Исследование повышающих преобразователей постоянного напряжения

Уставный фонд предприятия создается из расчета 50% минимальных годовых затрат каждого из организаторов. Наемные рабочие пока не привлекаются. Под производственный цех арендуется небольшое помещение, и оборудуются пять рабочих мест: научного работника; научно – технического и научно – вспомогательного персонала; производственных рабочих. В первое время выпускаются опытные образцы. На этом этапе планируется первичное апробирование первых моделей устройства, настройка его параметров, решаются организационные и финансовые задачи. На следующем этапе планируется привлечениеинвестиций в проект и аренда специального заводского оборудования с расширением площадей производства. Решается вопрос о возможном составе штата сотрудников, их уровне профессиональной подготовки и в итоге привлекаются наемные рабочие. Производится поиск потенциальных партнеров, инвесторов, прорабатываются каналы сбыта и продвижения товара на рынок.4.9 Финансовый планМировая практика выработала стандартные, сопоставимые процедуры оценки коммерческих инвестиционных проектов. Все методы определения эффективности инвестиций базируются на составлении дисконтированных сумм вложений и доходов. Информационной базой для расчета показателей эффективности вложений служит так называемый поток платежей. Он формируется во времени из сумм чистого дохода (со знаком плюс) и инвестиционных затрат (со знаком минус), называемых членами потока платежей. Под чистыми доходами понимается сумма денежной выручки, полученная в каждом интервале планирования (например, в каждом году), за вычетом всех реальных платежей, связанных с ее получением. Чистый доход, таким образом, равен сумме чистой прибыли (за вычетом налогов) и амортизации.4.9.1 Критерии эффективности коммерческих инвестицийЧистый поток денежных средств – Д, генерируемых инвестиционным проектом за каждый год жизни проекта, рассчитывается по формуле 4.1:,где ЧП – годовая чистая прибыль от реализации продукции, созданной инвестиционным проектом;А – годовые амортизационные отчисления; ИЗ – инвестиционные затраты. Амортизация не является потоком платежей или поступлений, но это инвестиционный ресурс, который остается в компании.Годовая чистая прибыль может быть рассчитана по формуле4.2:Где,ВР – годовой объем продаж; ЭР – годовые эксплуатационные (операционные) расходы (расходы на хозяйственную деятельность); Т – ставка налога на прибыль (0.2). Расчет элементов приведем в табличной форме в виде так называемых бюджетов. Капитальный бюджет, позволяющей оценить потребность в инвестиционных затратах, представлен в виде таблицы 4.5. Инвестиционные затраты ИЗ определяются суммой затрат в основной и оборотный капитал:Где,Изо – инвестиционные затраты в основной капитал; ИЗоб – инвестиционные затраты в оборотный капитал. - инвестиции в основное технологическое оборудование; - инвестиции во вспомогательное оборудование; - стоимость монтажа и пуско-наладки оборудования; - стоимость транспортировки оборудования; - прочие инвестиционные расходы, значимые для проекта (патентование, лицензирование и др.).Рассчитаем затраты на материалы и покупные комплектующие изделия исходя из курса 65.06 рублей за 1 доллар США и сведем их в таблицу 4.4. При расчете материальных затрат на компоненты принимаем что число одноканальных передатчиков базовой станции равняется 8, число одноканальных приемником базовой станции равняется 8.Таблица 4.4. Затраты на материалы и комплектующиеНаименованиеЦена за ед. руб.ПрименяемостьСтоимость, руб.2N3773G57157MBR40250G1201120К71-6-200 нФ×200 В20120К30-35-5.7мкФ×200 В20120КИГ-200 мкГн100011000КИГ-200 мкГн100011000Стеклотекстолит1201120Материалы1001100Итого:2437Вычислим себестоимость изделия.Таблица 4.5 Калькуляция себестоимости изделияСтатьи затратЗатраты на единицу, р.ОбоснованиеПеременные затраты1.Материальные затраты2437По данным предприятия2.Основная заработная плата производственных рабочих480По данным предприятия3.Дополнительная заработанная плата производственных рабочих4810% от осн. З.п.4.Отчисления на социальные нужды0.262·528=138.326,2% от З.п. сум.Постоянные затраты5.Накладные расходы1680350% от осн. З.п.6.Амортизация105.620% от осн. З.ПИтого полная себестоимость Сп4783.3Сумма, без амортизацииДля расчета продажной цены комплекта изделий примем норму в размере 25%, для учета компенсации удорожания производства, тогда планируемая продажная цена составит: 5979.125 рублей.Начальный оборотный капитал необходим для того, чтобы запустить проект. Когда проект еще не «раскручен» и не доведен до способности самофинансирования, потребность в начальном оборотном капитале рассматривается как потребность в инвестициях. Для упрощения в дипломном проекте потребность в начальном оборотном капитале можно принять равной годовым эксплуатационным расходам (итогу эксплуатационного бюджета проекта).