МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НТУ «ХПІ»
Кафедра «Електричні апарати»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА КУРСОВОГО ПРОЕКТУПо курсу:
«Технологія виробництва електричних апаратів»
на тему:
«Розробка технологічних процесів намотування котушок електричних апаратів»
Розробив: ст. гр. xxx - xxx
xxxx xx
Керівник проекту: старший викладач
xxxx xx
Харків 2003
ВИХІДНІ ДАНІ
Для намотування каркасною котушки
Вид намотування: Рядова
Марка дроти: ПЕВ - 1
Діаметр дроту, мм 0,41
Число витків 400
Довжина каркаса, мм 56
Периметр обмотки, мм 132,6
Ізолювання каркаса кабельна папір без приклеювання, один шар
Ізолювання клем телефонна папір, один шар склотканина
Кількість клем 2
Спосіб кріплення вивідних обвити обмотувальних проводів навколо решт до клем пелюстки клем 2 - 3 витки
Зачистка дроти шліфувальною шкуркою
Припаювання електропаяльником
Ізолювання пайки Лакотканини
Напруга, В 220
Частота, Гц 50
РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка складена на 23 аркушах, і включає в себе: титульний аркуш, вихідні дані, реферат, зміст, вступ, основну частину, висновок, список літератури, графічну частину.
У вступі розглянуто наступні питання: область застосування електромагнітних механізмів, їх основні характеристики, особливості електромагнітних механізмів постійного струму, функції виконувані котушками, чинники, що визначають вибір технологічного процесу їх виготовлення, взаємозв'язку між технологічними допусками, що впливають на величину електричного опору, мета і завдання курсового проекту .
В основній частині розглянуті наступні питання: визначення складу технологічних операцій, склад та їх послідовність у відповідності з вимогами конструкторської документації (представлені у вигляді МК - карт на 6 - ти аркушах).
Також в основній частині представлена спеціальна технологічна термінологія і ескіз каркасною котушки.
У курсовому проекті дано висновок про проведену роботу та список використаної літератури.
ЗМІСТ
Введення ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1. Основна частина ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... 7
1.1 Визначення складу технологічних операцій ... ... ... ... ... ... ... .. 7
2. Розрахункова частина ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
2.1 Розрахунок режимів намотування котушок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14
2.2 Аналіз точності технологічного процесу намотування котушок ... .. 16
2.3 Вплив технологічних допусків на вихідні параметри електромагнітів ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 19
3. Висновок ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... .. 22
4. Література ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... 23
ВСТУП
Електромагнітні системи призначені для дистанційного управління контактними системами або створення механічного впливу на керуючий об'єкт.
Складається з двох елементів: котушки і магнітопровода. Причому, магнітопровід складається з рухомого якоря і нерухомого ярма.
Котушка призначена для створення ампер - витків (функціонально важливо твір струму на витки, окремо струм і витки не розглядаються).
Ампер - витки повинні забезпечувати функціональне призначення магнітної системи, створити необхідне зусилля на якорі.
Котушка повинна поміститися в заданому обсязі. Нагрівання проводів не повинен перевищувати обраного класу ізоляції. Перерахунок обмотувальних даних котушки проводитися з умов незмінності ампервітков; при цьому експериментально слід перевірити габарити котушки і її нагрівання.
При постійному струмі нагрів котушки здійснюється на рахунок Джоулевого тепла:
Q = I 2 * R
Наростання струму в котушці буде плавним, магнітна система не буде грітися при зупинці якоря в проміжному положенні.
При конструюванні магнітних систем постійного струму з метою охолодження котушки і зменшення витрати обмоточного дроту, бажано котушку наближати до муздрамтеатру, роблячи її високою і малої товщини. Муздрамтеатр постійного струму роблять з цілих листів методом штампування.
При змінному струмі котушка гріється Джоулевим теплом RI 2, але величина струму визначається за іншими залежностями:
I =
Наростання струму в котушці форсоване, чим більше повітряний зазор d 0, тим більше кидок струму при включенні.
