Източници на енергия



Дата23.10.2018
Размер149.85 Kb.
#93254

  1. Източници на енергия:

    1. Механична енергия

  • река

  • създаване от магнитно поле чрез феромагнитен материал

  • създаване от електрично поле чрез електрически зареден предмет

  • хидравличен цилиндър с бутало

  • създаване от гравитационно поле чрез масата на някакъв предмет

  • преобразуване от въртеливо движение чрез механична система

    1. Светлинна енергия

  • звезда

  • електрическа крушка с нажежаема жичка

  • луминесцентна електрическа крушка

  • електрическа лампа с волтова дъга

  • светулка

  • светодиод




  1. Концептуално проектиране на електроизделие "Електромагнитно реле"

    1. главна функция - скокообразно управление на електрическа енергия чрез електрическа енергия, като има два превключващи контакта със средно изключено положения

    2. описание на проблема по различни начини:

      1. формулиране на проблема - като главната функция

      2. скокообразно - рязко, внезапно

управление - промяна, направляване

електрическа енергия - електричество

превключващ - сменящ

контакт - връзка

среден - междинен

изключен - не пропускащ

положение - състояние


      1. "Скокообразно управление на електричество чрез електричество, като има два сменящи контакта със средно изключено положение"

"Скокообразно направляване на електричество чрез електричество, като има две превключващи връзки с междинно не пропускащо положежение"

"Внезапно направляване на електричество чрез електричество, като има два сменящи контакта с междинно изключено състояние"

"Рязка промяна на ел. енергия чрез ел. енергия, като има две пречключващии връзки със средно изключено състояние"

"Скокообразно направляване на електричество чрез електричество, като има два свенящи контакта с междинно изключено положение"



      1. скокообразно - с разграничени положения

управление - включване, изключване, превключване

ел. енергия - електрически сигнали, управлявана верига, управляваща верига

превключващ - пренасочващ

контакт - свързващи звена

среден - неутрален

изключен - прекъснат

положение - позиция


      1. "Включване на електрически сигнали чрез ел. енергия с разграничени положения, като има два превключващи контакта със средно изключено положение"

"Изключване на електрически сигнали чрез управляваща верига скокообразно, като има две пренасочващи свързващи звена с неутрална изключена позиция"

"Превключване на управлявана верига чрез ел. енергия скокообразно, като има два пренасочващи контакта с неутрална изключена позиция"

"Управление на ел. енергия чрез ел. сигнали с разграничени положения, като има два пречключващи контакта със средно изключено положение"

"Включване на управлявана верига чрез ел. сигнали скокообразно, като има две пренасочващи свързващи звена с неутрална прекъсната позиция"



      1. скокообразно - стъпаловидно, стръмно

управление - контролиране

ел. енергия - електрически ток

превключващ - променящ

контакт - проводящи части

среден - между два

изключен - спрян

положение - точка


      1. "Скокообразно контролиране на ел. енергия чрез електрически ток, като има две превключващи проводящи части със спряна точка между двете."

"Стръпаловидно упраление на ел. ток чрез ел. енергия, като има два превключващи контакта със средна изключена точка."

"Стръмно контролиране на ел. ток чрез ел. ток, като има две проводящи части със средна спряна точка"



    1. търсене на решение за реализиране на главната функция

      1. възможни решения за осъществяване на главната функция са:

  • рид ампули задействани от електромагнит два електромагнита в зависимост от посоката на тока

  • контактни пластини привлечени от два електромагнита от двете страни в една от двете посоки в зависимост от входния ток

  • ос с магнит, която се задвижва от електромагнит, като поради магнита може да се мести в две посоки

  • два електромагнита, които дърпат котвата в едната или другата посока


За намиране на допълнителни решения ще използваме метод "Тотална аналогия".


