Использование вычислительной техники

Вычислительная техника с согласия руководителя проекта может применяться на всех этапах выполнения и оформления курсового проекта с использованием программного обеспечения, имеющегося в распоряжении студента на кафедре или разработанного самим студентом. Расчетная часть проекта может быть выполнена с использованием MATCAD или аналогичного программного продукта, но перед записью расчетных формул необходимо вывести для контроля входящие в них величины, если они были определены вне пределов экрана. Руководитель проекта может потребовать на отдельных этапах выполнения ручного контрольного расчета. Пояснительная записка может быть оформлена также на MATCAD или с использованием любой имеющейся в распоряжении студента программы-редактора. Чертежи и графики также могут быть выполнены с использованием соответствующего программного продукта. Разработанное самим студентом программное обеспечение обычно используется в исследовательской части проекта. Для текущей проверки выполненные работы могут быть представлены с согласия руководителя проекта на электронных носителях на ВЦ кафедры, однако окончательное оформление может быть только на бумаге.

Защита проекта

Защита проекта проходит перед комиссией из 2-3 препо­давателей, включая руководителя проекта, в присутствии всех желающих студентов и преподавателей.

К защите допускаются проекты, подписанные автором и утвержденные руководителем. Подписи руководителя долж­ны быть на всех чертежах и пояснительной записке. Пояс­нительная записка во время защиты передается в комиссию вместе с зачетной книжкой.

В начале защиты студент делает 4-5-минутное сообще­ние о выполненной работе, которое должно содержать следующие разделы:

· задание на проект;

· главные размеры, их привязка к высоте оси вращения;

· основ­ные конструкторские и расчетные решения, принятые при проектировании электромагнитной подсистемы (конструкция и схема обмотки статора, марка провода, класс нагревостойкости изоляции, форма и число пазов статора, число пазов на полюс и фазу, воздушный зазор, тип обмотки ротора, ее материал, форма и число пазов ротора, материал и конструкция сердечников статора и ротора);

· основные характеристики: КПД, коэффициент мощности, кратности пускового и максимального моментов, кратность пускового тока;

· основные конструкторские решения, принятые при проектировании механической и тепловентиляционной подсистем (исполнения по степени защиты и способу охлаждения, исполнение по способу монтажа, материал корпуса и подшипниковых щитов, подшипниковые узлы, система вентиляции);

· задание исследовательской части проекта, ре­зультаты проведенных исследований и выводы на основе их сопоставления с основным вариантом.

После сообщения защищающемуся могут быть заданы несколько вопросов, относящихся к спроектированной маши­не и к общей теории, расчету и конструкции машин данного типа. Вопросы также могут касаться исследовательской части проекта. Чтобы правильно ответить на них, необходима серьез­ная подготовка к защите проекта. Вопросы могут относиться к следующим темам:

1. Выбор главных размеров, электромагнитных нагрузок и конструктивного исполнения асинхронного двигателя.

2. Конструкция отдельных деталей и сборочных единиц спроектированного двигателя, их назначение и факторы, оп­ределяющие размеры и конструктивное исполнение.

3. Методы электромагнитного, теплового и механического расчетов отдельных элементов машины; метод вентиляцион­ного расчета, примененный в проекте; уровень допускаемых нагрузок отдельных элементов машины и полученные в проекте результаты.

4. Обмотки статора и ротора, их конструкция, изоляцион­ные материалы, крепление обмоток; схемы обмоток статора и ротора. Конструктивное исполнение обмоток в машинах различной мощности и напряжения.

5. Основы теории асинхронных машин; схемы замещения, влияние различных факторов на величину параметров схемы замещения.

6. Вопросы эксплуатации асинхронных машин, рабочие и пусковые характеристики, методы пуска и реверса, режимы работы.

Для подготовки ответов следует восстановить в памяти сведения, полученные из курса лекций по проектированию электрических машин, а также изучить соответствующие раз­делы учебника. Темы 5 и 6 требуют, кроме того, повторения разделов общего курса электрических машин, относя­щихся к асинхронным машинам.

9. Контрольные вопросы

Ниже в качестве примера приводятся некоторые из во­просов, которые могут быть заданы по каждой из тем при защите проекта.

Тема 1.

