Введение 11
1 Электромагнитный расчет 13
1.1 Выбор главных размеров 14
1.2 Расчет зубцовой зоны и обмотки статора 16
1.2.1 Расчёт размеров зубцовой зоны статора 19
1.2.2 Размер паза в штампе 20
1.3 Расчёт ротора 23
1.3.1 Расчет размеров зубцовой зоны ротора 26
1.4 Расчет магнитной цепи 29
1.5 Параметры рабочего режима 33
1.5.1 Активные сопротивления обмоток 34
1.5.2 Индуктивные сопротивления обмоток 36
1.6 Расчет потерь 39
1.7 Холостой ход двигателя 42
1.8 Расчет рабочих характеристик 43
1.9 Расчет пусковых характеристик 47
2Тепловой и вентиляционный расчёт 54
ЗМеханический расчет вала 58
3.1Расчет на жесткость 59
3.2 Выбор подшипников 61
4. Специальная часть 63
4.1 Построение пусковой диаграммы и расчет сопротивлений ступеней 65
4.2 Выбор типового ящика резисторов 68
4.3 Особенности конструкции блока Б6 68
4.4 Условия эксплуатации 69
4.5 Технические данные 70
5 Технологическая часть
5.1 Оценка технологичности конструкции 75
5.2 Размерные анализ конструкции двигателя методом полной взаимозаменяемости 80
5.3 Составление схемы сборки и маршрутной технологии общей сборки
электрической машины 86
5.4 Выбор сборочного оборудования, оснастки и подъёмно-транспортных
средств 89
5.5 Нормирование сборочных работ, расчет количества технологического
оборудования для обеспечения заданной программы 91
5.6 Определение потребного количества оборудования 94
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 97
6.1 Смета затрат на проектирование 100
6.1.1 Смета затрат на подготовку проекта 102
6.1.2 Отчисления на социальные нужды 103
6.1.3 Материальные затраты на канцелярские товары 104
6.1.4 Амортизация вычислительной техники 104
6.1.5 Прочие неучтенные затраты 104
6.1.6 Накладные расходы 105
6.1.7 Себестоимость проекта 105
6.2.1 Определение материальных расходов 106
6.2.2 Затраты на силовую электроэнергию 107
6.3 Оценка конкурентоспособности создаваемого продукта 109
7. Социальная ответственность 110
7.1 Анализ опасных и вредных факторов 110
7.2 Производственная санитария 112
7.3 Расчет искусственного освещения 113
7.3.1 Выбор источников света 113
7.3.2 Выбор системы освещения 113
7.3.3 Выбор осветительных приборов 114
7.3.4 Выбор коэффициента запаса 114
7.3.5 Размещение осветительных приборов 115
7.3.6 Расчет осветительной установки 116
7.4 Микроклимат 118
7.5 Техника безопасности 123
7.6 Пожарная безопасность 125
7.6.1Содержание зданий и помещений на объединении 126
7.6.2 На территории объединения и в помещениях запрещается 127
7.6.3 Каждый работающий на объединении должен знать 128
7.7 Охрана окружающей среды 129
7.8 Чрезвычайная ситуация 130
Заключение 134
Список использованной литературы 136
Приложение А Графический материал
Электродвигатели различных типов и исполнений развиваются на протяжении последних 150 лет, но наиболее используемым на сегодняшний день, является асинхронный электродвигатель переменного тока, т.к. является более надежным и простым в эксплуатации. Достаточно высокая эффективность в сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью и низкой ценой делает его самым широко-применяемым типом двигателя по всему миру.
Цель работы: Проектирование кранового асинхронного двигателя с фазным ротором, мощностью 5кВт, высотой оси вращения 132 (мм), числом полюсов 2р=6, номинальным напряжением сети UH=220(E), частотой сети f=50 (Гц), расчета и выбора пусковых добавочных сопротивлений.
Для достижения поставленных целей в данной ВКР, необходимо:
- Произвести электромагнитный, тепловой, вентиляционный и механический расчёты асинхронного двигателя (АД).
- Произвести расчет пусковых добавочных сопротивлений, выбор типового комплекта - ящика резисторов для пуска данного АД, и разработать пусковую схему.
- Рассмотреть технологический процесс сборки АД.
- Обосновать технико-экономическое производство АД.
- Рассмотреть безопасность технологического процесса сборки АД.
Во введении рассмотрена актуальность проектирования асинхронных двигателей с фазным ротором.
В первом разделе выпускной квалификационной работы был произведён электромагнитный расчёт АД с фазным ротором, а именно: рассчитаны главные размеры, спроектированы обмотки статора и ротора. Также выбраны обмоточные провода, изоляция, рассчитаны рабочие и пусковые характеристики.
Во втором разделе произведены тепловой и вентиляционный расчеты двигателя.
В третьем разделе был произведен механический расчёт вала асинхронного двигателя.
В четвертом разделе - специальная часть - проведены расчёты пусковых добавочных сопротивлений спроектированного АД и построена пусковая диаграмма.
В пятом разделе - технологическая часть - была произведена оценка технологичности конструкции проектируемого двигателя. Произведен размерный анализ конструкции. Разработан комплекс документов на общую сборку двигателя. Определены нормы времени и рассчитано количество оборудования необходимое для производства партии АД количеством 5000 штук.
В пятом разделе финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение - рассматривается затраты и себестоимость данного проекта. Произведена оценка конкурентоспособности продукции.
В шестом разделе социальная ответственность проекта был проведён анализ опасных и вредных факторов воздействующих на работников при производстве АД.
В заключении приведены основные результаты выполненных исследований, проведён их анализ и сделаны выводы по проделанной работе.
В данной выпускной квалификационной работе был спроектирован асинхронный двигатель с фазным ротором MTF 112-6 с Р2н=5кВ, 2р=6.
В начале работы был произведен электромагнитный расчет двигателя. В результате расчета были получены значения электромагнитных нагрузок A и Bs, которые вошли в рекомендуемые пределы. В ходе расчета определены
параметры двигателя, а также рассчитаны рабочие и пусковые характеристики. Расчёт рабочих характеристик показал, что энергетические показатели (со^ф=0,838; /7=0,841) на выходе получились на уровне заданных техническими требованиями.
Тепловой расчет электродвигателя показал, что превышения температуры нагрева статора и ротора находятся в допустимых пределах значений для выбранного класса нагревостойкости B .
В механическом расчете был определен суммарный прогиб вала от действия силы тяжести ротора и поперечной силы, обусловленной соединением. Полученный прогиб вала составляет 2,48%, что не превышает 10% от воздушного зазора. По критической частоте вращения и напряжениям в опасных сечениях, он имеет запасы. Условие прочности выполняется, а значит, вал можно использовать в данной электрической машине.
В специальной части произвели расчет добавочных сопротивлений для регулирования плавного пуска двигателя, выбран подходящий по параметрам ящик резисторов, также для наглядности построена пусковая диаграмма с 5 ступенями пуска, учитывая технико-экономические показатели.
В технологической части был проведен анализ конструкции на технологичность, а также произведен расчёт размерных цепей методом полной взаимозаменяемостью, расчёт норм времени и программы выпуска АД марки MTF 112-6. Разработана маршрутная технология процесса сборки асинхронного двигателя и выбрано требуемое оборудование. Разработанный технологический процесс удовлетворяет нормам и техническому заданию. Разработка технологического процесса велась с учетом требований техники безопасности, экономической эффективности и требований предъявленных к качеству изделия.
В экономической части была произведена калькуляция себестоимости, оценена конкурентоспособности. На основе проведенного техникоэкономического анализа производство данного типа двигателей при объеме производства 5000 шт./год можно считать достаточно прибыльным.
В разделе социальной ответственности был проведён анализ вредных и опасных факторов, рассмотрены разделы пожарной безопасности, производственной санитарии, микроклимат и охрана окружающей среды. Произведен расчет освещения цеха. Также были рассмотрены разделы техники безопасности, в которых прописаны действия рабочего в различных чрезвычайных ситуациях.
Таким образом, в результате проделанной работы был спроектирован АД марки MTF 112-6, удовлетворяющий современным требованиям, предъявляемым к асинхронным двигателям и который может быть принят к выпуску на современном производстве.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
