок, применения средств индивидуальной защиты.
Организационные мероприятия включают в себя: требования к персоналу (возраст, медицинское освидетельствование, обучение, инструктаж), выбор рационального взаимного размещения в рабочем помещении оборудования, излучающего электромагнитную энергию, и рабочих мест; установление рациональных режимов работы оборудования и обслуживающего персонала; ограничения работы оборудования во времени; защита расстоянием; удаление рабочего места от источника ЭМП; защита временем; применение средств предупреждающей сигнализации.
Лечебно - профилактические мероприятия направлены на предупреждение заболевания, которое может быть вызвано воздействием ЭМП, а также на своевременное лечение работающих при обнаружении заболевания.
Для предупреждения профессиональных заболеваний у лиц, работающих в условиях ЭМП, применяются такие меры, как предварительный (для поступающих на работу) и периодический (не реже одного раза в год) медицинский осмотр за состоянием, а также других мер, способствующих по повышению устойчивости организма человека к действию ЭМП.
Медицинский контроль позволяет выявить людей с такими патологическими изменениями в организме, при которых работа и условиях облучения ЗМП противопоказана, и определить необходимость проведения лечения.
К мероприятиям, способствующим повышению резистентности организма человека к ЭМП, могут быть отнесены регулярные физические упражнения, рационализация времени труда и отдыха, а также использование некоторых лекарственных препаратов и общеукрепляющих витаминных комплексов.
5.3 Применение электромагнитных помещенй и замкнутых экранов для защиты от электромагнитных полей
Для локализации ЭМП внутренних источников применяются электрогерметичные помещения, аппаратные и кабины, представляющие собой замкнутые электромагнитные экраны. В таких помещениях экранируется стены, потолки, пол, оконные и дверные проемы и вентиляционные системы. Такие помещения и кабины могут использоваться для защиты и от внешних полей.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
