Технико-экономические требования к электрическим машинам

Электрические машины, как и любые другие проектируемые из­делия, должны удовлетворять целому комплексу требований, так как только в этом случае они будут успешно выполнять функции, для которых они предназначены. Поэтому прежде чем приступить к проектированию электрической машины, необходимо конкрети­зировать требования, которым она должна удовлетворять.

Современный уровень развития электромашиностроения харак­теризуется большим разнообразием электрических машин, разли­чающихся конструкцией, рабочими характеристиками, способно­стью выдерживать воздействие внешних факторов (температуры, влажности) и т. п. Поэтому требования, предъявляемые к этим ма­шинам, также весьма разнообразны. Весь комплекс этих требова­ний разделяют на два вида — технические и экономические.

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 (2001) «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  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 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 прозводства, 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 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.

Формулируя технические и экономические требования для про­ектируемой электрической машины, необходимо помнить, что новая машина по своим технико-экономическим показателям (КПД, габа­риты, удельная материалоемкость, стоимость и т. д.) должна быть лучше выпускаемых в настоящее время электрических машин. При этом в качестве объекта для сравнения следует выбирать лучшие из имеющихся в отечественной и зарубежной практике аналогов.

На тему проектирования и производства электрических машин написано большое количество научных трудов, диссертаций. Приступая к новым разработкам рекомендуется ознакомиться с уже существующими аналогами обратившись в архив диссертаций где есть большой шанс найти интересующие научные работы и оформить их доставку в кратчайшие сроки.