Проектирование технологического процесса изготовления короткозамкнутого ротора с алюминиевой обмоткой двигателя 4А160М4У3

Введение

Асинхронные двигатели серии 4А, которая была спроектирована в 1969-1971 г.г, открыли новый раздел асинхронных машин. Эта серия базируется на рекомендациях МЭК по шкале мощностей и размеров, и на рекомендациях СЭВ по увязке мощностей и установочных размеров.

Серия 4А охватывает диапазон мощностей от 0,006 до 400 кВт и выполнена на 17 стандартных высотах оси вращения. На каждую из высот, кроме h=225 мм, выпускаются двигатели двух разных длин. Коэффициент нарастания двигателей меняется от 1,5-1,4 у двигателей с высотой оси вращения h=50-80мм до 1,25-1,2 у двигателей с h=280-350мм.

Новые конструктивные решения ряда узлов позволили в двигателях этой серии несколько увеличить объем активной части за счет увеличения диаметра сердечника статора при той же высоте оси вращения. В тоже время применение изоляции класса нагревостойкости F и новых сортов электротехнической стали (2013 и 2312) дало возможность повысить электромагнитные нагрузки, что позволило увеличить мощность и улучшить показатели.

Важными задачами при проектирования электрических машин являются улучшение энергетических показателей, снижение трудоемкости, использование прогрессивной технологии произ­водства, экономия материалов при их изготовлении.

Изготовление ротора асинхронного двигателя ведется на основании разработанной схемы и включает в себя широкий круг вопросов, касающихся как выбора типа производства, оценки технологичности изготовления, выбора оборудования, разработки техпроцесса, расчета грузопотоков, технико-экономических расчетов, планировки цеха.

Целью выполнения курсового проекта является изучение технологических процессов при изготовления ротора асинхронного двигателя, анализ их с точки зрения производительности, экономичности, автоматизации, влияния на окружающую среду и т.д.

При изготовлении короткозамкнутого ротора обязательно необходимы такие операции как холодная штамповка, ориентировка, прессовка на вал, балансировка. Поэтому в цехе необходимы штамповочные установки, ориентировочные устройства, прессы, балансировочные станки, а также другое вспомогательное оборудование.

Используется способ последовательной штамповки многопозиционными штампами, что обеспечивает высокую производительность, облегчение условий труда, высокую стойкость штампов. При применении автоматического специального оборудования, автоматизации и механизации всех процессов можно достичь высокой производительности с низким процентом брака, сделать процесс стабильным, достичь минимальной себестоимости.

1 Назначение и описание конструкции изделия

Магнитопровод – основная часть электрической машины, в которой осуществляется главный процесс в машине – преобразование энергии. Поэтому изготовление магнитопровода является особо ответственной операцией. Для уменьшения потерь на вихревые токи и гистерезис, магнитопровод изготавливают шихтованным из электротехнической стали. Применение улучшенных материалов позволяет увеличивать энергетические показатели.

Новые конструктивные решения ряда узлов позволили в двигателях серии 4А несколько увеличить объем активной при той же высоте оси вращения. В тоже время применение электротехнической стали 2013 дало возможность повысить электромагнитные нагрузки, что позволило увеличить мощность и улучшить энергетические показатели.

Технические данные асинхронного двигателя 4А160М4У3 приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные технические данные

Асинхронные двигатели с короткозамкнутой обмоткой являются самыми распространенными. Обмотка изготавливается заливкой ротора алюминием. Она может быть выполнена при любой форме паза и обеспечивает хороший контакт между стержнями и кольцами. Вместе с кольцами отливают вентиляционные лопатки, которые отводят теплоту от колец и стержней. Кроме того, на лопатках и кольцах во время балансировки крепят грузы для устранения неуравновешенности ротора.

2 Выбор и обоснование типа производства

Тип производства определяется программой выпуска продукции, регулярности и стабильности выпуска.

Характеристики типов производства представлены в таблицах 2 и 3.

Основной характеристикой типа производства является коэффициент закрепления операции,

,

где  О – число всех различных технологических операций, выполняемых в течении месяца;

Р – число рабочих мест;

.

Таблица 2 – Характеристики типов производства

Таблица 3 – Сравнительная характеристика типов производства

Продолжение табл. 3-Сравнительная характеристика типов производства

Из приведенных таблиц по следующему ряду параметров подходит серийное производство:

–  программа выпуска 10000 штук в год;

–  масса изделия 19,6 кг;

–  стабильно в большом количестве;

–  специальное оборудование, агрегаты;

–  пооперационная специализация рабочих;

–  расположение оборудования по ходу технологического процесса.

3 Оценка технологичности изделия

Оценку можно выполнить двух типов: количественную и качественную. Количественный принцип позволяет выразить технологичность конкретным численным показателем, что позволяет сравнить технологичность машины с аналогом. Основные показатели технологичности – полная трудоёмкость и полная технологическая себестоимость. Часто применимы на практике удельные показатели трудоёмкости.

Удельная трудоёмкость, нормо-час/кВт,