Магнітна система гріється вихровими струмами (до 70 0 80 0 С), що в свою чергу додатково гріє котушку і її треба теплоізолювати від магнітної системи.
Зупинка в проміжних положеннях якоря, при цьому котушка буде нагріватися і згорить, якщо довго перебувати в такому положенні.
Поява короткозамкнутого витка в обмотці призводить до появи в ньому: ерс, струму, виток перегріється, ізоляція згорить і котушка вийде з ладу (при постійному струмі цього не станеться).
Магнітні системи змінного струму виготовляються шіхтованнимі і мають короткозамкнений виток, шунтувальний частину поверхні.
Фактори, що негативно впливають на працездатність магнітної системи і технічні рішення, що зменшують цей вплив.
| Впливає фактор | Область прояви | Характер прояву | Технічне рішення щодо зменшення впливу |
| U | Межвітко вая і загальна ізоляція | Пробій ізоляції, згоряння котушки і порушення техніки безпеки | Вибрати клас ізоляції; просочити котушку лаком, висушити. |
| I | У перетині дроту | Нагрівання ізоляції, її руйнування та згоряння котушки | Просочити лаком і висушити. Вибрати вище клас ізоляції. Наблизити обмотку до муздрамтеатру (на посаду. Струмі) - поліпшити тепловідвід |
| J, B | Між витками котушки | Механічне стирання ізоляції при відносному переміщенні витків. Пробій ізоляції і згоряння котушки | Просочити і висушити котушку |
| Ф | Магніти змінного струму | Нагрівання муздрамтеатру. Додаткове нагрівання котушки. Перегрів ізоляції, її пробій і згоряння котушки | Шіхтованіе магнітної системи. Теплоізоляція котушки від магнітної системи. Просочення лаками і сушка |
| F | Сполучається поверхню деталей і вузлів | Механічне пошкодження ізоляції, облом проводів котушок, самовідгвинчування гвинтів | Привести у відповідність тягову й протидіючу характеристики; амортизація котушки (гума, пружини і т.п.); просочення і сушіння. Опресовування котушки преміксом. Заміна жорстких висновків гнучкими |
| Навколиш- Щая середу | В ізоляції | Зменшується опір ізоляції, пробій | Помістити в замкнуту оболонку. Котушку обпресувати |
1 ОСНОВНА ЧАСТИНА
1.1. Визначення складу технологічних операцій
Склад технологічних операцій та їх послідовність вибирають відповідно до вимог конструкторської документації, він включає: заготівельні операції з різання ізоляційних матеріалів, намотування, приєднання гнучких висновків, ізолювання котушок, просочення, сушіння, опресовування, маркування, контроль числа витків, електричного опору, виявлення короткозамкнених витків, переміщення. Призначення кожної операції слід обгрунтувати і зробити вибір відповідного обладнання.
Технологічну документацію слід виконувати так, як передбачено в ГОСТ 3.1105-73, ГОСТ 3.1411 - 74.
Маршрутні карти представлені на шести аркушах.
| Узгодити ______________________________ _________________ «_______»_____________ 2003 | ЗАТВЕРДЖУЮ _______________________ _________________ «_______»_____________ 2003 | |||||||||||
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС | ||||||||||||
Виготовлення котушки каркасною | ||||||||||||
Студент гр. ЕМС 29ББаташев І.А._________________________ (Підпис) | ||||||||||||
2. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
2.1. Розрахунок режимів намотування котушок
Параметри режиму намотування:
- Натяг дроту Т, Н;
- Швидкість намотування, м / хв.
Натяг проводу в процесі намотування - важливий технологічний фактор, що визначає опору та геометричні параметри обмотки, якість і продуктивність технологічного процесу. Для проектування технологічного процесу намотування котушок необхідно знати оптимальне і максимально допустимий натяг. Оптимальним слід вважати натяг, при якому забезпечуються всі технологічні вимоги до обмотки і до умов її експлуатації при мінімальній собівартості її виготовлення.
