Техника безопасности и охрана труда при выполнении лабораторных работ

Министерство транспорта и коммуникаций Республики Беларусь

Департамент по авиации

Минский государственный высший авиационный колледж

С.В.Примак

С.В.Сизиков

А.И.Шеремет

Ю.С.Шпилевский

М.В.Шулин

Задания и методические указания

по выполнению лабораторных работ на ПЭВМ по дисциплинам «Электрические машины» и «Авиационные электрические машины» для студентов специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования»

Часть I

Минск 2007

УДК 621.313

ББК 31.21

Рецензент – А.А.Лапцевич, зам. начальника МГВАК по учебной и научной работе, канд. техн. наук, доцент

С.В.Примак –инженер;

С.В.Сизиков – зав.кафедрой ТЭАО, канд. техн. наук, доцент;

А.И.Шеремет – инженер;

Ю.С.Шпилевский– инженер;

М.В.Шулин– инженер

Общая редакция: С.В.Сизиков

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом колледжа (протокол от  05 сентября  2007 г. № 1 )

Задания и методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Электрические машины» и «Авиационные электрические машины» для студентов специальности 1-37 04 02 «Техническая эксплуатация авиационного оборудования» обсуждены и одобрены на заседании кафедры «Техническая эксплуатация авиационного оборудования (протокол от 28 августа 2007 г. №1)

Ó МГВАК, 2007

Оглавление

Техника безопасности и охрана труда при выполнении лабораторных работ на персональных компьютерах…………………………….……4

Введение………………………………………………………….………9

Краткие сведения о программе MATLAB 6.5………………………..13

Лабораторная работа №1 Исследование авиационного однофазного трансформатора…………………………………………………………18

Общие методические указания по выполнению лабораторной работы……………………………………………………………………18

Предварительная подготовка…………………………………………..18

1.1 Теоретический материал……………….………………………...19

1.2 Содержание работы……………………………………………….33

1.3 Моделирование трансформатора………………………………...33

1.4 Описание виртуальной лабораторной установки………………35

1.5 Параметры трансформаторов для выполнения лабораторной работы……………………………………………………………..39

1.6 Порядок выполнения работы…………………………..………...47

1.7 Содержание отчёта……………………………………………….55

Лабораторная работа №2 Исследование авиационной трехфазной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором……………..…56

Общие методические указания по выполнению лабораторной работы……………………………………………………………………56

Предварительная подготовка…………………………………………..56

2.1 Теоретический материал…………………………………………...57

2.2 Содержание работы…………………………………………………78

2.3 Моделирование асинхронной машины……………………………78

2.4 Описание виртуальной лабораторной установки…………….…..79

2.5 Параметры асинхронных машин для выполнения лабораторной работы……………………………………………………………………87

2.6 Предварительные расчёты………………………………………….89

2.7 Порядок выполнения лабораторной работы………………………96

2.9 Содержание отчёта по лабораторной работе……………………………..98

Литература………….……………………………………………….…100

Техника безопасности и охрана труда при выполнении лабораторных работ

К работе с ПК допускаются лица [5], не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие инструктаж по вопросам охраны труда, с группой по электробезопасности не ниже первой.

Помещения с ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Искусственное освещение в помещениях эксплуатации ЭВМ и ПЭВМ осуществляется системой общего

равномерного освещения. 

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк.

Чтобы обеспечивалось удобство зрительного наблюдения, быстрое и точное считывание информации, плоскость экрана монитора располагается ниже уровня глаз работника, предпочтительно перпендикулярно к нормальной линии взгляда работника (нормальная, линия взгляда - 15° вниз от горизонтали).

Для исключения воздействия повышенных уровней электромагнитных излучений расстояние между экраном монитора и работником должно составлять не менее 500 мм (оптимальное - 600-700 мм).

Рабочее место размешается таким образом, чтобы естественный свет падал сбоку (желательно слева).

Для снижения яркости в поле зрения при естественном освещении применяются регулируемые жалюзи, плотные шторы.

Светильники общего и местного освещения должны создавать нормальные условия освещенности и соответствующий контраст между экраном и окружающей обстановкой с учетом вида работы и требований видимости со стороны работника. Возможные мешающие отражения и отблески на экране монитора и другом оборудовании устраняются путем соответствующего размещения экрана, оборудования, расположения светильников местного освещения.