  1. Проблем: "Да се намери нова реализация на главната функция на ТО "Електромагнитно реле"";

  2. Основни функции

    1. провеждане на електрическа енергия

    2. електромагнитна индукция

    3. провеждане на магнитна енергия

    4. осигуряване на движение

    5. ограничаване на движение

    6. връщане в изходно положение

    7. изолация

    8. закрепване

    9. защита




  1. Аналогия със словестно описан ТО

    1. Нека обектите са транзистор, фотодиод, бутон, потенциометър, термодвойка, термореле

    2. анализиране и преценка на целесъобразността

  • транзистор - при подаване на сигнал м/у емитера и базата се осъществява добър ел. контакт м/у емитира и колектора - при използване на два транзистора в зависимост от посоката на тока може да се осъществи превключване

  • фотодиод - при въвеждане на светлинен поток се променя електрическия ток пред елемента - на една от две крушки или светодиоди се подава електрическа енергия, която се преобразува в светлинна. Светлинната енергия се насочва към съответно един или друг фотодиод и така се осъществява преключване.

  • бутон - при натискане на бутона се включва или изключва електрическа верига свързана към него - електромагнит избутва котва в една от две посоки в зависимост от подадения ток, като котвата задейства един от два бутона в зависимост от посоката

  • потенциометър - плъзгач се движи по проводяща писта с нееднородно съпротивление, като в крайните положения съпротивлението е най-ниско, а към средата много високо и така се контролира тока през него - електродвигател завърта оста на потенциометъра




  1. Аналогия с чертеж на ТО

    1. Избираме чертеж E6.00.00 ЧВ на "Реле пневматично".

    2. При подаване на газ под налягане мембраната чрез изтласквача притиска контактните пластини и осъществява електрически контакт. Входните потоци са материален (газ) и електрическа енергия. Изходен е електрическа енергия.

    3. Възможно решение е: Мембраната е постоянен магнит. На мястото на входа за газ се поставя електромагнит, който при подаване на електрическа енергия индуцира магнитно поле, което избутва или издърпва мембраната и така свързва контактните пластини. Под контактната пластина от страната на мембраната има допълнителна пластина, която при издърпване на мембраната се допира до средната и така се осъществява превключване.




  1. Аналогия със случаен обект

    1. Нека случайният обект е котлон.

    2. потоци

      1. вход - електрическа енергия

      2. изход - топлинна енергия

    3. части

      1. нагреватек

      2. керамична изолаця на нагревателя

      3. свързващи проводници

      4. корпус

    4. свойства - мощност, работно напрежение

    5. към нагревателя или нагревателната повърхност може да се прикрепи термичен предпазител или термореле, такива че да включват при достигане на една гранична по-висока от изходната температура и също термореле или предпазител, които да включват при достигане на една по-ниска от изходната температура - така може да се контролира външна електрическа верига чрез подадената ел.енергия, като температурата на котлона е междинна за да е в изключено положение релето




  1. Аналогия с картина

    1. Използваната картина се намира на 145 стр. от ръководството по ОИП

    2. Картината съдържа: пясък, море, вода, хора, вълни, небе, скала, облаци, слънце, трева, хоризонт

    3. Едно възможно тълкувание е "Човек е прекалено малък в сравнение с явлениета и процесите на света, затова нищо друго не му остава освен да се възползва и забавлява от тях."

    4. Аналогия, която може да се направи е:

Електрически нагревател (аналогия със слънцето) загрява електролит (аналогия с вода, море), който започва да кипи и се изпарява вода, като нивото пада и включва един от двата поплавъка на повърхността на водата. Ако дойде буря (аналогия с облаци), завали дъжд и нивото на водата се покачи се включва другия поплавък.

  1. Аналогия със случаен елемент

    1. уточняване на елемента - книга

    2. Книгата се състои от листи и корица пришити заедно. Листите могат свободно да се разгръщат. Корицата защитава листите и придава естетически приятен външен вид.

    3. Едно възможно решение е - листите на книгата са контактни пластини. Един от листите в нормално положение се държи вдигнат спрямо книгата и в зависимост от това в коя посока го избута електромагнит се превключва в съответното положение.




  1. Решението, което ще се скицира е потенциометърът задвижван от електродвигател.