Оптимальне натяг дроту при намотуванні визначають за емпіричною формулою залежно від матеріалу дроти, виду намотувального устаткування і т.д.
Для мідного дроту:
Т опт = 8,5 * 10 1 * d 2 м (Н.), (1)
де d 2 м - діаметр проводу без ізоляції, мм.
Т опт = 8,5 * 10 1 * 0,41 2 = 14,29 Н.
Отримане значення не має перевищувати максимально допустимого значення.
Під максимально допустимим натягом розуміється таке, при якому в процесі формування обмотки не відбувається помітних змін електричних і геометричних параметрів дроти і не порушується цілісність ізоляції.
Число витків в одному шарі:
W 1 =
де Н - висота вікна котушки, мм
W 1 =
Число шарів обмотки:
К =
Де W - Число витків обмотки;
W 1 - число витків в одному шарі.
К =
Для каркасних котушок прямокутного перерізу визначають середню довжину витка як середній периметр котушки:
l ср =
де Р внутр - внутрішній периметр обмотки, рівний периметру каркаса, мм;
Р нар - зовнішній периметр обмотки, мм.
Внутрішній периметр обмотки дорівнює:
P внутр = 2 (L 1 + L 2), мм .. (4.1)
Де L 1 - величина одного ребра каркаса, мм.
P внутр = 2 (61 + 34)
Зовнішній периметр обмотки дорівнює:
P нар = 2 (L 1 + 2Kd з) + 2 (L 2 + 2Kd з), мм (4.2)
P нар = 2 (61 + 2 * 5 * 0,45) + 2 (34 + 2 * 5 * 0,45)
Тоді
l ср =
Загальна довжина дроту, необхідного для отримання обмотки дорівнює:
L = l ср * W, мм
Де W - число витків обмотки.
L = 199 * 400 = 79600 мм
Знаючи вагу 100 метрів дроти та довжину L, визначають чистий вага дроти Q для отримання необхідного числа витків.
Норму витрат дроти визначають за формулою:
Q 1 = Q * K тих, кг (6)
де К техн - коефіцієнт, що визначає величину відходу при намотуванні котушки (До техн = 1,05)
Q = Q пр * L, кг (7)
де Q - чиста вага дроти
Q = 0,0012 * 79,600
Q 1 = 0,095 * 1,05
2.2. Аналіз точності технологічного процесу намотування котушки.
Важливою характеристикою технологічного процесу намотування котушок є досягнення необхідної точності параметрів, зокрема, точності опору обмотки.
Виробничі похибки, що характеризують ступінь точності технологічного процесу. Визначають за аналітичних та статистичних методів.
Аналітичний метод заснований на використанні математичної залежності між величиною похибки і причиною, що викликала її. Цей розрахунок роблять на етапі проектування технологічного процесу для отримання оцінки його точності.
Статистичний аналіз похибки проводять після здійснення технологічного процесу. Мета статистичного процесу - визначити відповідність точності техпроцесу намотування котушок заданої точності; встановити технологічні допуски, тобто досягається точність виготовлення.
У процесі виготовлення котушок завжди має місце коливання значень контрольованих параметрів.
Причини виробничих похибок наступні:
· Розкид розмірів каркаса;
· Розкид діаметра проводу;
· Розкид зусиль натягу проводу при намотуванні;
· Розкид за кількістю витків.
При розробці техпроцесу намотування котушок повинна бути оцінена величина виробничих похибок, з тим, щоб величина опору обмотки знаходилася в межах доступних відхилень.
Оцінку величини можливої виробничої похибки здійснюють на основі аналітичного методу розрахунку похибок.
