Определение ориентировочной стоимости асинхронного двигателя с разъемным статором

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ СТОИМОСТИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С РАЗЪЕМНЫМ СТАТОРОМ

В данной дипломной работе производится расчет и проектирование асинхронного двигателя с разъемным статором. Новая конструкция асинхронного двигателя с улучшенными потребительскими свойствами создана на базе запатентованного способа компенсации паразитных моментов. Ожидается, что новая машина будет иметь повышенную надежность, пониженный уровень шума и обеспечит снижение трудозатрат при ее производстве. Новая конструкция асинхронного двигателя имеет близкие к серийно выпускаемым асинхронным двигателям (серии 4А, АИ) расчетные технические характеристики. Эта конструкция может быть использована в качестве двигателя малой мощности общепромышленного применения для бытовой техники длительного использования (стиральные машины, холодильное оборудование, насосы, вентиляторы).

В настоящее время изготовлен опытный образец АДАМ и проходит лабораторные испытания. Электрическая машина спроектирована на мощность 5,5 кВт, номинальное напряжение 220/380 В, номинальную частоту вращения 3000 об/мин, высота оси вращения 100 мм.

Рассмотрим основные преимущества и недостатки серийного асинхронного

двигателя при его производстве и эксплуатации, а также сравним его с новой конструкцией двигателя. Асинхронные двигатели малой мощности серий 4А и АИ изготавливаются, в настоящее время, по хорошо отработанной технологии и при использовании современных материалов имеют практически оптимальные параметры с точки зрения затрат на их производство и технических характеристик. Часть технологических операций при производстве асинхронных двигателей малой мощности автоматизирована. Однако одни из самых трудоемких операций, таких как изолировка пазов, укладка (всыпание) обмотки, формование лобовых частей, заклиновка обмотки в пазах практически не поддаются автоматизации, поэтому, как правило, эти операции выполняются вручную. Кроме того, традиционная конструкция обмотки статора, является одним из самых ненадежных элементов статора асинхронного двигателя малой мощности. Серийные машины рассматриваемого диапазона мощности имеют всыпную обмотку, которая имеет повышенную вероятность выхода из строя, что связано с конструкцией самой обмотки и технологией ее изготовления. По статистическим данным 85-95% асинхронных двигателей выходит из строя по причине повреждения обмотки статора. При относительной простоте конструкции надежность асинхронных двигателей малой мощности все еще остается низкой: средний срок службы составляет 5 лет и колеблется в зависимости от области применения [1. стр 39].

Как упоминалось ранее, при анализе приведенных затрат применительно к асинхронным двигателям единой серии до 10 кВт был сделан следующий вывод, что примерно 70% затрат составляют текущие расходы на их эксплуатацию. На долю капиталовложений приходится лишь 15-20% всех затрат. Следовательно, повышение эффективности новых электрических машин, прежде всего, связано со снижением эксплуатационных расходов. Первоочередное значение здесь имеют повышение надежности в работе машин и улучшение их энергетических показателей, что должно достигаться без заметного увеличения затрат на изготовление электрической машины.

Разрабатываемая конструкция асинхронного двигателя с асимметричным магнитопроводом обладает рядом преимуществ перед серийными машинами. Наиболее важными из них являются следующие:

а) обмотка двигателя состоит из шести сосредоточенных катушек. Трудоемкость изготовления статора с такими катушками составляет 0,31 н-ч., что на 57,5 % ниже трудоемкости изготовления статора с традиционной всыпной обмоткой. Общая трудоемкость изготовления двигателя новой конструкции ниже на 38,1% по сравнению с серийным двигателем см. табл. 5.