Потенциометърът и електродвигателят споделят една ос. Между корпусите на електродвигателя и потенциометъра има свързващ мост, който не позволява завъртане на статорите на двата ТО един спрямо друг.

ФПД на предложеното решение е показано по-долу.


Основните функции на предложеното решение са:



  1. провеждане на електрическа енергия

  2. провеждане на магнитна енергия

  3. осигуряване на магнитна енергия

  4. електромагнитна индукция

  5. преместване

  6. ограничаване на движението

  7. изолация от електрическа енергия

  8. защита

  9. електрическо съпротивление на проводник

  10. закрепване



    1. Определяне на видовете необходими теоретични пресмятания

  • пресмятания за електрическа енергия

  • пресмятания за механична енергия

  • пресмятания за магнитна енергия

  • пресмятания за електромагнитна индукция

  • пресмятания за електрическо съпротивление на проводник

  • пресмятане по закона на Ом




  1. Условно означение в принципна електрическа схема:




  1. Концептуално проектиране на функционален блок (съставна част) от електротехническо изделие - основа и капак

    1. Основни функции:

      1. Капак

  • защита

  • закрепване

      1. Основа

  • защита

  • закрепване

  • провеждане на електрическа енергия

  1. Разработване на морфологична таблица




Основни

функции


Начин на

реализация




Съставни части на реализация

Признаци



Решения



Брой решения


Капак:

защита


чрез преграда

вътрешни елементи на ТО

Разположение


преградата да обгръща детайлите,

да не обгръща детайлите,



2

Прозрачност


да е прозрачна, да е непрозрачна

2

еластичност

еластична, нееластична

2

Отвори


да има отвори, да няма отвори,

2

Дебелина


да е дебела, да е тънка

2

материал

Пластмаса, метал, друг

3

Капак:

закрепване



разглобяемо съединение


винт

Дълбочина на отвора

малка, голяма, средна

3

напречно сечение на отвора

Малко, голямо, почти колкото дебелината на стената

3

Брой

1, 2, 3, 4

4

здравина

Голяма, малка

2

болт, впресована гайка


Брой

2, 4

2

Външен размер на гайката

Почти колкото дебелината на стената, по-малък от дебелината на стената, по-голяма от дебелината на стената

3

Впресована шпилка и подвижна такава



Брой


1, 2, 4

3

Дълбочина

Малка, средна, голяма

3

Пружиниращ елемент

Форма

Триъгълна призма, трапецоидна призма друга

3

Дебелина

Голяма, малка

2

Дължина

Къс, дълъг

2

Брой

2, 4

2

дълбочина

Голяма, плитка

2

Неразглобяемо съединение

лепило

Площ на слепване

Голяма, средна ,малка

3

Нит

Брой

2, 4

2

Основа:

защита


Чрез преграда

вътрешни елементи на ТО

Дебелина

Голяма, малка, средна

3

Еластичност


Да, не

2

Отвори

Има, няма

2

материал

Пластмаса, друг изолатор

2

Основа: закрепване

Разглобяемо съединение

винт

Дълбочина

Малка, средна, голяма, през цялата основа

4

Напречно сечение

Малко, голямо

2

Брой на отворите

1, 2, 3, 4+

4+

Неразглобяемо съединение

Лепило

Площ на слепване

Малка, средна, голяма

3

нит

брой

1, 2, 3, 4+

4+

Основа: провеждане на електрическа енергия на електрическа енергия

Чрез впресовани изводи

Основа, изводи

Форма на напречно сечение

Кръгла, квадратна, триъгълна, шестоъгълна, плоска (пластиная)

