Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Энергосберегающий асинхронный электропривод насосов системы водоснабжения животноводческих комплексов Каун Олег Юрьевич

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Каун Олег Юрьевич. Энергосберегающий асинхронный электропривод насосов системы водоснабжения животноводческих комплексов: диссертация ... кандидата Технических наук: 05.20.02 / Каун Олег Юрьевич;[Место защиты: ФГБОУ ВО «Донской государственный аграрный университет»], 2018.- 140 с.

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор состояния вопроса применения регулируемого электропривода насосов системы водоснабжения животноводческих комплексов 9

1.1 Системы водоснабжения, используемые на животноводческих комплексах совместно с энергосберегающими электроприводами насосных агрегатов 9

1.2 Системы автопоения КРС и автоматизации насосных агрегатов 14

1.3 Анализ энергосберегающих способов регулирования частоты вращения насосных агрегатов системы водоснабжения 18

1.3.1 Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 20

1.3.2 Регулируемый асинхронный электропривод на базе вентильных преобразователей частоты 22

Цели и задачи исследования 33

2. Разработка энергосберегающих режимов работы электроприводов насосов системы водоснабжения комплексов 36

2.1 Постановка задачи по снижению потребления электроэнергии насосами системы водоснабжения 36

2.2 Математическая модель системы «асинхронный электропривод -преобразователь частоты» 38

2.3 Разработка и расчет параметров компьютерной модели системы управления преобразователем частоты асинхронным электроприводом насоса 45

2.4 Адаптированный способ управления преобразователем частоты для прямоточной системы водоснабжения 55

Выводы по главе 60

3 Экспериментальные исследования энергосберегающего электропривода насосных агрегатов 61

3.1 Программа и методика проведения экспериментальных исследований 61

3.2 Методика оценки воспроизводимости экспериментальных данных 69

4.Обработка и анализ экспериментальных данных 71

4.1 Обработка экспериментальных данных 82

5. Оценка экономической эффективности применения энергосберегающего электропривода насосов системы водоснабжения животноводческих комплексов 87

5.1 Расчет первоначальных затрат для разработки и исследования ШИМ-преобразователя 87

5.2 Расчет стоимости изготовления ШИМ-преобразователя в производстве 92

5.3 Прогнозируемый расчет энергозатрат на обеспечение водоснабжения животноводческой фермы КРС на 1000 коров 96

5.4 Расчет экономической эффективности на капитальные затраты 96

Выводы по главе 99

Заключение 100

Литература 102

Введение к работе

Актуальность темы исследования. На сегодняшний день актуальным вопросом является энергосбережение в сельском хозяйстве. Данную проблему в сельском хозяйстве решают применением электроприводов, разработанных для энергосбережения, которые позволяют при сохранении требований осуществления технологического процесса обеспечивать сокращение потребления электроэнергии при стремлении коэффициента полезного действия электропривода к номинальному значению.

Сокращение потребления электроэнергии возможно осуществить в таких основных областях сельского хозяйства, как водоснабжение, вентиляция и кормоприготовление.

Создание энергосберегающих электроприводов с использованием преобразователей частоты является перспективным направлением для сокращения потребления электрической энергии с улучшением энергетических характеристик самого электропривода.

Степень разработанности темы. Вопросами регулирования и
защиты электропривода насосов занимались М.П. Костенко,

А.М. Мусин, Г.П. Ерошенко, М.А. Таранов, А.П. Гришин, Ось-
кин С.В., И.Я. Браславский, В.Н. Поляков, О.В.Григораш,
В.М. Гетманенко, К.Н. Лебедев, А.Л. Андронов, А.А. Булгаков,
В.В. Москаленко, П.В. Гуляев, Н.Ф. Ильинский, Д.М. Таранов,
И.В. Атанов, А.В. Ефанов, и др. Вопросами водообеспечения занима
лись такие ученые как А.А. Поцелуев, Н.Н. Аврамов, В.В. Сафронов,
А.К. Сокольский и др. Они внесли значительный вклад в разработку,
развитие и применение устройств для регулирования электропривода
насосных агрегатов в сельскохозяйственном производстве.

В электроприводах насосов системы водоснабжения применяется асинхронный, чаще всего нерегулируемый электропривод, который создает избыточный, не требуемый в данный момент времени напор, то есть подводит к гидравлической системе бесполезную мощность. Таким образом, целью энергосбережения является снижение этой самой мощности. Избыточный напор приводит к большим потерям воды, гидравлическим ударам при пуске, разрывам труб, лишнему шуму и т.д. за счет возрастания утечек.

Одним из энергоемких процессов в животноводстве является процесс водоснабжения, включающий в себя расход воды на кормление и поение животных, а также на бытовые нужды. Поение животных является одним из важных процессов в животноводстве, так как играет огромную роль в нормальном развитии и продуктивности животных.

В настоящее время животноводство требует максимальной автоматизации технологических процессов, позволяющих человеку только следить за правильностью выполнения отдельных операций и корректировки с пульта управления диспетчера.

Объект исследования – электропривод насосов системы водоснабжения для животноводства.

Предмет исследования – закономерность изменения частоты вращения асинхронного электродвигателя от изменения величины фазного тока.

Цель исследования – обоснование режимов работы адаптивного способа управления преобразователем частоты, способствующего сокращению потребления электроэнергии насосными агрегатами системы водоснабжения для животноводства.

Задачи исследования:

  1. Разработать компьютерную модель регулирования частоты вращения электропривода для насосных агрегатов с помощью ШИМ-преобразователей.

  2. Обосновать способ регулирования частоты вращения электропривода, способствующего наибольшему снижению потребления электроэнергии электроприводом.

  3. Обосновать структуру системы управления ШИМ-преобразователем для управления частотой вращения насосных агрегатов с поддержанием постоянного давления.

  4. Провести экспериментальные исследования адаптивного способа управления преобразователя частоты и выполнить его технико-экономическое обоснование.

Научную новизну представляют:

- адаптивный способ управления преобразователем частоты для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя

насосного агрегата за счет поддержания наименьшего тока в обмотке статора;

- компьютерная модель управления ШИМ-преобразователем
для насосного агрегата.

Теоретическую и практическую значимость работы составляют:

- полупроводниковый трехфазный регулятор напряжения с
ШИМ для насосов системы водоснабжения (свидетельство о государ
ственной регистрации программы для ЭВМ № 2012617187);

математическая модель управления ШИМ-преобразователем для насосного агрегата;

структурная схема регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя;

- графические зависимости параметров электропривода при
адаптивном регулировании.

Методология и методы исследований. Проведенные исследования основаны на анализе отечественной и зарубежной научно-технической литературы. Применены методы математической статистики, программирование, прикладное программное обеспечение общего назначения и специализированные математические пакеты (MATLAB, MS Excel и др.).

На защиту выносятся следующие основные положения:

адаптивный способ управления преобразователем частоты для регулирования частоты вращения электропривода насоса за счет поддержания минимального тока в обмотке статора;

компьютерная модель управления ШИМ-преобразователем для насосного агрегата;

структурная схема регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя;

графические зависимости параметров электропривода при адаптивном регулировании.

Реализация результатов исследования. Результаты работы были внедрены в учебный процесс АЧИИ ФГБОУ ВПО Донской ГАУ в г. Зернограде, в крестьянско-фермерском хозяйстве Зерно-градского района (ИП глава КФХ В. П. Турилин).

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях в АЧИИ ФГБОУ ВПО Донской ГАУ (г. Зерноград), СКНИИМЭСХ (г. Зерноград), СтГАУ (г. Ставрополь), ТДАТУ (г. Мелитополь, Украина), ВИЭСХ (г. Москва).

Публикация. По результатам исследований опубликовано 19 научных работ, в том числе 3 в рецензируемых изданиях из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ, 3 патента РФ. Общий объем публикаций составляет 48,571 п. л., из них личный вклад автора - 5,1 п. л.

Структура, и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, пять глав, заключение, список литературы из 154 источников и приложений. Работа изложена на 118 страницах машинописного текста.

Системы водоснабжения, используемые на животноводческих комплексах совместно с энергосберегающими электроприводами насосных агрегатов

Вода – основа жизнедеятельности всех живых организмов, которая необходима для основных биохимических процессов обмена веществ организма. Для производства 1 литра молока корова в среднем потребляет 4…5 литров воды. Общее водопотребление КРС зависит как от массы конкретного животного и его продуктивности, так и от температуры воздуха в помещении [2,106, 111].