б) благодаря тому, что обмотка состоит из сосредоточенных катушек ее, срок службы значительно увеличивается. На основании опыта эксплуатации машин постоянного тока, имеющих обмотки индуктора аналогичной конструкции можно предполагать, что асинхронный двигатель с такими обмотками будет иметь срок службы порядка 20-25 лет. Этот срок службы сравним со сроком морального старения электротехнического оборудования. Кроме того, надежность такой обмотки также высока, поэтому при эксплуатации асинхронного двигателя новой конструкции необходимость ремонтов двигателя по причине выхода обмотки из строя практически отпадает, поэтому ожидаемые эксплуатационные расходы на АДАМ меньше;

в) как ожидается, виброакустические характеристики проектируемой машины должны быть лучше, т.е. уровни шума и вибрации за счет новой конструкции зубцов статора снизятся по сравнению с серийными двигателями.

Известно, что стоимость ремонта асинхронного двигателя составляет около 50% стоимости нового двигателя (точнее для двигателя прототипа 4А100L2УЗ см. калькуляцию ремонта двигателя табл. 8), причем качество отремонтированного двигателя несколько хуже, чем нового. Это связано, прежде всего, с невозможностью обеспечить должное качество изготовления и пропитки обмотки. Поэтому не всегда возможно осуществлять ремонт машин несколько раз. Часто приходится просто заменять их новыми асинхронными двигателями традиционной конструкции.

Учитывая, что срок службы асинхронного двигателя с асимметричным магнитопроводом выше в 4-5 раз, то можно предполагать, что это позволит снизить расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, приводимого этим двигателем. Расчет расходов, связанных с ремонтом произведен с учетом того, что в течение срока службы проектируемого двигателя (20-25 лет). Производится четырехкратный ремонт обычного двигателя, т.е. без учета возможной замены его новым.

На основании произведенных в плановой калькуляции (табл. 4) расчетов отпускная цена двигателя новой конструкции составляет 1508,82 руб., что ниже отпускной цены серийной машины на 9,4 %. С учетом выше указанных достоинств АДАМ, связанных с его лучшими потребительскими свойствами фактическая рыночная стоимость его может быть выше. В табл. 3 дан расчет возможной рыночной стоимости нового двигателя с улучшенными потребительскими характеристиками. В расчете учтены те выгоды, которые могут быть получены при использовании новой машины (в течение 25 лет) вместо эксплуатации серийного двигателя с аналогичными техническими характеристиками за тот же срок. Максимальная цена двигателя, которая может быть предложена потребителю, составляет 4*1650=6600 руб. Минимальный предел цены составляет 1650 руб. Возможная стоимость новой машины должна находиться в этих пределах. Для учета улучшенных потребительских свойств асинхронного двигателя с разъемным статором можно воспользоваться следующими коэффициентами: К1= 4 - учитывает увеличение срока службы машины. С учетом этого рыночная стоимость двигателя новой конструкции составляет 4562 руб., что на 276 % выше стоимости прототипа 4А100L2УЗ.

Для того чтобы убедить возможного покупателя нового электродвигателя в том, что цена предлагаемой машины не высока, а даже наоборот производитель или продавец в действительности делает определенную скидку в цене на машину. Поэтому при рекламе асинхронного двигателя с разъемным статором необходимо подчеркивать то, что в цену двигателя включена его себестоимость, а также та минимальная выгода, которую может получить потребитель при эксплуатации новой машины. То есть эта выгода заключается в возможности эксплуатировать электродвигатель без капитального ремонта в течение 25 лет. На протяжении этого срока в случае использования асинхронного двигателя обычной конструкции потребителю придется произвести как минимум четыре ремонта такой машины. Кроме того, по всей вероятности ему не удастся эксплуатировать машину в течения 5 лет после каждого ремонта. Нельзя исключить даже того, что просто нужно будет опять приобретать новую машину традиционной конструкции. Поэтому, затратив средства на покупку обычного двигателя, потребителю, по-видимому, придется заново вкладывать деньги либо в ремонт, либо в покупку новой машины. Из чего можно сделать вывод о нецелесообразности покупки стандартного двигателя.

При приобретении АДАМ, потребитель не только получает надежную машину и минимальные затраты на ее обслуживание, но и при этом получает скидку в цене. Скидка необходима для привлечения возможного покупателя. Эта скидка составляет около10%т.е. 462руб.

Таким образом, ориентировочная цена асинхронного двигателя с разъемным статором может составлять 4100 руб.