Электротехническая промышленность является одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Широкая сфера применения электротехнических изделий, их огромное значение для процессов производства и потребления электрической энергии, а также в развитии механизации и автоматизации производственных процессов делают электротехническую промышленность ключевой отраслью, определяющей научно-технический прогресс.
Электромашиностроение — это основная отрасль электротехнической промышленности, изготовляющая генераторы для производства электрической энергии и электродвигатели для привода станков, механизмов, транспортных средств, бытовых электроустройств и т. д.
Проектирование электрической машины — это решение задачи со многими неизвестными. Поэтому в результате проектирования при одних и тех же исходных данных можно получить несколько вариантов машины.
Выбор оптимального (наилучшим образом соответствующего предъявляемым требованиям) варианта получается в результате сравнения всех полученных вариантов. Решение этой задачи требует большой затраты труда. Применение при расчете машины (серии машин) цифровых ЭВМ облегчает и сокращает во времени решение этой задачи. Другой путь получения оптимального или близкого к нему варианта — повышение точности расчетов применением значений электромагнитных нагрузок и расчетных коэффициентов, полученных на основе проектирования, изготовления и эксплуатации электрических машин, близких по основным параметрам и условиям эксплуатации к проектируемой машине.
Современный уровень развития электромашиностроения характеризуется большим разнообразием электрических машин, различающихся конструкцией, рабочими характеристиками, способностью выдерживать воздействие внешних факторов (температуры, влажности) и т. п. Поэтому
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
требования, предъявляемые к этим машинам, также весьма разнообразны. Весь комплекс этих требований разделяют на два вида — технические и экономические.
Требования, предъявляемые к проектируемому оборудованию и агрегатам.
Многолетний опыт проектирования, производства и эксплуатации самолетов позволяет сформулировать требования, предъявляемые к ним, их конструкции, оборудованию, агрегатам.
В процессе проектирования выбирают наиболее рациональные пути выполнения выдвинутых заказчиком требований, которые зачастую оказываются противоречивыми. Подобные противоречия характерны для любых создаваемых сооружений или механизмов. Но в авиационных конструкциях, в которых одним из основных требований является получение наименьшей массы, они проявляются наиболее строго. Противоречивы, например, требования удобств эксплуатации и требования обеспечения необходимой прочности конструкции при неизменной массе, т. к. постановка любого эксплуатационного лючка улучшает условия обслуживания самолетов, но уменьшает прочность его конструкции.
Если противоречие не носит резкий характер и удовлетворение одному требованию не сильно ухудшает свойства, связанные с другими требованиями, то предпочтение отдается этому требованию.
Если противоречия носят антагонистический характер и удовлетворение одному требованию резко противоречит другим, то конструкторы идут по пути компромисса, т.е. удовлетворяют первому требованию не полностью, а частично, соглашаясь при этом с некоторым ухудшением других свойств.
Создание и проектирование авиационного оборудования требует разумного и компромиссного решения всех проблем, возникающих из-за противоречия требований.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Технические требования можно обобщить и сформулировать следующим образом: электрическая машина должна надежно работать в условиях, для которых она предназначена, в течение срока не менее указанного в технических условиях (ТУ), развивая при этом требуемую мощность при установленных напряжении, частоте вращения, КПД и других параметрах, указанных в паспорте машины; при этом машина должна быть удобной и безопасной в эксплуатации.
Однако приведенная формулировка технических требований не содержит конкретных сведений о допускаемых отклонениях параметров машины от номинальных, о допускаемых значениях температуры окружающей среды и влажности, а также целый ряд других конкретных сведений, без знания которых проектирование электрической машины невозможно.
Необходимые технические требования к проектируемой электрической машине изложены в соответствующих ГОСТ. Например, ГОСТ 183-74 «Машины электрические вращающиеся» определяет общие технические требования ко всем вращающимся электрическим машинам (кроме машин для бортовых систем подвижных средств транспорта). Эти общие технические требования дополняются техническими требованиями других ГОСТ, определяемыми в-зависимости от назначения проектируемой машины (электродвигатель, генератор или преобразователь), ее мощности, напряжения и т. п. Кроме того, отдельные отрасли народного хозяйства предъявляют к электрическим машинам некоторые дополнительные технические требования. Эти требования обычно регламентируются отраслевыми нормалями или стандартами, ТУ. Возможны также и совершенно индивидуальные требования, вытекающие из конкретных условий эксплуатации проектируемой машины.
Экономические требования к проектируемой машине в конечном итоге сводятся к тому, чтобы процесс преобразования энергии с применением новой (проектируемой) электрической машины давал большую экономию
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
общественного труда, чем это было при применении старой машины. При этом имеется в виду экономия и в сфере эксплуатации электрической машины, и в сфере ее производства. Поэтому экономические требования к проектируемой машине определяются, с одной стороны, эксплуатационными свойствами электрической машины, а с другой,— технологичностью ее конструкции и стоимостью примененных в ней материалов.
Эксплуатационные свойства электрической машины определяются удобством ее монтажа и простотой управления, энергетическими показателями (КПД, cosф), возможностью ремонта и другими свойствами, характеризующими экономичность машины в процессе ее эксплуатации.
Значительные резервы для удовлетворения экономических требований к проектируемой машине заложены в создании технологичной конструкции машины. Конструкция машины считается технологичной, если она, полностью удовлетворяя техническим требованиям и обеспечивая необходимые эксплуатационные свойства, позволяет применить при ее изготовлении высокопроизводительные технологические процессы при минимальных затратах рабочей силы и рациональном использовании оборудования и материалов.
При этом следует учитывать некоторые факторы, влияющие на технологичность конструкции электрической машины, например масштаб производства, определяющий целесообразность применения тех или иных методов обработки (например, конструкция машины, технологичная в условиях единичного производства, может оказаться нетехнологичной при серийном изготовлении).
К основным способам повышения технологичности конструкции машины относят: сокращение числа деталей машины без усложнения их конструкции; максимальную унификацию деталей и сборочных единиц проектируемых машин; соответствие выбранной точности изготовления и качества обработки поверхности техническим требованиям, предъявляемым
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
к машине; сокращение количества отверстий, резьб, фасок и других конструктивных элементов; широкое внедрение деталей, изготавливаемых из заменителей дорогих и дефицитных материалов, например из пластмасс.
Непрерывная связь конструкции машины и технологии ее изготовления обязывает конструкторов электрических машин уделять серьезное внимание тщательной проработке технологичности каждой сборочной единицы, каждой детали. При этом конструктор должен учитывать существующий уровень производства и реальную возможность его усовершенствования, для того чтобы весь комплекс необходимых технологических усовершенствований можно было осуществить в течение срока освоения новой электрической машины.
Регистрация ГБО, незаконное требование