В [72] указано, что для КРС предпочтительнее оказывает влияние поение 12–21 раз в сутки маленькими объемами. После доения животное употребляет около 1/3 части от суточной потребности. Это приводит к неравномерности потребления воды в течение суток (рисунок 1.1) [94]. В большинстве животноводческих комплексов для систем водоснабжения применяют нерегулируемый асинхронный электропривод, который выбирается на максимальный расход воды, и, в виду отсутствия регулировок, потребляет максимальное количество электроэнергии в часы снижения потребления [61].

При недостатке воды в птицеводстве погибает также большое количество поголовья. Поэтому вопрос качественного водоснабжения актуален для всех видов животноводческих комплексов.

Мощность двигателя для привода насоса где – коэффициент запаса, о.е.; – удельная плотность перекачиваемой жидкости, Н/м3; – номинальная подача, м3/с; – номинальный напор, м; – КПД насоса, о.е.; – КПД привода насоса, о.е.

Из формулы (1.1) следует, что мощность прямо пропорционально зависит от напора и подачи жидкости.

Применение регулируемого электропривода позволит сократить потребление электроэнергии за счет поддержания производительности и напора, необходимых в каждый текущий момент времени. Поэтому требуется дальнейшее совершенствование процесса автоматизации поения на животноводческой ферме.

Для центробежных насосов производительность пропорциональна угловой скорости, напор – квадрату угловой скорости, а мощность - кубу, поэтому при регулировании скорости необходимо регулирование частоты вращения электропривода насосного агрегата. Из этого следует, что можно добиться значительного уменьшения затрат потребления электроэнергии и воды. Система водоснабжения является совокупностью машин, оборудования, а также инженерных сооружений, которые предназначены для отбора воды из источников, подъема ее на высоту, очистки, дезинфекции, хранения и подачи к местам потребления [107].

Различные потребители расходуют воду на многие нужды, основные из которых можно выделить следующие:

- хозяйственно-питьевые нужды;

- производственные цели;

- пожаротушение.

Системы водоснабжения классифицируются по различным признакам, представленным на рисунке 1.2.

Рассмотрим подробнее системы водоснабжения по способу использования воды.

В системе башенного водоснабжения (рисунок 1.3 а) вода из открытого источника при помощи насосного агрегата подается в водонапорную башню, из которой под действием силы тяжести податся в основной магистральный водопровод, который подводит ее всем потребителям [111]. 23

Недостатком башенной системы служит наличие водонапорной башни, которая предполагает за собой дополнительные затраты на ее монтаж, процесс эксплуатации, затраты на обслуживание и ремонт. Также башенные системы перемерзают в зимний период, а для их утепления создают систему обогрева, что удорожает процесс водоснабжения животноводческой фермы. В зимний период происходит замерзание башни, при котором нарушается подача воды потребителям, что недопустимо, особенно на животноводческой ферме. Такая авария приводит к серьезным финансовым затратам.

В системе резервуарного водоснабжения (рисунок 3.1 б) вода из источника при помощи насосного агрегата закачивается в резервуар из источника [2].

Уровень воды в резервуаре контролируется при помощи датчиков уровня, что используется и в системах башенного водоснабжения. Формирование давления в магистральном трубопроводе осуществляется промежуточным насосом, который выбирается так, чтобы обеспечить нормальное водоснабжение в часы наибольшего разбора воды.

Основной недостаток данной системы состоит в том, что в часы минимального разбора воды насосный агрегат будет перерасходовать электроэнергию не только из-за того, что его мощность подбирается с учетом наибольшего водопотребления, но и из-за частых коммутаций, при которых увеличивается число аварийных ситуаций и уменьшается срок службы оборудования.

Система прямоточного водоснабжения (рисунок 3.1 в) разрабатывается на основе любой из двух вышеперечисленных систем сельскохозяйственного водоснабжения. Ее отличие заключается в том, что давление в магистральном трубопроводе создается самим насосным агрегатом, а дополнительная емкость (водонапорная башня или резервуар) применяется лишь для пожарных целей. Давление в системе водоснабжения поддерживается за счет датчиков давления, установленных в системе водоснабжения. Для того, чтобы подать воду в нужном объеме, всем потребителям необходимо датчики давления устанавливать в начале магистрального трубопровода и у последнего потребителя [111].

Система прямоточного водоснабжения является на сегодняшний день наиболее актуальной и удобной для потребителя, благодаря тому, что в магистральном водопроводе всегда поддерживается стабильное давление даже у самого удаленного потребителя. Распространение прямоточных систем способствовало созданию ШИМ-преобразователей, которые устанавливают совместно с асинхронным электроприводом насосного агрегата.