При рядном размещении рабочих столов расположение экранов видеомониторов навстречу друг другу из-за их взаимного отражения не допускается.

Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата проводится регулярное в течение рабочего дня проветривание и ежедневная влажная уборка помещений, используются увлажнители воздуха.

 Поверхность пола в помещениях эксплуатации ПЭВМ выполняется ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, должна обладать антистатическими свойствами.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях с ПЭВМ проводят чистку стекол оконных рам и светильников по необходимости, но не реже двух раз в год и своевременную замену перегоревших ламп.

Площадь на одно рабочее место с ПЭВМ должна составлять не менее 6 кв.м. а объем - не менее 20 куб.м.

При размещении рабочих мед с ПЭВМ учитывается расстояние между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора) - не менее 2 м. а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз работника на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм.

Для снижения уровня напряженности электростатического поля при необходимости применяются экранные защитные фильтры. При эксплуатации защитный фильтр должен быть плотно установлен на экране монитора и заземлен.

При работе с ПЭВМ должен быть обеспечен доступ к аптечке первой помощи и углекислотным огнетушителям. Порядок комплектования аптечек первой медицинской помощи определен приказом Министерства здравоохранения Республики Беларусь от 15 ноября 1999 г. № 341 (зарегистрировано в Национальном реестре правовых актов Республики Беларусь 22 ноября 1999 г. № 8/1534). При возгорании электропроводки, оборудования и тому подобных происшествиях отключить электропитание и принять меры по тушению пожара с помощью имеющихся первичных средств пожаротушения, сообщить о происшедшем непосредственному руководителю. Применение воды и пенных огнетушителей для тушения находящегося под напряжением электрооборудования недопустимо. В лаборатории также должен находиться план эвакуации личного состава при пожаре. План должен состоять из графической и текстовой частей.

Перед началом работы с ПК работник обязан:

1) проветрить рабочее помещение;

2) проверить:

- устойчивость положения оборудования на рабочем столе;

- отсутствие видимых повреждений оборудования, дискет в дисководе системного блока;

- исправность и целостность питающих и соединительных кабелей, разъемов и штепсельных соединений, защитного заземления (зануления);

- исправность мебели;

3) отрегулировать:

- положение стола, стула (кресла), подставки для ног, клавиатуры, экрана монитора;

- освещенность на рабочем месте. При необходимости включить местное освещение;

4) протереть поверхность экрана монитора, защитного фильтра (при его наличии) сухой мягкой тканевой салфеткой;

5) убедиться в отсутствии отражений на экране монитора, встречного светового потока;

6) включить оборудование ПК в электрическую сеть, соблюдая следующую последовательность: стабилизатор напряжения (если он используется), блок бесперебойного питания, периферийные устройства (принтер, монитор, сканер и другие устройства), системный блок.

  Запрещается приступать к работе при:

- выраженном дрожании изображения на мониторе;

- обнаружении неисправности оборудования;

- наличии поврежденных кабелей или проводов, разъемов, штепсельных соединений;

- отсутствии или неисправности защитного заземления (зануления) оборудования.

Перед началом работы с ПК и периодически (не реже одного раза в шесть месяцев) с работниками проводится первичный и повторный инструктаж по охране труда в соответствии с требованиями Правил обучения безопасным методам и приемам работы, проведения инструктажа и проверки знаний по вопросам охраны труда, утвержденных постановлением Министерства труда и социальной защиты от 30.12.2003 №164 (Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 2004 г., № 22, 8/10510).

 По окончании работы исполнитель обязан:

- корректно закрыть все активные задачи;

- при наличии дискеты в дисководе извлечь ее;

- выключить питание системного блока;

- выключить питание всех периферийных устройств;

- отключить блок бесперебойного питания;

- отключить стабилизатор напряжения (если он используется);

- отключить питающий кабель от сети;

- осмотреть и привести в порядок рабочее место;

- о неисправностях оборудования и других замечаниях по работе с ПК сообщить непосредственному руководителю или лицам, осуществляющим техническое обслуживание оборудования.