Вихідний (контрольований) параметр технологічного процесу намотування котушок (для котушок постійного струму це величина опору обмотки) являє собою функцію кількох параметрів:
R = f (q 1; q 2; q 3 ... q n),
де q 1; q 2; q 3 ... q n - вхідні параметри, що впливають на величину опору обмотки (діаметр дроту, зусилля натягу проводу, число витків та ін.)
Залежність між відхиленнями вихідного параметра (опору обмотки) та похибками вхідних параметрів можна представити у вигляді повного диференціала:
dR =
Переходячи від диференціалів до кінцевих збільшення за умови малості останніх, цей вислів записують наступним чином:
Вираз (8.2) являє собою рівняння похибки опору обмотки котушки.
Отриманий вираз дозволяє розраховувати величину опору обмотки при відомих погрішності вхідних параметрів, що впливають на точність техпроцесу: точність довжини проводу обмотки, похибка діаметра проводу, точність відліку числа витків, натяг проведення й т.д.
Номінальне значення опору обмотки, Ом:
R =
де r - питомий опір дроту,
l - довжина дроту, м;
d - діаметр проводу без ізоляції, мм.
Похибка опору обмотки:
DR =
DR = 0,83 Ом
де Dr - допустимий розкид величини питомого опору, Ом * мм 2 / м;
Dl - припустимий розкид довжини проводу, м;
Dd - допустимий розкид величини діаметра проводу, м;
Dd =
0,008 мм ;
Dl = l ср * DW = 199 * 8 = тисячі п'ятсот дев'яносто-дві мм = 1,592 м
DW = 0,02 * W = 0,02 * 400 = 8 витка
Коливання питомої електричного опору круглої мідного дроту марки МР становить r = 0,01785
Рівняння (10) дозволяє оцінити ступінь впливу кожного параметра окремо на похибку опору обмотки.
Абсолютна похибка величини опору обмотки через похибки питомої електричного опору становить:
де Dr = 1,5 * 10 -4
DRr =
Відносна похибка активного опору обмотки через відхилення питомої електричного опору дорівнює,
g r =
g r =
R =
Абсолютна похибка опору обмотки через похибки довжини проведення, Ом
DR l =
DR l =
Відносна похибка опору обмотки через відхилення довжини проведення дорівнює,%
g l =
g l =
Абсолютна похибка опору обмотки через розкиду величини діаметра проводу, Ом
DR d =
DR d =
Відносна похибка опору проводу через розкиду величини діаметра проводу,%
g d =
g d =
Наведена методика розрахунку похибки опору обмотки дозволяє зробити висновок про величину граничного відхилення опору обмотки, порівняти з вимогами креслення, а також встановити, яку частку опору обмотки вносить кожен технічний параметр.
2.3. Вплив технологічних допусків на вихідні параметри електромагнітів.
Точність і працездатність електромагнітів постійного струму в значній мірі визначають за якістю намотування котушок, точності опору обмоток, тому що опір обмотки визначає величину основних параметрів електромагніта - тягову силу і нагрівання котушок.
Тягова сила електромагніта при розімкнутому муздрамтеатрі визначається за формулою:
Р е =
де j 0 2 - коефіцієнт, що враховує падіння магнітної напруги у неробочих зазорах і стали магнітопровода;
U - номінальна напруга в мережі, В;
W - число витків обмотки;
R - опір обмотки котушки, Ом.
Через наявність технологічних допусків величина опору обмотки котушки може мати відхилення, які знаходяться в діапазоні:
R - DR
9,94
Необхідно встановити вплив відхилення опору обмотки котушки на величину тягової сили. Всі інші параметри електромагніту залишаються без зміни. Відносне зміна тягової сили електромагніта постійного струму при найбільшому відхиленні значення опору обмотки котушки, викликаної впливом технологічних допусків:
де Р е - тягова сила при номінальному значенні опору обмотки котушки, Н;
Р Е1 - тягова сила при найменшому значенні опору обмотки котушки, Н;
R - номінальне значення опору обмотки, Ом;
DR - відхилення величини опору обмотки, обумовлене технологічними допусками, Ом.
Реальне значення тягової сили електромагніта постійного струму з урахуванням відхилення опору обмотки котушки знаходиться в діапазоні:
Р Е1
Де - Р Е1, Р Е2 - тягова сила при номінальному і найбільшим можливим значенні опору обмотки котушки.
Відносне зміна перевищення температури обмотки котушки з-за відхилення значення опору обмотки котушки, викликаного впливом технологічних допусків:
де q - перевищення температури котушки при номінальному значенні опору обмотки котушки, 0 С;
q 1 - перевищення температури котушки при найменшому можливе значенні опору обмотки котушки, викликаному впливом технологічних допусків, 0 С.
Значення перевищення температури котушки, визначене з урахуванням можливих відхилень опору обмотки котушки, викликаних впливом технологічних допусків, знаходиться в діапазоні:
q 2
де q 2 - значення перевищення температури котушки при найбільшому значенні опору обмотки, 0 С.
Наведений розрахунок дозволяє оцінити вплив технологічних допусків, що викликали відхилення опору обмотки котушки, на основні параметри електромагніту - тягову силу і нагрівання котушки.
Виходячи з вище наведених геометричних розмірів котушки і діаметра мідного дроту вибираємо наступну модель верстата:
344 (напівавтомат)
- Число оборотів в хвилину 600-3000;
- Діаметр намотувального проводу 0,08 - 0,91 мм ;
- Максимальний та мінімальний діаметр каркаса 15 - 80 мм ;
- Довжина каркаса 127 мм ;
- Кількість одночасно намотуваних котушок 1-2.
3. ВИСНОВОК
Даний курсовий проект виконаний з усіма вимогами "Методичних вказівок до курсового проекту з курсу" Технологія виробництва електричних апаратів "та ГОСТ 3.1105 - 73, ГОСТ 3.1411 - 74, ГОСТ 3.1502 - 74 на технічну документацію.
У ході виконаної роботи знайдено оптимальне натяг дроту під час намотування і швидкість намотування, а так само довжина проводу, необхідна для отримання даної котушки.
Проведено аналіз точності технологічного процесу намотування котушки, зокрема, точності опору обмотки.
Виявлено оцінка виробничих потреб. Наведена в курсовому проекті методика розрахунку похибок опору обмотки дозволяє зробити висновок про величину граничного відхилення опору обмотки, порівняти її з вимогами креслення, а також встановити, яку частку похибки опору обмотки вносить кожен технологічний параметр.
Проведено аналіз впливу технологічних допусків на вихідні параметри електромагніту силу і нагрівання котушки дозволив знайти діапазони, у яких котушка може експлуатуватися нормально, тобто - без перегріву.
Типовий технологічний процес складений з урахуванням серійного виробництва і зроблений реальний вибір обладнання при їх виробництві.
Наведений розрахунок дозволяє оцінити вплив технологічних допусків, на основні параметри електромагніту - тягову силу і нагрівання котушок.
ЛІТЕРАТУРА
1. Методичні вказівки до розробки технологічних процесів намотування котушок електричних апаратів (Упор. В. М. Іванов, А. В. Бобошко - Харків: ХПІ, 1980 - 36 стор).
2. Методичні вказівки до курсового проекту з курсу «Технологія виробництва електричних апаратів» (Упор. В. Н. Іванов, Т. І. Брівко - Харків: ХПІ, 1987 - 19 стор).
3. Цвєтков Н.М. Намотувальні процеси в приладо - і електроапаратобудування (теорія і розрахунок). - М. МАІ, 1979. - 86 с.)
4. Цвєтков Н.М. «Технологія виробництва обмоток для приладів та засобів автоматики. - М. Машинобудування, 1971. - 96 с.)
2.1. Розрахунок режимів намотування котушок
Параметри режиму намотування:
- Натяг дроту Т, Н;
- Швидкість намотування, м / хв.