Для качественного водоснабжения КРС необходимо рассмотреть системы автопоения для животных КРС.

Адаптированный способ управления преобразователем частоты для прямоточной системы водоснабжения

Для уменьшения потребления электроэнергии необходимо разработать способ управления ШИМ-преобразователя, который бы самостоятельно подбирал параметры сети, питающей электродвигатель, направленные на уменьшение потребления электроэнергии и улучшение характеристик электропривода.

Для решения данной задачи разработан адаптивный способ управления ШИМ-преобразователем, который самостоятельно подстраивается под минимальное энергопотребление насосным агрегатом.

Обратная связь по давлению выполняет роль задатчика параметров напряжения и частоты питающей сети системы управления силовыми ключами. При увеличении давления напряжения и частота повышается на одну ступень. При этом происходит подбор частоты. Если при этом ток уменьшается, то параметры увеличиваются еще на одну ступень. При достижении минимума тока преобразователь частоты начинает работать при данных параметрах. В случае повышения либо снижения давления также происходит плавный переход с текущей ступени зависимости частоты от напряжения, и опять происходит подбор параметров для уменьшения тока в нулевом проводе.

На рисунке 2.11 представлена блок-схема адаптивного алгоритма управления.

Принцип работы алгоритма, представленного на рисунке 2.11, заключается в автоматическом поиске минимального значения тока и стабильного давления, соответствующего наименьшему потреблению электроэнергии. При начале работы алгоритма, в блок 2 необходимо ввести следующие постоянные величины, вводимые электротехническим персоналом, производящим настройку ШИМ-преобразователя, а именно начальная, конечная величина коэффициента заполнения импульсов (q) и его шаг, время задержки, которое учитывает инерционность данной системы (А). Коэффициент q соответствует амплитуде выходного напряжения ШИМ-преобразователя, питающего электродвигатель, а количество импульсов (z) соответствует частоте выходного тока ШИМ-преобразователя.

В блоке 3 опрашивается кнопка «Пуск» – SB1(SB1=1?). При условии SB1=1 работа алгоритма переходит к запуску подпрограммы плавного пуска электродвигателя по линейному закону управления ШИМ-преобразователем (блок 4). При невыполнении условия работа алгоритма переходит на проверку условия нажатия кнопки SB1.

В блоке 5 опрашивается дискретный датчик наименьшего давления SP1 (давление сравнивается с заданным). В блоке 6 запускается счетчик S1 с начальным значением S1Н=0.

В блоке 7 происходит проверка условия, замкнут ли датчик (SP1=1?). При условии SP1, не равном 1, в блоке 8 увеличивается q и уменьшается z на один фиксированный шаг. После этого алгоритм передает работу блоку 12, где осуществляется проверка значения А.

Если в условии S1Т не равно А, в блоке 13 производится увеличение S1Т на единицу и алгоритм возвращается к блоку 7.

Если SP1=1, то опрашивается датчик наибольшего давления SP2. При условии SP2=1 в блоке 11 уменьшается q и увеличивается z на один шаг. Далее алгоритм переводит управление к блоку 12, где сравнивается значение счетчика с А.

При условии, что S1Т, не равном А, в блоке 13 производится увеличение S1Т на единицу и переход обратно к блоку 7.

При SP2, не равном единице, алгоритм переводит работу программы к блоку 14 опрашивается датчик тока ТА1, и получается фиксированное значение фазного тока - I.

В блоке 15 запускается счетчик S2 с начальным значением S2Н=0. В блоке 16 уменьшается q на один шаг. В блоке 17 опрашивается датчик тока TA1, в результате этого получается фиксированное значение тока I1. В блоке 18 сравнивается I1 с предыдущим значением I.

Если ток I1 меньше I, то в блоке 27 сравнивается текущее значение счетчика S2Т с коэффициентом А. Если значение счетчика S2Т не равно А, то в блоке 29 увеличивается S2Т на единицу и программа возвращается к блоку 16, а при условии, что значение S2Т равно А, параметры q и z остаются такими же. После этого электродвигатель работает с данными параметрами при наименьшем токе I1.

Если ток I1 больше I, то в блоке 19 запускается счетчик S3 с начальным значением S3Н=0. В блоке 20 увеличивается q на один шаг. В блоке 21 опрашивается датчик тока ТА1, и в итоге получается фиксированное значение тока I2.

