автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Повышение эффективности производства коллекторных машин постоянного тока малой и средней мощности в условиях научно-производственного объединения

кандидата технических наук
Кочетков, Владимир Петрович
город
Екатеринбург
год
1993
специальность ВАК РФ
05.09.01
Автореферат по электротехнике на тему «Повышение эффективности производства коллекторных машин постоянного тока малой и средней мощности в условиях научно-производственного объединения»

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности производства коллекторных машин постоянного тока малой и средней мощности в условиях научно-производственного объединения"

УЭДяфКйЛ 0&даРСХЗ&ЕШЯ тахашкй ущверсгеег - УД!

аа. правах рукяплси

Кочетков ¡Злад::шр Петрович

лоз^зи-з гигта-зности лрс^одггал.

Специальность 05.09-01 - Электрические машины

А- в т о р е ф в р- а т диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зка^ерлкбург 1993

Работа выполнена на кафедре "Злектргаеханика и нетрадиционная энергетика" Самарского государственного технического университета к е &13 "Дск'шэлектрецаг".

г1;,ч'нь:Г: руководитель - заслуженный деятель науки к техн;:к::

Росс;;.;, доктор техн;:ч£ск;:х наук, профессор Скороспеакин А.П.

Официальное оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Зейнгер А.».;

- кандидат технических наук, доцент Вегалов 5.А.

Зегцтцая организация - АС "Электросила", г. Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится " Оо " декабре 1993 г. б ТО.00 часов в аудитории 3-406 на заседании специализированного совета Д 063.14.05 в Уральском государственном техническом университете - УПК,

Отзывы на автореферат вПэдной~акзёыпдярё с подписью, заверенной гербовой печатью, проста: направлять л о адресу: 62000с, г.Екатеринбург, К-2, ул.Мира, 15, ученый .совет УГТУ-УШ.

С диссертацией ыокно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан *_"_ 1593 г.

УченкЗ секретарь • специализированного совета, д.т.к., профессор .* А.Т.Пластун

ПОВШЕШ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА

КОШКТОРЕЫХ 1ЛАШШ ПОСТОЯННОЮ ТШ. - ---------

— ---------- МАЛОЙ й СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ В 5СЛ0ВЙЯХ

МУЧНО-ПРОКБОДСТБЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Коллекторные электрические мапшны постоянного тока СЛ1Т), обладающие хорошими регулировочными свойствами, находят широкое применение в электроприводах многих промышленных установок и механизмов, бытовой технике. Более половины всех ши-рокорегулируекых электроприводов выпускаются на базе МПТ. Разрабатываются и совершенствуется не только машины предельной мощности, но и коллекторные МПТ малой и средней мощности. Наиболее массовыми являются МПТ закрытого исполнения с диапазоном вращанцих моментов (1,6 * 20,0)Нм при мощностях до 5,5 кВт и высотах осей вращения (80 * 132)ш. Удельный вес этих машин в общем объеме заказа составляет (60 > 80)5?, -что дозволяет утверядать, что в традиционных отраслях „(например, станкостроении) позиида ШГГ упрочились. Постоянный рост требований, предъявляемых к электроприводам, стремление к оптимизации их характеристик в процессе интенсивной эксплуатации определили одну из причин, вызвавших необходимость разработки новой единой серии МПТ и специальных электрических машин. Второй, основополагающей причиной, определившей принципиальные решения при выборе новой конструкции МПТ,является эффективность её реализации, т.е. производство.

Сложившаяся к середине 80- . годов в электромашиностроительной отрасли производственная система,узе не удовлетворяла требова-. ниям развивавшегося рынка. Стали очевидными противоречия между нарастэздей потребностью в регулируемых электроцризодах, зддпвиду-алязацией заказоз, интенсивностью использования основных фондов, сроками прохождения изделий, методикой формирования необходимых материальных фондов, численностью работавдих, уровнем трудоемкости основных операций, эффективностью использования методов планирования я учета прохождения изделий. Без разрешения этих противоречий судестзувдая производственная система не могла быть признака эффективной.

Следует отметить, что в общем виде методы решения подобных задач известны. Необходимы разработка а использование перспективных средств комплексной автоматизации от планирования произзодст-за до управления технологическими процессами изготовления, контро-

*

ля е приёыосцаточш i испытаний электрических нашив, т.е. внедрение гибкой производственной системы (ГНС). Однако на протяженна всего существования отечественного электромашиностроения со -стоянно нарастал разрыв между конструкцией МПТ и технологией. В рамках сложившейся производственной системы увеличивались затраты на совершенствование традиционных технологий, построенных на ручном способе производства МПТ и интуитивной щюгноьировании при формировании необходимых материальных фондов. До 1988 года наиболее трудоемкие сборочные и обмоточно-изодировочные работы выполнялись исключительно вручную, при этом операции требовали высокой квалификации, а, следовательно, длительного срока обучения. В результате престижность трудоемких операций постоянно снижалась, тогда как средний возраст исполнителей в 1988 году достиг 50 лет. С другой стороны, независимое развитие конструкций МПТ г машин переменного тока существенно сдерживало возможность использования значительных достижений в технологии производства массовых серий асинхронных двигателей. Ирг попытках повышения технического уровня МПТ с использование! традиционных подходов к конструктивным решениям трудоемкость росла быотрее, чем объем выпуска при значительных затратах времени (например, серия 2П - 12 лет). Кроме того, длительному существованию указанного противоречия способствовало неадекватное мировому уровню развитие вычислительной техники, элементной базы и средств автоматизации технологических процессов.

Таким образом, в условиях непрерывного роста требований, цредьявляемых как к электроприводам, так я к принципам построения производственной системы, цроблема повышения эффективности производства коллекторных ШТ малой и средней мощности актуальна и является основной задачей диссертационной работы. Работа выполнена в рамках отраслевой комплексной программы по созданию и внедрению ШТ серии 4П на базе ВНИИэлектромшиностроения, ВНИИтехнологии электромашиностроения и НПО "Псковэлектромаш".

Цель работы и задачи исследования. Целью настоящей работы является реализация принципа конструкторско - технологической преемственности ШТ малой и средней мощности и машин переменного тока в условиях научно-производственного объединения.

Для достижения поставленной цели, предусматривающей в равной степени и взаимоподчиненно повышение технического уровня'МДТ и полное приспособление к условиям машинных технологий, потребовалось решить комплекс теоретических, экспериментальных и инженерных -задач, основными из которых являются:

I. Анализ и оценка эффективности использования неявнополюс-

ной конструкции МПТ с распределенными обмотками.

—------2. Разработка методики расчета распределенной обмотки воз-

бувдения.

3. Разработка методики оптимизации распределения компенсационной ОбКОТЕИ.

4. Разработка методики оценки коммутационной устойчивости МПТ с распределенный!! обмотками.

5. Разработка средств повышения коммутационной устойчивости МПТ. "

6. Исследование эффективности использования в конструкции МПТ новых конструкционных материалов.

?. Разработка и внедрение новых технологических модулей.

8. Реализация элементов ПТС'в условиях НПО.

9. Оценка достигнутого технического уровня и эффективности производства «ИТ 4П в условиях комплексности технологий.

! 10. Обоснование конструкторско-технологической концепции перспективного развития МПТ.

Метода исследования. Теоретическую основу реализуемого принципа конструкторско - технологической преемственности МПТ и маиин переменного тока составляют:

1. Идентичность физических процессов, протекающих дри электромеханических преобразованиях в МПТ и машинах переменного тока.

2. Принципы международной стандартизации, предписывакздге независимо от рода тока для заданной высоты оси вращения иметь строго регламентированные установочные и присоединительное рзсуерк.

Научные результаты диссертационной работы получены с использованием основных положений теории коммутации, теории,автоматического управления, технологии машиностроения и организации производства, проектирования электрических машин. Экспериментальная проверка результатов теоретических исследований выполнялась с при. -влечением методов идентификации и сопоставительного анализа.

Научная новизна

1. Обоснована возкогкость реализации принципа конструкторско - технологической преемственности ШТ малой и средней мощности н машин переменного тсжа в условиях ШО "Псковзлектромаи".

2. Разработана методика определения параметров распределенной обмотки возбуждения, с учетом распределения магнитного соля а воздушном зазоре, основанная на поэтапном сравнении заданного и расчетного значений иадукция в зазоре в процессе графоаналитического расчета.

3. Предложена методика расчета компенсационной обмотки в

условиях распределения по полюсному деления), разработанная с целью оптимизация ее параметров.

4. Разработана методика оценки коммутационой устойчивости МПТ 4П в условиях: принятых конструктивных решений, основанная на результатах решения системы дифференциальных уравнений собственно коммутации, полученных в виде областей безыскровой работы, сопряженных с токами компенсационной обмотки ¡ЛЕГ.

5. Разработана корректирующая расчетная методика до изменении параметров обмотки якоря трехлазового микродвигателя- при отклонении диаметра наличного провода от требуемого.

Практическая ценность

1. С целью повышения технического уровня коллекторных МИГ и эффективности производства разработана и внедрена в масссовое производство принципально новая конструкция. ШП единой серии 411, основанная на конструкторско - технологической преемственности с машинами переменного гока серии 4А.

2. Разработаны в внедрены & дроизводство с вклинением в состав фрагментов ГШ ЫПТ 4П и микродвигателей следующие технологические модули:'

- намоточный станок-полуавтомат ЯВД - 3443;

- автоматизированный комплекс 5раё2осЁаточннх испытаний ЫПТ 4П;

- комплект оборудования автоматического выходного контроля электродвигателей магнитной записи (БШЗ).

3. Реализована замкнутая астатическая система стабилизации величины небалансной 3£С , обеспечивающая точную и стабильную автоматическую настройку компенсационной обмотки на середину ОЕР ¡ЯП в требуемом диапазоне регулирования частоты вращения.

4. Разработаны контактный и бесконтактный варианты датчиков характера коммутации, реализующие измерение величины небалансной СДС, характеризующей отклонение реального процесса коммутации от заданного.

5. Разработана и внедрена в производство МПТ с гладким якорем и Еозбуздением от постоянных, магнитов.

6. С целью повышения нэдекностд s долговечности тахогенера-торов цредасгена контактная шра "графит АТГ - ¡детка ЭГ-8".

7. Впервые в отечественном электромашиностроении в ШО "Пскоз-электромаш" реализован фрагмент ГШ по изготовлению валов е якорей ШТ 4П, являющийся основой для создания универсального интегрированного производства полного цикла. ' |

8. Показана эффективность и конкурентоспособность реализа-

цин принципа преемственности конструкция а технологии МПТ 4П и

асинхронных машин серии 4А до основным показателям технического -------

уровня. - ------------ - — "

9. Обоснованы основные позиции и направления по дальнейшему совершенствованию и развитии неявно полюс них МПТ закрытого пополнения.

Реализация работы. Основные научные полоаевяя, выводы и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работа, внедрены в производство МПТ 4П и специальных электрических машин на НПО "Псков-электромаш".

Апробация работы. Основные полегания диссертационной работы докладывались и обсуждались яа научно-технической конференции по устройствам г системам автоматики (Красноярск, 1990), научно-прак-тиче&кой конференции (Самара, 1390), научно-технических семинарах кафедры "Электромеханика л нетрадиционная энергетика" Самарского государственного технического университета, 1988-1993.

Публикации. По основным результатам диссертадаоиной работы опубликовано 19 печатных работ, получено 4 авторских свидетельства на изобретеяия.

Структура и объем работы. Диссертационная работа соотоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основная часть работы изложена на 165 страницах машинописного текста, иллюстрирована 52 рисунками и 15 таблицами. Список использованной литературы содержит 50 наименований на 7 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена обвдя характеристика работы, обоснована актуальность теш, сформулированы цель и задачи исследований, установлена научная новизна и практическая ценность работы. .

Первая глава посвящена задачам совершенствования конструкции МЕГ 4П и специальных электрических машин, решение которых обеспечивает повышение их технического уровня.Исходя из принтом вонот-рукторско-технолагической'преемстзенноста МПТ и машин переменного тока, обосновано яеявнополюсное исполнение МПТ Ш при полностью шихтованном магнигодроводе. Приведена графоаналитическая методика расчета параметров концентрической распределенной обмотки возбуждения с учетом распределения поля в воздушном зазоре, основанная на последовательном сравнении заданного и расчетного значений индукции в зазоре . Определение расчетного значения производится при поэтапном построении 1фивой распределения индукции по расточке якоря. Построение указанной кривой осуществляется для

фиксированных значений шагов секций относительно продольной оси МПТ,

при этом каздому значению намагничивающей силы Р (из которых исходное значение Г, определяется.с учетом нелинейности коэффициента насыщения Кн ) соответствует площадь, ограниченная текущей ординатой В^ и абсциссой Угп . Расчетное значение В^ср , полученное как соотношение суммарной площади в и числа пазов, сравнивается с заданнш. При достижении требуемой погрешности по В? определяются параметры обмотки возбуждения с коррекцией по намагничивающей силе и плотности тока ¿д . Расчет проводится до получения требуемой сходимости результатов по параметрам

8¿"ср. . » ¿'вдоп • Сходимость достигается вариациями либо числа витков первой секции , либо В$*ср .

В МП? 4П в части пазов размещается компенсащгонная обмотка (рис. I). Приведены варианты взаимного расположения обмотки возбуждения и компенсационной обмотки, обоснованы области применения предложенных вариантов.'

Показана высокая эффективность разработанных МПТ о гладким якорем, постоянными магнитами и угдеграфитовым коллектором, конструкции высокоточного коллектора для МПТ 4П с дач елями, изготавливаемыми на основе порошковой металлургии. Приведены результаты исследования .трехпазовых микродвигателей, занимающих значительное место в объеме продукции НПО "Псковэлектромаш".

Во.второй главе приведена методика оданки коммутационной устойчивости в условиях принятых конструктивных решений а МПТ 4П, основанная на результатах решения традиционных дифференциальных уравнений собственно коммутации, полученных в виде параметров областей безыскровой работы, сопряженных с токами компенсационной обмотки ШТ.

Основные этапы (подпрограммы) расчета:

1) расчет токов коммутируемых секций;

2) определение токов разрыва !р для фиксированных значений тока якоря;

3) расчет V -образных характеристик ^^(Е*);

4) расчет значений . соответствующих границам искрения;

5) определение значений коммутирующей СДС , соответствующих границам искрения;

6) расчет токов компенсационной обмотки I* , соответствую-15'ос значениям Е* на границе ОЕР;

7) построение ОБР в вине:

Сопоставительный анализ расчетных и экспериментальных характеристик, полученных на МПТ 4ПП2 для различных значений диа-вазона регулирования частоты- вращения,свидетельствует об адекватности принятой «одели реальному процессу коммутации и позволяет сделать следующие вывсды:

1) с увеличением тек:, якоря и частоты вращения ОЕРсуяается, ее средняя линия смещается в область отпитки;

2) ОБР для частоты вращения Oi = 3000 об Даш выходит за преде/л ОБ? для со « 1500 об/мин.

Из этого следует, что при распределенной компенсационной обмотке настроить MIT на безыскровую к^мутзцта го гсеа диапазоне рчгуафевзва: частота вращения не представляется возможным. На основании результатов исследований коммутационной устойчивости, способов и средств ее повышения, испытаний серийных образцов Ш1Т 4П установлена возможность и эффективность автоматической настройки коммутаций по поперечной' оси, обеспечивающей безыскровую коммутацию "ПТ г требуемся диапазоне регулирования при изменении режима работы машины и параметров коммутируемого контура. Система автоматической настройки, функциональная схема которой показана на рис. 2, реализована в виде блока управления, комплектующего типовые электроприводы. Предложены контактный и бесконтактный варианты датчиков характера кс:,-мутации, являющихся элементами разработанной системы.

С целью оптимизации параметров компенсационной обмотки в условиях её распределения по полюсному делению гредлеяена расчетная методика, использование которой а практике проектирования по -с-воляет:

1) обеспечить компенсацию реакции якоря в пределах полюсного деления с требуемым коэффициенте»? компенсации;

2) обеспечить создание необходимого коммутируй:; его поля по поперечной оси.

Параметры компенсационной обмотки определяются в результате решения уравнений (2) и (3):

< б г г

(2)

к.

где

- н.с. поперзчной реакции , якоря;

Рве. I, Лвст статора 'ЛГГ4П '

дМ| ! ли

Li

А £ртп.

УФУВ ¿ £с6 0У

Ч

лхк

Fbc. 2. Схема функапонирозанв.^ СА7.

б - ширина зоны компенсации реакции якоря по полюсному

------------ делению; ------------

н«с* секции компенсационной обмотки I -го паза; - расстояние от центра главного полюса до серединн I -го нага компенсационной обмотка; п - число пазов компенсационной обмотки на половину полюсного деления;

К^,Кг- коэффициенты компенсации по продольной и поперечной осям.

' Полученные экспериментально скоростные характеристики и области безыскровой работы сввдетеяьствуют о значительном влиянии параметров компенсационной обмотки на коммутационную устойчивость ЫПТ 4П и устойчивость работы по скорости при различных режимах работы.