Натяг проводу в процесі намотування - важливий технологічний фактор, що визначає опору та геометричні параметри обмотки, якість і продуктивність технологічного процесу. Для проектування технологічного процесу намотування котушок необхідно знати оптимальне і максимально допустимий натяг. Оптимальним слід вважати натяг, при якому забезпечуються всі технологічні вимоги до обмотки і до умов її експлуатації при мінімальній собівартості її виготовлення.
Оптимальне натяг дроту при намотуванні визначають за емпіричною формулою залежно від матеріалу дроти, виду намотувального устаткування і т.д.
Для мідного дроту:
Т опт = 8,5 * 10 1 * d 2 м (Н.), (1)
де d 2 м - діаметр проводу без ізоляції, мм.
Т опт = 8,5 * 10 1 * 0,41 2 = 14,29 Н.
Отримане значення не має перевищувати максимально допустимого значення.
Під максимально допустимим натягом розуміється таке, при якому в процесі формування обмотки не відбувається помітних змін електричних і геометричних параметрів дроти і не порушується цілісність ізоляції.
Число витків в одному шарі:
W 1 =
де Н - висота вікна котушки, мм
W 1 =
Число шарів обмотки:
К =
Де W - Число витків обмотки;
W 1 - число витків в одному шарі.
К =
Для каркасних котушок прямокутного перерізу визначають середню довжину витка як середній периметр котушки:
l ср =
де Р внутр - внутрішній периметр обмотки, рівний периметру каркаса, мм;
Р нар - зовнішній периметр обмотки, мм.
Внутрішній периметр обмотки дорівнює:
P внутр = 2 (L 1 + L 2), мм .. (4.1)
Де L 1 - величина одного ребра каркаса, мм.
P внутр = 2 (61 + 34)
Зовнішній периметр обмотки дорівнює:
P нар = 2 (L 1 + 2Kd з) + 2 (L 2 + 2Kd з), мм (4.2)
P нар = 2 (61 + 2 * 5 * 0,45) + 2 (34 + 2 * 5 * 0,45)
Тоді
l ср =
Загальна довжина дроту, необхідного для отримання обмотки дорівнює:
L = l ср * W, мм
Де W - число витків обмотки.
L = 199 * 400 = 79600 мм
Знаючи вагу
Норму витрат дроти визначають за формулою:
Q 1 = Q * K тих, кг (6)
де К техн - коефіцієнт, що визначає величину відходу при намотуванні котушки (До техн = 1,05)
Q = Q пр * L, кг (7)
де Q - чиста вага дроти
Q = 0,0012 * 79,600
Q 1 = 0,095 * 1,05
2.2. Аналіз точності технологічного процесу намотування котушки.
Важливою характеристикою технологічного процесу намотування котушок є досягнення необхідної точності параметрів, зокрема, точності опору обмотки.
Виробничі похибки, що характеризують ступінь точності технологічного процесу. Визначають за аналітичних та статистичних методів.
Аналітичний метод заснований на використанні математичної залежності між величиною похибки і причиною, що викликала її. Цей розрахунок роблять на етапі проектування технологічного процесу для отримання оцінки його точності.
Статистичний аналіз похибки проводять після здійснення технологічного процесу. Мета статистичного процесу - визначити відповідність точності техпроцесу намотування котушок заданої точності; встановити технологічні допуски, тобто досягається точність виготовлення.
У процесі виготовлення котушок завжди має місце коливання значень контрольованих параметрів.
Причини виробничих похибок наступні:
· Розкид розмірів каркаса;
· Розкид діаметра проводу;
· Розкид зусиль натягу проводу при намотуванні;
· Розкид за кількістю витків.
При розробці техпроцесу намотування котушок повинна бути оцінена величина виробничих похибок, з тим, щоб величина опору обмотки знаходилася в межах доступних відхилень.