1. От чего зависят главные размеры машины? Будут ли отличаться главные размеры машин, спроектированных на одну и ту же мощность, но на различную частоту вращения, на различное номинальное напряжение?

2. Какая индукция в воздушном зазоре допускается в ма­шинах, аналогичных спроектированной, и что ограничивает возможность ее увеличения?

3. Что такое «машинная постоянная» и от чего она за­висит?

Тема 2.

1. Какими способами может быть закреплена сталь сер­дечника статора в корпусе, какая конструкция крепления принята в спроектированном двигателе?

2. Чем обеспечивается точная центровка ротора в расточ­ке статора при сборке двигателя?

3. Какие данные служат исходными при выборе подшип­ников? Какие подшипники установлены на спроектирован­ной машине?

Тема 3.

1. Какие факторы принимаются во внимание при выборе величины воздушного зазора? Влияет ли его величина: на ток холос­того хода двигателя, на поток, на коэффициент мощности?

2. Почему в статорах с обмоткой из круглого провода вы­полняют зубцы с параллельными стенками? Зависит ли до­пустимое значение индукции в зубце от его конфигурации?

3. Чем определяются тепловые сопротивления пазовой изоляции и поверхности лобовых частей обмотки?

Тема 4.

1. Что определило выбор числа пазов на полюс и фазу в спроектированной машине? К чему бы привело увеличение или уменьшение этого числа?

2. Обоснуйте выбранную в проекте конструкцию обмотки статора (ротора). Возможны ли другие варианты и чем они хуже или лучше принятого?

3. Перечислите достоинства и недостатки всыпной обмот­ки статора. Почему всыпную обмотку не применяют в асин­хронных машинах большой мощности?

Тема 5.

1. Какие параметры схемы замещения спроектированной машины меняются при изменении скольжения от единицы до номинального? Чем объясняется это изменение?

2. Как зависят максимальный и пусковой моменты от активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора?

3. Как влияет изменение нагрузки двигателя на основ­ной поток и на поток пазового рассеяния?

Тема 6.

1. Можно ли двигатель, предназначенный для работы при повторно-кратковременном режиме ПВ25%, эксплуатировать с номинальной нагрузкой при режиме ПВ40%?

2. Как изменяется пусковой и максимальный моменты двигателя, если его короткозамкнутый ротор, имеющий пря­моугольные пазы, заменить ротором с двойной беличьей клеткой (при равенстве активных сопротивлений обмоток обоих роторов)?

3. Как отразится увеличение или уменьшение напряже­ния питающей сети на коэффициенте мощности и КПД асин­хронного двигателя, работающего с номинальной нагрузкой?

Помимо перечисленных тем вопросы могут касаться ре­зультатов, полученных в процессе расчета проекта, напри­мер: какая плотность тока выбрана в обмотке статора (ро­тора); чему равны потери в стали статора; каково номиналь­ное скольжение двигателя и т. п.

Для ответов на эти вопросы не обязательно помнить на­изусть все цифры. При защите с разрешения комиссии мож­но использовать пояснительную записку, как справочный ма­териал. Однако быстро найти в ней нужную цифру часто бывает трудно. В связи с этим рекомендуется при подготов­ке к защите проекта заполнить приложение 3 к настоящим указаниям для основного и исследовательского вариантов проекта и использовать его при сообщении о выполнен­ном проекте и ответах на вопросы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков Б.К. и др. Проектирова­ние электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. с.

2. Справочник по электрическим машинам в 2 т. /Под общей ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т. 1. М.: Энергоатомиздат, 1988. 456 с., т.2. М.: Энергоатомиздат, 1989. 687 с.

3. Справочник. Асинхронные двигатели серии 4А /А.Д. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболевская. М.: Энергоиздат, 1982 504 с.

4. Унифицированная серия асинхронных двигателей Интерэлектро. Под ред. В.И. Радина. М., Энергоатомиздат, 1990.

5. Попов В.И., Ахунов Т.А., Макаров Л.И.. Современные асинхронные электрические машины: Новая Российская серия RA. М., Энергоатомиздат, 1999.

6. Конструирование асинхронных электрических машин /М.В. Антонов, Г.А. Семенчуков. М.: изд-во МЭИ, 1996, 27с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Титульный лист курсового проекта

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА