Введение 9
1 Электромагнитный расчет 12
1.1 Выбор главных размеров 12
1.2 Расчёт зубцовой зоны статора 16
1.3 Расчёт параметров ротора 18
1.4 Расчёт зубцовой зоны ротора 20
1.5 Расчёт магнитной цепи 22
1.6 Параметры рабочего режима 25
1.7 Расчёт потерь 28
1.8 Расчёт рабочих характеристик 32
1.9 Расчёт пусковых характеристик 37
2 Тепловой расчёт 45
3 Механический расчет вала 50
4 Специальная часть 58
5 Технология производства 67
5.1 Анализ исходных данных 68
5.2 Служебное назначение и особенности конструкции 69
5.3 Оценка технологичности конструкции 70
5.4 Расчет усилий запрессовки сердечника статора в станину и
выбор оборудования и оснастки для запрессовки 72
5.5 Схема сборки статора 75
5.6 Маршрутная технология сборки 75
5.7 Расчет норм времени 76
5.8 Пример расчета норм времени для операции 005 (запрессовка). 77
5.9 Расчет количество оборудования годовой программы 79
5.10 Запрессовочный станок 80
6 Финансовый менеджмент. ресурсоэффективность и
ресурсосбережение 83
6.1 Смета затрат на проектирование 83
6.2 Оценка технического уровня 88
7 Социальный ответственность 93
7.1 Анализ опасных и вредных факторов 93
7.2 Производственная санитария 94
7.3 Расчет искусственного освещения 95
7.4 Микроклимат 100
7.5 Техника безопасность 105
7.6 Пожарная безопасность 109
7.7 Чрезвычайная ситуация 113
7.8 Охрана окружающей среды 117
Заключение 118
Список использованных источников 120
Приложение А.
Приложение Б.
Перечень графический материал ФЮРА.525273.001 Сборочный чертеж двигателя ФЮРА.525200.002 Рабочие характеристики ФЮРА.525200.003 Пусковой характеристика ФЮРА.525200.004 Лист статора ФЮРА.684210.005 Сборочный чертеж статора ФЮРА.525200.006 Технологическая часть
Асинхронные машины сегодня составляют большую часть электрических машин, применяясь главным образом в качестве электродвигателей и являются основными преобразователями электрической энергии в механическую, в подавляющем большинстве это асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (АДКЗ)[1].
Достоинства (для АДКЗ):
• Простота изготовления.
• Относительная дешевизна.
• Высокая надёжность в эксплуатации.
• Невысокие эксплуатационные затраты.
Возможность включения в сеть без каких-либо преобразователей (для нагрузок, не нуждающихся в регулировке скорости).
Все вышеперечисленные достоинства являются следствием отсутствия механических коммутаторов в цепи ротора и привели к тому, что большинство электродвигателей, используемых в промышленности — это асинхронные машины, в исполнении АДКЗ.
Недостатки:
• Небольшой пусковой момент.
• Значительный пусковой ток.
• Низкий коэффициент мощности.
• Сложность регулирования скорости с необходимой точностью.
Максимальная скорость двигателя ограничена частотой сети (для АДКЗ, питаемых непосредственно от трёхфазной сети 50 Гц — это 3000 об/мин).
Сильная зависимость (квадратичная) электромагнитного момента от напряжения питающей сети (при изменении напряжения в 2 раза вращающий момент изменяется в 4 раза; у ДПТ вращающий момент зависит от напряжения питания якоря в первой степени, что более благоприятно).
Часто при эксплуатации бывает необходимо, чтобы инерционная нагрузка была остановлена быстро и удерживалась в таком состоянии определенное время. При этом силовое питание двигателей отключается для экономии электроэнергии, соблюдения эксплуатационных требований. Одним из явных примеров — это защита человека от механических травм. Для обеспечения этого применяется применение тормозного устройства для электродвигателей. Таким образом достигается надежность защиты человека от повреждений.
Таким образом, асинхронные трехфазные электродвигатели получили наибольшее распространение в промышленности благодаря простоте, надежности и стоимости изделия. Добавление тормозного устройства дисковым видам позволяет увеличить защиту окружающих людей и механизмов при аварии.
Дисковый тормоз состоит из электромагнита, якоря с фрикционной накладкой и вентилятора. Когда тормоз является включенным, тогда присоединяется якорь, одновременно отпуская для свободного вращения вентилятор, соединённый с валом при помощи клина. Когда электромагнит является отключённым, тогда якорь перемещается посредством пружин к вентилятору, останавливая вал совместно работающей. Применяется везде там, где исходя из принципов безопасности необходимо остановить вращающиеся части двигателя.
Задачи решаемые в ВКР:
• расчет трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором;
• построение пусковых и рабочих характеристик электродвигателя;
• расчет теплового состояния машины;
• механический расчет вала;
• электромагнитный расчет тормозного устройства;
• разработка технологического процесса сборки статора АД с
пристроенным тормозным устройством;
• экономический анализ электродвигателя;
• анализ безопасности и экологического влияния изделия
Электромагнитный расчет выполняется для определения параметров электродвигателя, размеров магнитной системы , обмотки. На основе электромагнитного расчета строятся пусковые и рабочие характеристики электродвигателя, позволяющие увидеть закономерность энергетических и электрических параметров от активной нагружаемой мощности.
Также производится расчет теплового состояния электродвигателя. Результатом расчета является получение превышения температуры электродвигателя над окружающей средой.
Механический расчет вала необходим для определения прочности вала электродвигателя и возможность выдерживать нагрузки без искривления, позволяя обеспечить равномерность воздушного зазора, следовательно, правильность работы изделия.
Пристроенной тормозной устройство состоит из электромагнита. Расчет электромагнита представлен в отдельной части работы. Расчет позволяет определить размеры магнита, его обмотку и необходимые электрические параметры.
В технологической части необходимо произвести сборку статора. От правильности сборки зависит правильность базирования подшипниковых щитов и вала. Все это влияет на параметры электродвигателя. Расчет рисков, стоимости производства и экономическое обоснование представлены в разделе экономического анализа.
Электродвигатель является изделием повышенной опасности для человека и оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду. С целью детальной проработки всех воздействий была проанализирована безопасность изделия и влияния его на окружающую среду.
В процессе выполнения работы был произведён расчёт асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В ходе расчётов, при номинальной частоте fi=50 Гц и напряжении инф=220В , определены номинальные данные двигателя Р2н = 4001 Вт; s= 0.0516
о.е.; пн = 1423 об/мин; ^0=0,846;проведен расчет обмотки статора и ротора,определены параметры двигателя, масса активных материалов, потери и КПД, а также рассчитаны рабочие и пусковые характеристики, Расчёт рабочих характеристик показал, что энергетические показатели кранового двигателя находятся в пределах нормы.
В механическом расчете определен суммарный прогиб вала от действия силы тяжести ротора и поперечной силы, обусловленной соединением. Полученный прогиб вала не превышает 10% от воздушного зазора. По критической частоте вращения и напряжениям в опасных сечениях, он имеет запасы.
Тепловой расчет электродвигателя показал, что превышения температуры нагрева статора и ротора находятся в допустимых пределах значений для класса нагревостойкости F.
Электромагнитный расчет показал, что время удержание при включении электромагнита не превышает 0,055 сек, при напряжении 24В и токе 0,4 А. Быстродействие магнита позволяет произвести быструю остановку двигателя при необходимости.
В данной курсовой работе был рассмотрен процесс сборки статора электрического двигателя. Программа производства в 6000 шт./год предусматривает серийное производство, которое характеризуется ограниченной номенклатурой изделия и сравнительно большим объемом выпуска.
В ходе выполнения работы было рассмотрено служебное назначение и конструкция, выполнен анализ технологичности конструкции. Так же выполнен чертеж.
Для сборки была разработана маршрутная технология, в которой отражена последовательность обработки, выбрано необходимое оборудование и приспособления, а также время, отведенное на выполнение каждой операции.
При нормировании работ определено операционное время, время на организацию обслуживания рабочего места, время перерывов, подготовительно - заключительное время и штучное время. Кроме того, был рассчитан коэффициент загрузки. Расчет коэффициента загрузки показал удовлетворение выпуска в объеме 6000 штук в год.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