Если ток I2 меньше I1, то в блоке 23 сравнивается значение S3Т с А. Если значение S3Т не равно А, то в блоке 24 увеличивается S3Т на единицу и возвращается к блоку 20, а при значении счетчика S3Т равном А, параметры q и z остаются без изменения. После этого электродвигатель работает с энергосберегающими параметрами при наименьшем токе I1 [53].

При последующем изменении давления в трубопроводе системы водоснабжения опрашивается датчик давления и тока и заново начинается поиск значения энергоэффективных параметров для нового значения расхода воды.

При условии, что момент сопротивления у каждого типа насосов неодинаков, следовательно, и закон управления ШИМ-преобразователем, который управляет электродвигателем U=f(f), также должен быть не одинаковым. Представленный адаптивный алгоритм будет регулировать частоту вращения электродвигателя насоса для того, чтобы давление было всегда постоянным при наименьшем потреблении электроэнергии.

Из этого можно сформулировать гипотезу, что использование адаптивного алгоритма управления ШИМ-преобразователем позволит уменьшить потребление электроэнергии на 5…7%.

Для представления экспериментальной установки была построена модель экспериментальной установки в КОМПАС 3D (рисунок 2.12).

Программа и методика проведения экспериментальных исследований

Для проведения данного эксперимента необходимо следующее:

- насос К8/18 совместно с асинхронным электродвигателем АИР80А2У3 мощностью 1,5 кВт;

- электронный тахометр Amprobe TACH-10;

- преобразователь частоты HFinverterF-1000G.

Схема эксперимента и общий вид экспериментальной установки представлены на рисунках 3.1 и 3.2.

Эксперимент проводится следующим образом:

- электронным тахометром измеряется частота вращения электродвигателя насоса при условиях f=20…50 Гц, f=5 Гц;

- строятся механические характеристики электродвигателя по формуле (2.15);

- на механических характеристиках откладывается момент сопротивления насоса на соответствующей частоте питающей сети;

- строится момент сопротивления насоса;

- производится анализ теоретического, построенного по формуле (2.5) и экспериментального момента сопротивления;

- по механическим характеристикам строятся скоростные характеристики по формуле 2.16.

По данным характеристикам находится минимальное значение тока при каждой частоте питающей сети.

Эксперимент второй – исследование зависимости энергетических характеристик электропривода (тока статора, коэффициента мощности, активной, реактивной и полной мощностей) от частоты при Uс=const с помощью анализатора качества электроэнергии HIOKI 3196.

Задача эксперимента – проанализировать изменение тока статора при регулировании частоты питающей сети и при Uс=380 В.

Схема эксперимента представлена на рисунке 3.3. Для проведения данного эксперимента необходимо следующее:

-асинхронным электродвигателем - насос К8/18 совместно с АИР80А2У3 мощностью 1,5 кВт;

- анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196;

- преобразователь частоты HFinverter F-1000G.

Эксперимент третий – исследование зависимости энергетических характеристик электропривода (тока статора, коэффициента мощности, активной, реактивной и полной мощностей) при изменении частоты и напряжения питающей сети. Определение зависимости минимальных энергетических характеристик от входного напряжения и частоты.

Задача эксперимента – проанализировать изменение тока статора при регулировании частоты и напряжения питающей сети.

Схема эксперимента № 3 представлена на рисунке 3.5.

Для проведения данного эксперимента необходимо следующее:

- насос К8/18 совместно с асинхронным электродвигателем АИР80А2У3 мощностью 1,5 кВт;

- анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196;

- преобразователь частоты HFinverterF-1000G;

- ЛАТР 380 В;

Эксперимент проводится следующим образом:

- анализатор качества электроэнергии подключается в сеть по схеме, представленной на рисунке 3.4;

- измеряются энергетические характеристики электропривода при регулировании линейного напряжения при помощи ЛАТРа в пределах 280…400 В и при регулировании частоты при помощи преобразователя частоты HFinverter F-1000G в пределах от 20 Гц до 50 Гц с шагом 5 Гц. Эксперимент четвертый – исследование зависимости тока статора фазы А от давления в сети водоснабжения.

Задача эксперимента – исследовать зависимость энергетических характеристик электропривода от давления в сети водоснабжения.

Схема эксперимента № 4 представлена на рисунке 3.6.

Для проведения данного эксперимента необходимо следующее:

- насос К8/18 совместно с асинхронным электродвигателем АИР80А2У3 мощностью 1,5 кВт.

- анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196 - преобразователь частоты HFinverter F-1000G,

- ЛАТР 380 В,

- датчик давления Эксперимент проводится следующим образом:

- при помощи HIOKI 3196 измеряется ток фазы, -при помощи манометра измеряется давление в сети водоснабжения

- при помощи электронного тахометра определяются обороты электродвигателя. Приборы и оборудование, используемые при проведении экспериментальных исследований

1. Осциллограф GDS-840S производства фирмы GOODWIL (рисунок 3.7).

Относительная погрешность U с делителем 10 Х – 0,01 %,

Максимальная частота синхронизации сигнала по двум каналам – 2 МГц.

Величина предельного измеряемого напряжения – 300 В.

2. Мультиметр цифровой DT 9205A

3. Тахометр Amprobe TACH-10 (рисунок 3.9) служит для измерения скорости и частоты вращения контактным или бесконтактным способом. Он может использоваться для определения скорости вращения двигателей, а также других движущихся систем. Полученные результаты выводятся на ЖК-дисплей. В случае длительного простоя прибор автоматически выключается, что экономит заряд элемента питания.

Технические характеристики Amprobe TACH-10 Погрешность – 0.1 %.

Рабочая температура, C – от 0 до +50 Напряжение питания – 9 В. Типоразмер – крона. Количество батареек – 1 шт.

Диапазон измерений частоты вращения, об/мин – 10-19999 (контактный способ), 10-99999 (бесконтактный способ) Температура хранения, С – от -10 до +50. Вес, кг – 0.09. Габариты, мм165х51х32

4. Анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196 (рисунок 3.10)

Анализатор качества электроэнергии HIOKI 3196 – профессиональный прибор, измеряющий TrueRMS напряжения и тока, частоту, активную и реактивную мощность, коэффициент мощности, коэффициент разбалансировки тока и напряжения. HIOKI 3196 предназначен для анализа и контроля качества электроэнергии, одновременно выполняя функции анализатора качества электроэнергии, осциллографа, мультиметра и регистратора. Измерение параметров и сохранение резуль татов происходит одновременно, что позволяет сохранять всю необходимую информацию (особенно результаты сбоев). Технические характеристики:

- 4 канала для измерения напряжения и 4 канала для измерения тока;

- определение формы сигнала и вывод ее на дисплей;

- возможность подключать пять типов токоизмерительных клещей (5/100/500/1000/5000 А);

- запись до 100 наборов данных в память прибора и до 1000 - на внешнюю карту памяти.

Расчет первоначальных затрат для разработки и исследования ШИМ-преобразователя

Расчетная стоимость НИОКР содержит следующие составляющие затрат на:

- оплату труда научных работников;

- единый социальный налог;

- потребляемую электроэнергию;

- материалы и комплектующие изделия, необходимые при разработке;

- накладные расходы.

Расчет затрат целесообразнее производить точным методом. Для произведения расчетов заработной платы специалистов по изготовлению ШИМ-преобразователя для насосного агрегата составим таблицу 5.1.

Основная оплата труда специалистов вычисляется по формуле:

где tt - промежуток времени выполнения /-го вида работ, ч;

S - тарифная ставка 1 часа исполнителя при выполнении /-го вида работ, руб./ч. Дополнительная оплата труда специалистов вычисляется следующим образом:

где гід - коэффициент дополнительной заработной платы.

В дополнительную оплату труда входят выплаты, которые связаны с очередными и внеочередными отпусками, оплатой труда на выполнение ОКР можно принять КПД дополнительное Т]д = ОД...0,2.

Зд= (2994,1...4483)-0,15= 449,1...672,5 [руб]. Единый социальный налог взимается от суммы основной и дополнительной оплаты труда в размере г/с = 35,6%:

Затраты на потребление электроэнергии рассчитываются с учетом потребляемой мощности отдельных электроприемников Pg (кВт), продолжительности их эксплуатации при проведении ОКР (ч) и тарифа на электроэнергию ц , (руб./кВтч):

Результаты расчета сведены в таблицу 5.2.

Общие затраты на сырье и материалы, а также на комплектующие изделия, необходимые при разработке устройства, определяем по формулам:

где т - норма расходау-го материала; цщ - цена единицы материала; /А - количество комплектующих изделий к-го типа; zk - цена единицы к-го изделия.

Расчет затрат на комплектующие изделия и расходные материалы должен выполняться в соответствии с данными таблиц 5.2, 5.3 и 5.4