Развитие электроэнергетики является важнейшим фактором научно-технического прогресса, определяющим в конечном итоге уровень развития производства во всех отраслях промышленности, транспорта, сельского хозяйства и т.д. Важнейшее звено в этом процессе принадлежит электромеханическим преобразователям энергии – генераторам и двигателям.
Почти вся электрическая энергия вырабатывается с помощью турбогенераторов на тепловых и атомных электростанциях и гидрогенераторов на гидростанциях. Основными потребителями электроэнергии являются электродвигатели, преобразующие электрическую энергию в механическую. Широкое применение электромеханических преобразователей энергии в различных производственных процессах определяет их разнообразие как по принципу действия, так и по конструктивному исполнению, обеспечивающим наиболее эффективное использование в системах электропривода. Все эти обстоятельства определяют основную задачу проектирования электромеханического преобразователя энергии - обеспечение максимального уровня технико-экономических показателей в каждом конкретном случае.
В общем случае проектирование электрической машины включает четыре основных этапа: электромагнитный, аэродинамический (вентиляционный, гидравлический), тепловой расчеты и разработку конструкции.
При проведении расчетов проектировщик стремится к наиболее эффективному использованию активного ядра электрической машины за счет выбора проводниковых, изоляционных и магнитных материалов, обладающих высокими физическими свойствами, уровня электромагнитных нагрузок, рациональной геометрии статора и ротора, разработки эффективной системы охлаждения, обеспечивающей допустимый нагрев частей электрической машины.
При конструктивной разработке электрической машины определяются форма и размеры элементов, обеспечивающих надежное функционирование активных частей машины, определяются жесткость и прочность всех частей, подверженных действию механических сил. В процессе конструктивной разработки решаются вопросы формирования охлаждающего тракта с целью обеспечения эффективного охлаждения, что позволяет повысить использование активного ядра электрической машины и, соответственно, технико-экономические показатели.
Проектирование электрических машин представляет собой сложную многовариантную задачу. При решении этой задачи необходимо обеспечить требуемый уровень характеристик электрической машины, требования систем электропривода и ГОСТов, оговаривающих режимы работы, исполнение по степени защиты, условия и характеристики окружающей среды, допустимые уровни вибрации и шума, и другие требования. Необходимо стремиться к уменьшению массы и габаритов, обеспечить технологичность конструкции с целью уменьшения затрат на изготовление и, соответственно, реализовать основную цель разработки – обеспечение высокого уровня технико-экономических показателей.
Реализация требований к технико-экономическим показателям электрической машины в сильной степени определяется объемами производства. При массовом и крупносерийном производстве основной упор делается на обеспечении максимального уровня унификации узлов и деталей электрических машин, что снижает затраты на подготовку производства и изготовление и, соответственно, себестоимость электрической машины. Такой подход на позволяет выбрать оптимальные геометрические размеры активного ядра и обеспечить высокий уровень технических характеристик электрической машины.
При разработке единичных электрических машин или малых серий представляется возможность реализовать максимальный уровень технических характеристик машины. Однако и в этом случае с целью использования технологической оснастки и технологии производства на конкретном предприятии, что обеспечивает снижение затрат на изготовление электрической машины, приходится отступать от оптимальной геометрии активного ядра .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.