Третья глава посвящена вопросам разработки и внедрения Фрагментов гибкой производственной системы изготовления ЫПТ 4П и специальных электрических машин.

Приведены результаты анализа да обобщению основных направлений исследования технологических процессов и оборудования, сформулированы требования к конструкции ЫПТ 4П на основе цринцилов машинного исполнения формообразующих и сборочных операций. Приоритетным направлением для исследований был выбран процесс формирования обмотки в пазах, т.к. при ручной технологии на долю этого процесса приходится от 30 до 60$ трудоемкости. Исходя из требований универсализации при исполнении мелкосерийных обмоточных работ для МПТ различных серий,разработан и внедрен в производство намоточный станок полуавтомат о ЧПУ ЯПНЦ-34ФЗ, приведены результаты сравнительного анализа показателей ручной и машинной технологий.

Для приемосдаточных испытаний (ПСИ) МПТ разработана и внедрена автоматизированная станция. Установлено, что наивыгоднейпим является вариант 3 - местного (по числу пар ШТ) стевда с включением в состав АСУ ШИ двенадцати таких стендов. Финишной .операцией комплекса является выдача паспортов и протоколов испытаний, анализ выполнения программы выпуска. Длительность полного цикла испытаний шести ШТ одновременно составляет 37 минут.

Разработан и внедрен в производство таккв комплект оборудования для автоматического выходного контроля микродвигателей ДО серии БШЗ. Использование в производстве 2 комплектов автоматического стенда обеспечивает возможность проверки микродвигателей в планируемых объемах, заменяет комплект импортного оборудования.

Заключительным этапом дрохрашы повышения эффективности дроиз-

во,детва MET явилась реализация идеологии построения компьютеризованного производства от планирования до управления технологическим процессами изготовления, контроля и : .даточных испытаний. На основании анализа номенклатуры комплектующих изделий установлено, что наиболее трудоемким цри производстве ШТ (60 î-65 )% является процесс изготовления валов и якорей, что определило приоритет их включения в номенклатуру изделий ^раплента'ГПС, которая является основой для внедрения интегрированного производства Ш1Т 4П.

IUC с предоетно-замкнутым циклам, вклюнаицкм различные по видам технологические процессы, содеркит три основные подсистемы - АСУ ГОС, автоматизированную траяспоргно-накопительную систему (АТНС) и сист&чу управления рабочими кеста\га. Реализована модульная конструкция АТНС с линейной компоновкой, сетевая организация " технических средств АСУ обеспечивает возможность вариаций количества необходимых технологических модулей, модулей АТНС, блоков ЗШ в сети системы управления при изменении номенклатуры изделий,-т.6, гибкость выпуска. Обоснована возмояность повыяения уровня автоматизации ШС путем использования более прогрессивных процессов и оборудования без остановки производства, т.е. гибкость технического уровня.

Б НПО "Псковэлектромаш" впервые в отечественном злектрскадино-строеЕик создано и действуем хроазводстБО нового поколения технологичных ШТ 4П.. Плодадь, занятая под сборочные к обмогочяо-изо-дировочяае работы, составляет 3,8 тыс.м2 (ранее - 6,0 тыс. м ), однако выпуск ШТ возрос с 60,0 тыс. до 120,0 тыс. шт. в год.

Показано, что ГПС с такой организацией может включать в себя производство других конструкторско-технологическю; групп, например, асЕйхроЕных напив, т.е.- могко утвергдать, что для достаточно широкого диапазона изделий серийного характера различных отраслей найдено общее решение, позволявшее перейти на новый уровень формирования производственной системы на базе комплексной автоматизации от планирования производства до управления технологическими . процессами на рабочих местах. ■

В четвертой главе приведены технико-экономические соназатиш конструктивного пополнеют и производства ШТ 4Л, а также обоснование кострукторско-технолопмеской концепции перспективного развития машин постоянного тока.

