1. Задание на курсовое проектирование (стр. 2)

2. Введение

2.1. Общие сведения (стр. 3)

2.2. Требования, предъявляемые к проектируемому оборудованию и агрегатам (стр. 4)

3.Часть 1. Расчет электрической машины

3.1. Задание 1.

Расчет авиационного генератора с параллельным возбуждением

3.1.1. Выбор основных размеров генератора (стр. 8)

3.1.2. Расчет обмотки якоря (стр. 11)

3. Размеры магнитопровода (стр. 12)

4. Расчет параллельной обмотки возбуждения (стр. 14)

5. Коллектор и щетки (стр. 14)

3.2. Задание 2.

Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

3.2.1. Выбор основных размеров (стр. 16)

3.2.2. Расчет обмотки и пазов статора (стр. 20)

3.2.3. Расчет обмотки и пазов ротора (стр. 22)

4.Часть 2. Расчет устройства электропитания

4.1. Задание 3.

Расчет выпрямительного устройства

4.1.1. Выбор схемы выпрямителя (стр. 24)

4.1.2. Расчет выпрямителя и фильтра (стр. 25)

4.1.3. Расчет трансформатора (стр. 26)

4.1.4. Расчет надежности выпрямителя (стр. 28)

5. Заключение (стр. 30)

6. Литература (стр. 31)

7. Графическая часть.

Приложение 1. Элементы и узлы электрической машины

Приложение 2. Электрическая принципиальная схема устройств электропитания

Приложение 3. Временные графики работы схем выпрямителя

1. Задание на курсовое проектирование

Согласно настоящему методическому указанию по выполнению курсового проектирования п.1.4 в таблице №1 определим по порядковому номеру 1 в списке учебного журнала варианты заданий.

Таблица №1
часть №	задание №	вариант исходного задания №
1	1	1
1	2	1
2	3	1

2. Введение

   1. Общие сведения

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 требования, предъявляемые к этим ма­шинам, также весьма разнообразны. Весь комплекс этих требова­ний разделяют на два вида — технические и экономические.

2. 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.

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 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 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.