5

Дължина

Голяма, малка, средна

3

Големина на напречно сечение

Голяма, малка, средна

3

Отвори

Има, няма

2

Брой


4, 5, 6, 7, 8+

5+

Начин на подреждане

Правоъгълен масив, окръжност, друг

3

Стъпка на подреждане

Равна, различна

2

Химически защитени

Да, не

2

Чрез стърчащи кабели

кабели, вътрешни елементи на ТО

дължина

Къси, дълги

2

Напречно сечение


Голямо, малко, средно

3

Максимално допустим ток

Голям, малък, среден

3

Брой жила

Едно, много

2

Изводите са част от контактните пластини

Контактни пластини

дължина

Голяма, малка

2

Отвори

Има, няма

2

Големина на напречното сечение

Различна от пластините, същата като на пластините

2

Начин на подреждане

Правоъгълен масив, окръжност, друг

3

Стъпка на подреждане

Равна, различна

2

Чрез лустер клеми закрепени за основата

Лустер клеми, основа

Максимално сечение на проводника

Голямо, малко, средно

3

Брой

4, 5, 6, 7, 8+

5+

Максимално допустим ток

Голям, малък, среден

3




  1. Разработване на избрано решение

Избраното решение е непрозрачен капак, обгръщащ изцяло вътрешните ТО, еластичен, без отвори, дебелина - средна - 2мм, материал - бустрен. Закрепването между капака и основата е с пружиниращ елемент - щифтове с форма на правоъгълна призма, с дебелина колкото капака, малка дължина- 4мм. Броят им е 4 с голяма дълбочина - 4 мм.

Основата е със средна дебелина - 4мм, еластична е, няма отвори. Материал фенопласт. Закрепването е с винт през цялата основа (завинтва се за релето), напречно сечение малко - 2,5 мм. Броят е 2. Електрическата връзка се осъществява чрез 6 цилиндрични извода, с малка дължина - 2 милиметра. Напречното сечение е средно - 1мм, няма отвори, 6 на брой. Подредени са в правоъгълна матрица, при равна стъпка. Химически са незащитени.




  1. Избор на материал

    • за капак

Капака обгръща детайлите, непрозрачен е, еластичен и се свързва към основата с четири пружиниращи съединения. Дебелината на стената е средна - 2 милиметра и няма допълнителни отвори. Тъй като няма специални изисквания към материала избираме Бустрен ПС-185-14 БДС 12603-85, като най-евтин от предложените.


    • за основа

Основата е със средна дебелина - 4 мм, няма допълнителни отвори. Тъй като е в контакт с токопроводящи части трябва да е електроизолатор, и тъй като е в близост с магнитна верига трябва да не се влияе от магнитни полета. Избраният материал трябва да е електрически изолатор и да не се влияе от магнити. С цел по-голяма устойчивост на изделието избираме Фенопласт м. ФЕ-П черен БДС 10-80.


    • за изводи

Изводите провеждат електричен ток. Кръгли са (цилиндрична форма) със средна дължина и без отвори в тях. Трябва да са химически защитени от околната среда за да не се окисляват. Материалът трябва да е проводник с добра химическа устойчивост - избираме Плоча EN 1652 - CuZn10 - R240 - 11 x 100 x 1200.



  1. Изработване на необходима конструктурска документация:

  1. Описание на комплекта задължителна конструктурска документация:

Документацията включва Сборен чертеж на блока "Блок капак основа" (Е07 03.00.00 ЧС); Списък на съставните части на блока (Е07 03.00.00); Чертеж на детайл "Капак" (Е07 03.00.01); Според чертеж позиция 2 "Основа" (Е07 03.01.00 ЧС); Списък на съставните части на позиция 1 (Е07 03.01.00); Чертежи на детайли "Основа" и "Извод" от позиция 1 (Е07 03.01.01 и Е07 03.01.02)

  1. Описание на възможно взаимно разположение на функционалните блокове (съставните части) на цялото изделие

Като се има предвид начинът на закрепване на вътрешните блокове към основата, задължително трябва да има два отвора с резба за винтовете. Това показва, че броя на възможните разположения на вътрешните блокове се определя именно от възможността за наличие на такива отвори във вътрешните блокове.

Тъй като отворите са на лице в свързваните блокове, остават само два възможни варианта - блоковете да се разположат така, че отворите да съвпадат с местата на винтовете или да се обърнат обратно по оста свързваща центровете на отворите, ако габаритните им размери не причиняват опиране или пресичане на блоковете с капака или основата.









Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница