Конспект лекций по курсу « пэму»

для студентов специальности 6.092206 – «Электрические машины и аппараты»

Составил доц. каф ЭМА, канд. техн. наук

А. П. Овчар

Алчевск. 2004

1.Общие вопросы проектирования электрических машин

При проектировании электрических машин (ЭМ) необходимо учитывать большое количество зачастую взаимоисключающих требований:

обеспечение минимальной трудоемкости изготовления;

обеспечение минимального расхода активных и конструкционных материалов;

обеспечение наилучших энергетических показателей;

обеспечение высокой надежности и долговечности;

обеспечение специфических требований, зависящих от типов ЭМ (например, для асинхронных двигателей – необходимые величины пускового и максимального моментов и пускового тока и т.п.).

Стремление повысить, например, КПД приводит к увеличению расхода материалов или при том же расходе к увеличению себестоимости машины (за счет применения более высококачественных и дорогостоящих материалов). Стремление улучшить пусковые характеристики асинхронных двигателей (АД) очень часто приводит к снижению их энергетических показателей при номинальной нагрузке и т.д.

1.1.Технико – экономические показатели эм

Технико – экономические показатели ЭМ характеризуют ее себестоимость, эксплуатационные расходы, рабочие характеристики и параметры.

Эксплуатационные расходы включают в себя:

стоимость потерь электрической энергии (активной и реактивной);

затраты на обслуживание и текущий ремонт;

амортизационные отчисления.

Основные рабочие характеристики и параметры ЭМ:

номинальные данные;

допустимые предельные температуры нагрева различных частей машины;

перегрузочная способность, допустимые перегрузки и их длительность;

пусковой момент и пусковой ток;

коэффициент мощности;

пределы регулирования выходного напряжения для генераторов и частоты вращения для двигателей;

коммутация коллекторных машин;

форма кривых ЭДС и МДС;

вибро-акустические характеристики;

устойчивость работы;

момент инерции ротора (якоря);

допустимость и пределы анормальных режимов (колебания напряжения, частоты, асимметрия напряжения);

особенности конструкции (например, взрывозащищенность);

габариты и масса;

гарантийный срок службы;

вероятность безотказной работы.

1.1.1.Экономические критерии оценки спроектированных изделий

Для правильной экономической критерии оценки спроектированных изделий необходим единый критерий, к которому можно свести все многочисленные показатели ЭМ. Такими критериями могут быть:

срок окупаемости дополнительных капиталовложений;

приведенные годовые затраты.

Для правильной экономической оценки необходимо знать срок окупаемости, который для различных видов электрооборудования составляет 7…10 лет. Если этот срок не оговаривается, он принимается равным 8,33 года. Кроме того, необходима стоимость электроэнергии, которая для разных регионов может быть различна, а также нормы амортизационных отчислений и расходы на обслуживание.

В процессе проектирования возможно принятие таких вариантов, которые заведомо не оптимальны с экономической точки зрения, но способствуют решению других задач (например, охрана окружающей среды)