Оцінку величини можливої виробничої похибки здійснюють на основі аналітичного методу розрахунку похибок.
Вихідний (контрольований) параметр технологічного процесу намотування котушок (для котушок постійного струму це величина опору обмотки) являє собою функцію кількох параметрів:
R = f (q 1; q 2; q 3 ... q n),
де q 1; q 2; q 3 ... q n - вхідні параметри, що впливають на величину опору обмотки (діаметр дроту, зусилля натягу проводу, число витків та ін.)
Залежність між відхиленнями вихідного параметра (опору обмотки) та похибками вхідних параметрів можна представити у вигляді повного диференціала:
dR =
Переходячи від диференціалів до кінцевих збільшення за умови малості останніх, цей вислів записують наступним чином:
Вираз (8.2) являє собою рівняння похибки опору обмотки котушки.
Отриманий вираз дозволяє розраховувати величину опору обмотки при відомих погрішності вхідних параметрів, що впливають на точність техпроцесу: точність довжини проводу обмотки, похибка діаметра проводу, точність відліку числа витків, натяг проведення й т.д.
Номінальне значення опору обмотки, Ом:
R =
де r - питомий опір дроту,
l - довжина дроту, м;
d - діаметр проводу без ізоляції, мм.
Похибка опору обмотки:
DR =
DR = 0,83 Ом
де Dr - допустимий розкид величини питомого опору, Ом * мм 2 / м;
Dl - припустимий розкид довжини проводу, м;
Dd - допустимий розкид величини діаметра проводу, м;
Dd =
Dl = l ср * DW = 199 * 8 = тисячі п'ятсот дев'яносто-дві мм = 1,592 м
DW = 0,02 * W = 0,02 * 400 = 8 витка
Коливання питомої електричного опору круглої мідного дроту марки МР становить r = 0,01785
Рівняння (10) дозволяє оцінити ступінь впливу кожного параметра окремо на похибку опору обмотки.
Абсолютна похибка величини опору обмотки через похибки питомої електричного опору становить:
де Dr = 1,5 * 10 -4
DRr =
Відносна похибка активного опору обмотки через відхилення питомої електричного опору дорівнює,
g r =
g r =
R =
Абсолютна похибка опору обмотки через похибки довжини проведення, Ом
DR l =
DR l =
Відносна похибка опору обмотки через відхилення довжини проведення дорівнює,%
g l =
g l =
Абсолютна похибка опору обмотки через розкиду величини діаметра проводу, Ом
DR d =
DR d =
Відносна похибка опору проводу через розкиду величини діаметра проводу,%
g d =
g d =
Наведена методика розрахунку похибки опору обмотки дозволяє зробити висновок про величину граничного відхилення опору обмотки, порівняти з вимогами креслення, а також встановити, яку частку опору обмотки вносить кожен технічний параметр.
2.3. Вплив технологічних допусків на вихідні параметри електромагнітів.
Точність і працездатність електромагнітів постійного струму в значній мірі визначають за якістю намотування котушок, точності опору обмоток, тому що опір обмотки визначає величину основних параметрів електромагніта - тягову силу і нагрівання котушок.
Тягова сила електромагніта при розімкнутому муздрамтеатрі визначається за формулою:
Р е =
де j 0 2 - коефіцієнт, що враховує падіння магнітної напруги у неробочих зазорах і стали магнітопровода;
U - номінальна напруга в мережі, В;
W - число витків обмотки;
R - опір обмотки котушки, Ом.
Через наявність технологічних допусків величина опору обмотки котушки може мати відхилення, які знаходяться в діапазоні:
R - DR
9,94
Необхідно встановити вплив відхилення опору обмотки котушки на величину тягової сили. Всі інші параметри електромагніту залишаються без зміни. Відносне зміна тягової сили електромагніта постійного струму при найбільшому відхиленні значення опору обмотки котушки, викликаної впливом технологічних допусків:
де Р е - тягова сила при номінальному значенні опору обмотки котушки, Н;
Р Е1 - тягова сила при найменшому значенні опору обмотки котушки, Н;
R - номінальне значення опору обмотки, Ом;
DR - відхилення величини опору обмотки, обумовлене технологічними допусками, Ом.