ВВЕДЕНИЕ

Все электронные коммуникации и обилие информации, которая находится в открытом доступе для любого развитого человека и о которой даже не могли мечтать наши предшественники, являются важным звеном в эволюции человечества. Сейчас использование новых компьютерных технологий практически во всех сферах жизни человека просто обязывает применять их и к учебному процессу. И это уже не завтрашний день, ведь уже прямо сейчас они являются, чуть ли не самым важным звеном в обучении будущих квалифицированных специалистов, способных мыслить современно и обладающих самыми передовыми знаниями.

Сейчас реальная авиационная техника и авиационные приборы имеют высокую стоимость, что требует больших дополнительных затрат финансов и времени на замену расходных материалов, ремонт и настройку. Кроме того, многое имеющееся оборудование попросту морально устарело и не может отвечать требованиям современной науки. Темпы развития технологий показывают, что лаборатории и лабораторные стенды нуждаются в практически непрерывном усовершенствовании, что также связанно с определенными финансовыми вложениями. Таким образом, сейчас остро стоит вопрос о поиске свежих новаторских технологических решений. И одним из таких решений стала разработка новых виртуальных методов проведения практических лабораторных занятий по многим учебным дисциплинам, в том числе и по таким как «Электрические машины» и «Авиационные электрические машины».

Использование виртуального моделирования позволяет сохранить всю образовательную важность и эффективность лабораторных исследований в полном объёме, и при этом мы имеем возможность полностью отказаться от использования аналоговых физических приборов, электрических машин и аппаратов.

В чём преимущества виртуальных стендов перед их аналоговыми образцами? Во-первых, эти лабораторные работы можно проводить в тех же компьютерных классах, в которых проводятся занятия по другим дисциплинам, что означает значительную экономию денежных средств на закупку нового дорогостоящего оборудования. Кроме того, виртуальные лабораторные работы преподаватель может демонстрировать непосредственно в ходе проведения лекций, используя единственную ЭВМ с проектором или монитором, обращенным к аудитории. Во-вторых, при выполнении таких лабораторных работ студенты могут использовать более тонкую настройку и регулировку стендов, что способствует глубокому и полнейшему пониманию сути выполняемых лабораторных занятий. Как преподаватель, так и студенты, имеют возможность задавать собственные входные параметры виртуальных приборов и машин, вводя характеристики практически любого существующего электротехнического оборудования. Все потери времени, связанные с ожиданием выхода оборудования в рабочий режим, в случае с виртуальными моделями минимизированы за счёт использования компьютерных процессов, в которых все математические расчеты, соответствующие реальным процессам, выполняются в разы быстрее. Работа в виртуальной среде способствует плавному переходу от тренировки памяти, которая связана с процессом обучения, к процессам, которые развивают творческое мышление и связаны с практической составляющей обучения. В-третьих, можно проводить оперативное обновление лабораторных работ без значительных затрат времени, денежных и человеческих ресурсов, т.к. обновляется лишь одна копия виртуальной установки и копируется на все остальные компьютеры. В-четвёртых, виртуальные стенды не требуют специальных лабораторных помещений, соответствующих определенным характеристикам по требованиям техники безопасности. Существующие компьютерные классы, полностью подходят для проведения виртуальных исследований. В-пятых, современные ЭВМ имеют намного более продолжительные сроки работы, нежели многие физические приборы. Такие занятия отличаются от работы с реальными стендами гораздо большей безопасностью процессов.

Кроме достоинств существуют и некоторые недостатки, одним из них является высокая стоимость лицензионного программного обеспечения, с помощью которого осуществляется моделирование. И хотя лицензия на использование программы приобретается лишь однажды, позволяя затем без ограничений использовать её на всех машинах учебного заведения, пренебрегать этим моментом не стоит, т.к. использование нелицензионного программного обеспечения противоречит существующему законодательству. Конечно, существует возможность разработки собственного программного обеспечения, но в этом совершенно нет никакой необходимости, т.к. можно создавать виртуальные стенды в уже существующих средах моделирования специально выпущенных именно для таких нужд. В этих лабораторных работах будет использоваться программа MatLab 6.5, в которой все реальные лабораторные процессы будут моделироваться с помощью специально разработанных математических аналогов электрических приборов, машин и аппаратов.