Наиболее распространенным критерием эффективности инвестиций в мировой практике является чистая приведенная стоимость проекта (netpresentvalue – NVP), представляющая собой приведенную стоимость будущих проектов денежных средств, генерируемых инвестиционным проектом за жизненный цикл (срок жизни) проекта:гдеt– количество интервалов жизни проекта;T – срок жизни проекта;Dt – чистый денежный поток в t–году ;i – ставка дисконта.Реальная годовая ставка сравнения i обычно может быть принята в размере 10%.Расчет эффективности по критерию NPV представлен в таблице 4.6. Годовой объем продаж составляет: Годовые эксплуатационные расходы:Годовая чистая прибыльЕсли предположить, что для того чтобы запустить проект, требуется 10.5 % эксплуатационных расходов, тоПусть сумма инвестиционных затрат в основной капитал составит:Общая сумма инвестиционных затрат составит:Если предположить, что жизненный цикл товара составит 4 года и за этот срок стоимость инвестиционных затрат в основной капитал(50000 т.р.) должна быть возмещена для инвесторов, то годовые амортизационные отчисления составят 5000 тыс.р./год при равномерной амортизации.Таблица 4.6.Расчет чистой приведенной стоимости будущих денежных потоков от проектаПоказателиИнтервал планирования, год01231. Годовой объем продаж, тысяч рублей2989502989502989502. Инвестиционные затраты, тысяч рублей-45110.753. Годовые эксплуатационные расходы, тысяч рублей2391502391502391504. Валовая прибыль, тысяч рублей5980059800598005. Налог на прибыль, тысяч рублей1196011960119606. Чистая прибыль, тысяч рублей4784047840478407. Амортизация, тысяч рублей5000500050008.Чистый денежный поток, тысяч рублей-45110.755284052840528409. Дисконтный множитель (i=0,1)10,910,830,7610. Приведенный поток денежных средств , тысяч рублей-45110.7548084.4043857.2040158.4011. Чистая приведенная стоимость будущих потоков денежных средств NPV, тысяч рублей-45110.752973.6546830.8586989.25Из таблицы 4.6. следует, что проект за срок жизни обеспечил,что свидетельствует о экономической целесообразности проекта.4.10 Анализ рисков и неопределенностейНеобходимо предусмотреть возможные трудности, угрожающие существованию нового предприятия. Опасность может исходить от конструкторов, от собственных просчетов в области маркетинга, производственной или финансовой политики, ошибок в подборе кадров и так далее.Угроза, которую представляет технический прогресс так же необходимо учитывать, так как происходит устаревание выпускаемого товара. Необходимо уделить внимание экономическому риску реализации проекта.Использование электронных компонентов ставит в большую зависимость от поставщиков, поэтому необходимо закупать материал с запасом и иметь в резерве дополнительных поставщиков. При снижении цен на выпускаемую продукцию или удорожании материалов и комплектующих нужно пересмотреть маркетинговый и финансовый планы.4.11 Экологические и социально - экономические аспекты проектаЭкологические аспекты проекта, а также вопросы разработки средств защиты рассмотрены в разделе дипломного проекта посвященном вопросам безопасности труда и окружающей среды.Работа импульсного повышающего преобразователя напряжения, не имеет каких - либо отрицательных факторов. Организация нового производства имеет благоприятный аспект в социально - экономическом плане. Появление новых рабочих мест, рост налоговых платежей, использование существующих инфраструктур повысят социально - экономический статус района, в котором находится предприятие.Глава 5. Техника безопасности5.1. Анализ опасных и вредных факторов в условиях производстваОбеспечение безопасной жизнедеятельности человека определяется правильной оценкой опасных и вредных производственных факторов. Одинаковые изменения в организме человека могут вызвать различные причины, к которым, относятся факторы производственной среды, высокая физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также различное сочетание этих причин.В этом разделе нами рассматриваются вопросы безопасной жизнедеятельности на стадии разработки изделия РЭА “импульсный повышающий преобразователь напряжения”, выполняются анализ состояния условий труда, оценка класса этих условий, предлагаются меры по снижению влияния вредных факторов и обеспечению безопасности жизнедеятельности.По природе возникновения опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:–физические;–химические;–психофизиологические;–биологические.Для рабочего персонала, комфортные и безопасные условия труда являются основным фактором, влияющим на производительность труда.Условия труда, рабочего выполняющего работу по производству изделий РЭА, определяются:особенностями организации рабочего места;условиями производства (освещением, микроклиматом, шумом, э/м и э/с полями, визуальными параметрами дисплея);характеристиками информационного взаимодействия человека и персональных электронно-вычислительных машин.