Реальне значення тягової сили електромагніта постійного струму з урахуванням відхилення опору обмотки котушки знаходиться в діапазоні:
Р Е1
Де - Р Е1, Р Е2 - тягова сила при номінальному і найбільшим можливим значенні опору обмотки котушки.
Відносне зміна перевищення температури обмотки котушки з-за відхилення значення опору обмотки котушки, викликаного впливом технологічних допусків:
де q - перевищення температури котушки при номінальному значенні опору обмотки котушки, 0 С;
q 1 - перевищення температури котушки при найменшому можливе значенні опору обмотки котушки, викликаному впливом технологічних допусків, 0 С.
Значення перевищення температури котушки, визначене з урахуванням можливих відхилень опору обмотки котушки, викликаних впливом технологічних допусків, знаходиться в діапазоні:
q 2
де q 2 - значення перевищення температури котушки при найбільшому значенні опору обмотки, 0 С.
Наведений розрахунок дозволяє оцінити вплив технологічних допусків, що викликали відхилення опору обмотки котушки, на основні параметри електромагніту - тягову силу і нагрівання котушки.
Виходячи з вище наведених геометричних розмірів котушки і діаметра мідного дроту вибираємо наступну модель верстата:
344 (напівавтомат)
- Число оборотів в хвилину 600-3000;
- Діаметр намотувального проводу 0,08 -
- Максимальний та мінімальний діаметр каркаса 15 -
- Довжина каркаса
- Кількість одночасно намотуваних котушок 1-2.
3. ВИСНОВОК
Даний курсовий проект виконаний з усіма вимогами "Методичних вказівок до курсового проекту з курсу" Технологія виробництва електричних апаратів "та ГОСТ 3.1105 - 73, ГОСТ 3.1411 - 74, ГОСТ 3.1502 - 74 на технічну документацію.
У ході виконаної роботи знайдено оптимальне натяг дроту під час намотування і швидкість намотування, а так само довжина проводу, необхідна для отримання даної котушки.
Проведено аналіз точності технологічного процесу намотування котушки, зокрема, точності опору обмотки.
Виявлено оцінка виробничих потреб. Наведена в курсовому проекті методика розрахунку похибок опору обмотки дозволяє зробити висновок про величину граничного відхилення опору обмотки, порівняти її з вимогами креслення, а також встановити, яку частку похибки опору обмотки вносить кожен технологічний параметр.
Проведено аналіз впливу технологічних допусків на вихідні параметри електромагніту силу і нагрівання котушки дозволив знайти діапазони, у яких котушка може експлуатуватися нормально, тобто - без перегріву.
Типовий технологічний процес складений з урахуванням серійного виробництва і зроблений реальний вибір обладнання при їх виробництві.
Наведений розрахунок дозволяє оцінити вплив технологічних допусків, на основні параметри електромагніту - тягову силу і нагрівання котушок.
ЛІТЕРАТУРА
1. Методичні вказівки до розробки технологічних процесів намотування котушок електричних апаратів (Упор. В. М. Іванов, А. В. Бобошко - Харків: ХПІ, 1980 - 36 стор).
2. Методичні вказівки до курсового проекту з курсу «Технологія виробництва електричних апаратів» (Упор. В. Н. Іванов, Т. І. Брівко - Харків: ХПІ, 1987 - 19 стор).
3. Цвєтков Н.М. Намотувальні процеси в приладо - і електроапаратобудування (теорія і розрахунок). - М. МАІ, 1979. - 86 с.)
4. Цвєтков Н.М. «Технологія виробництва обмоток для приладів та засобів автоматики. - М. Машинобудування, 1971. - 96 с.)