Опасные и вредные производственные факторы. КлассификацияК таким факторам относятся: повышенная температура поверхностей;повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;выделение в воздух рабочей зоны ряда химических веществ;повышенная или пониженная влажность воздуха;повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание;повышенный уровень статического электричества;повышенный уровень электромагнитных излучений;повышенная напряженность электрического поля;отсутствие или недостаток естественного света;недостаточная искусственная освещенность рабочей зоны;повышенная яркость света;повышенная контрастность;зрительное напряжение;монотонность трудового процесса;нервно-эмоциональные перегрузки.Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда основаны на принципе дифференциации условий труда по степени отклонения параметров производственной среды и трудового процесса от гигиенических нормативов в соответствии с выявленным влиянием этих отклонений на функциональное состояние и здоровье работающих.5.2. Нормативные требования производственной безопасностиНормирование шума производится в соответствии с санитарными нормами, согласно которым рассматриваются предельно допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука, значения которых предоставлены в таблице 5.1.Таблица 5.1 – Предельные спектры допустимых уровней звукового давленияУровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, ГцУровни звука и эквивалентные уровни звука(в дБА)31,563125250500100020004000800060937970685855525249Характеристика зрительной работы и освещенность искусственного освещения рабочего места определяются отображены в таблице 5.2Таблица 5.2 – Освещенность рабочего местаХарактеристика зрительной работыосвещенность,лкосвещенность на рабочей поверхности, лксредней точности450150Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых на рабочих местах даны в таблице 5.3Таблица 5.3 – Временные допустимые уровни ЭМПНаименование параметровВДУНапряженность электрического поляв диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц25 В/мв диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц2,5 В/мПлотность магнитного потокав диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц250 нТлв диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц25 нТлНапряженность электростатического поля15 кВ/м5.3 Требования к пожарной безопасностиРабочее помещение оператора по категории пожарной опасности относится к категории «В». Проводниками пожара могут быть перегородки, двери, оконные рамы, полы, канцелярские принадлежности, изоляция силовых и сигнальных кабелей, обмотка радиотехнических деталей и т.д.; В здании, где расположены производственные помещения, должны быть предусмотрены эвакуационные пути и выходы на случай пожара, дымовые вытяжные шахты, молниеотводы, системы автоматической пожарной и охранно-пожарной сигнализации.Защита от электромагнитных полей:Необходимо провести инструментальный контроль электромагнитной обстановки на рабочих местах;Провести организационно-технические мероприятия, направленные на нормализацию электромагнитной обстановки.ЗаключениеВ данной дипломной работе разрабатывался силовой модуль импульсного повышающего преобразователя напряжения для ЭПА КА.В первой главе выполнен обзор современного состояния решаемой задачи: рассмотрены: классификация существующих типов преобразователей напряжения, основные архитектуры энергопреобразующей аппаратуры космических аппаратов, выполнен аналитический обзор силовых схем применяемых в качестве преобразователей напряжения аккумуляторной батареи. Здесь можно выделить три основные топологии: понижающую, повышающую, повышающе-понижающую. Во второй главе исследовался повышающий преобразователь напряжения с независимыми реакторами, рассмотрен принцип действия преобразователя, составлена математическая модель его работы, получены основные расчетные соотношения ввязывающие основные параметры преобразователя, рассчитаны электронные компоненты силовой схемы и произведен выбор элементной базы. Далее выполнены расчеты энергоэффективности работы силовой схемы преобразователя и определен показатель удельной массы устройства.В третьей главе исследовался повышающий преобразователь напряжения с магнитосвязанными реакторами, рассмотрен принцип действия преобразователя, составлена математическая модель его работы, получены основные расчетные соотношения ввязывающие основные параметры преобразователя, рассчитаны электронные компоненты силовой схемы и произведен выбор элементной базы. Далее выполнены расчеты энергоэффективности работы силовой схемы преобразователя и определен показатель удельной массы устройства. Силовая схема преобразователя с магнитосвязанными реакторами имеет преимущества по сравнению с преобразователем с независимыми реакторами за счет лучших массо-габаритных показателей, возможности использования одного связного дросселя вместо двух, а также возможности дополнительной компенсации входных и выходных пульсаций тока.В четвертой главе составлен бизнес план проекта “импульсный повышающий преобразователь постоянного напряжения”, в итоге была показана экономическая целесообразность проектаВ пятой главе рассмотрены вопросы связанные с обеспечением безопасности жизнедеятельности производства, выполнен анализопасных и вредных факторов в условиях производства, рассмотрены нормативные требования производственной безопасности, требования к пожарной безопасности.В результате выполнения дипломного проекта разработан силовой модуль импульсного повышающего преобразователя, удовлетворяющий всем требованиям технического задания. Результаты дипломной работы вполне соответствуют поставленным целям.Список использованных источников1. Мэк Р. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению/Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2008. – 272 с.2. Поликарпов А.Г., Сергиенко Е.Ф. Однотактные преобразователи напряжения в устройствах электропитания РЭА. – М.: Радио и связь. – 160 с. 3. Понамарев Ю.Г. «Разработка и исследование энергоэффективных электроприводов средств малой механизации», кандидатская диссертацияКиров,2018, 187 с.4. https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/172214/ONSEMI/MBR40250G.html5. https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/2474/MOSPEC/2N3773.html6. Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей: Справочная книга. – 3-е изд., перераб. И доп. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд-ние, 1986. – 488 с.7. Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. Ч.1. – 199 с.8. Выбор структуры систем электроснабжения низкоорбитальных космических аппаратов /Ю.А. Шиняков, А.С. Гуртов, К.Г. Гордеев, С.В. Ивков // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. – 2010. – № 1(21). – С. 103-113.9. Источники энергии систем электроснабжения космических аппаратов: монография / М.В. Лукьяненко, М. М. Лукьяненко, А. Н. Ловчиков, А. Б. Базилевский ; Сиб. гос.аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2008. – 174 с.10. Поликарпов А. Г. Импульсные регуляторы постоянного напряжения для вторичных источников питания// Тр. МЭИ. Сер. Энергетическая и информационная электроника. – 1975. – Вып. 275. – с. 69 – 75.11. Алферов Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур / Ж.И. Алферов // Физики и техника полупроводников. – 1998. – Т.32. – № 1. – С. 3-18.12. Алферов Ж.И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж.И.Алферов, В.М. Андреев, В.Д. Румянцев // Физика и техника полупроводников. – 2004. –Т. 38. – вып. 8. – С. 937-948.13. АО «НПП «Квант». История [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://nppkvant.ru/?page_id=2869, свободный (дата обращения: 01.05.2016).14. Теньковцев В.В. Основы теории и эксплуатации герметичных никель-кадмиевыхаккумуляторов / В.В. Теньковцев, Б.И. Центер. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 96 с.15. Панков В.С. Особенности эксплуатации никель-водородных аккумуляторов в буферных режимах / В.С. Панков, А.Г. Хотинцев, Б.И. Центер // Исследования в областиэлектрохимической энергетики: Сб. науч. тр. ВНИАИ. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. –С. 113-118.16. Груздев А. И. Состояние и перспективы развития производства высокотехнологичныхавтономных источников электрической энергии в России / А. И. Груздев //Электрохимическая энергетика. – 2006. – Т. 6. – № 1. – С. 3 – 29.17. Системы электропитания космических аппаратов / Б.П. Соустин, В.И. Иванчура, А.И.Чернышев, Ш.Н. Исляев. – Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма,1994. – C. 280-284.18. Патент 2313169 РФ, H 02 J 7/35. Автономная система электропитания / В.С. Кудряшов,М.В. Нестеришин // Изобретения. 2007. № 35.19. Гордеев К.Г. Разработка и исследование способов управления энергопреобразующимиустройствами в системах электроснабжения автоматических космических аппаратов:Дис. … канд. техн. Наук: 05.09.12. – Томск, 2005. – 187 с.20. Шиняков Ю.А. Аппаратура регулирования и контроля высоковольтных СЭСавтоматических космических аппаратов / Ю.А. Шиняков // Известия Томскогополитехнического университета. – 2006. – Т. 309. – № 8. – С. 156-159.21. Шиняков Ю.А. Способы управления энергопреобразующими устройствами системэлектроснабжения автоматических космических аппаратов / Ю.А. Шиняков // ВестникСибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф.Решетнева. Красноярск, 2006. – Вып. 5(12). – С. 271-277.22. Системы электропитания космических аппаратов на основе регулируемых инверторовтока / А.В. Осипов, Ю.А. Шиняков, А.И. Отто, М.М. Черная, А.А. Ткаченко // ИзвестияТомского политехнического университета. – 2014. – Т. 324. – № 4. – С. 102-110.