Показано, что несмотря на неизбежные компромиссы , вследствие применения корпусных деталей 4А и определенные ограничения (нацример, по активной длине якоря, наружному диаметру статора,

по завышенным значениям диаметра вала), удалось повысить технический уровень !Л1Т 4П по сравнению с 2П (рис. 3). Достигнуто существенное сшвкенке трудоемкости, особенно по, всем видам обмоточных изделий. С целью оценки конкурентоспособности проведен сравнительный аналиь МПТ 4П 80-112 по основным показателям эффективности использования с изделиями ведущих зарубажных фирм, определены основные направления развития конструкции МПТ. Установлено, что обдуваемое исполнение имеет показатели не хуасе, чем у зарубежных фирм, однако при высоте оси вращения 112 МПТ 4П без обдува уступает по основным показателям двигателям меньших габаритов своей же серии. Обращает на себя внимание широкий диапазон применения двухполюсного исполнения в зарубежном электромашиностроении. Показано, что для снижения постоянных потерь следует признать целесообразным также следующие позиции по совершенствованию технического уровня МПТ 4П:

1) применение неравномерного воздушного зазора при меньшем значении его эффективной величины;

2) отказ от электромагнитного возбуждения и переход на по -тоянные магниты;

3) применение теток с-малым коэффициентом трепля и елсской износоустойчивостью, специальных подшипников и смазки;

4) применение изоляции класса F .

В организации эффективной теплоотдачи необходимо совершенствование корпуса з направлении специального оребрения, обеспечивающего равномерное ''прижатие" воздуха по всей длине МПТ, а также использование штеккерного присоединения.

В результате анализа основных размеров активного ядра МПТ закрытого исполнения, непосредственно оцределяицих мощность при заданной высоте оси вращения, определены основные выводы и на -давления по совершенствования конструкции MIT 4П.

Ееявнополюсное исполнение позволяет при одинаковом наруянсм диаметра магннтопровода вписать на 20% больший диаметр якоря, чем у машин явнополюсного исполнения. Унификация корпусных деталей МПТ 4П и 4А обусловила уменьшение наружного диаметра магнитопрово-да з заданной вцеото оси вращения в среднем на 16%, увеличение диаметра вала под пакетом якоря на 30/, (при малых габаритах) привело к существенному снижению эффекта неявяополюсной конструкции, т.к. практически реализованные в МПТ 4Д диаметры якорей не отличаются от диаметров МПТ традиционной конструкции. .

Унификация листов статора и ротора серий 4П и 4А. не'обеспечивает требований технического уровня. Электромагнитные нагрузки,

* s 1

ft *

ö *

3 S Ok § «ч 1

I

Л»

I

ч

I ¡3 S <o 5? s «ô » » «ч

! S « Sí tft «*> •M s S «о ci У ¡2 s

'S, 1 1 ч i i 1 г i w «0 ! M § 1 I o» * ¡ £ * H I »S fc кГ 41 I > •ъ < i I § <ъ g «е Ь Ï J 'Ъ 1

Uf, с» 'I.

определяющие активный обьем якоря, не являются предельными. Требуемое значение индукции, определяющее высоту оси вращения,— "материалоемкость и момент инерции, а также выбор пазовой геометрии якоря и статора, глазных размеров в границах активной зоны (наружный диаметр магнитсцрозода статора, внутренний диаметр сердечника ротора), линейная нагрузка - требуют опиашзационной коррекции. Таким образом, возможности неявнополюсного исполнения выявлены .

Неблагоприятны:« соотношением пазов статора а ротора, а также величиной зазора может быть обусловлен уровень шума МПТ 4П, на 15-25 Дб превышающий уровни щука аналогичных машин зарубежных фирм.

В результате исследований, проведенных по показателю

где М - номинальный момент, Нм ;

m - масса двигателя, кг; j^-ХЦД, %,

называемому показателем эффективности использования, подтверждены основные результаты, определяющие направления дальнейшего совершенствования конструкции МПТ ка основе высокопроизводительных автоматизированных технологических комплексов.

ОСНОВНЫЕ ВЫЗОДЫ И РЕЕУЗЕЬТАШ РАБОИ

1. С целью повышения технического уровня коллекторных машин постоянного тока и эффективности производства разработана и внедрена в кассовое производство принципиально новая- конструкция IvffiT единой серии 4П, основанная на принципах конструкторско-технолс-гической преемственности с машинами переменного тока-серии 4А.

2. Разработана .Тра^оаналуз^ическья методика расчета параметров концентрической распределенной обмотки возбуждения й -распределения поля в воздушном зазоре.

3. Разработана технологичная конструкция высокоточного экономичного коллектора на базе порошковой металлургии, обеспечивающая минимальный расход традиционных материалов и существенное снижение трудоемкости при изготовлении.

4. Разработана и внедрена в массовое цроизводстзо серия трех-па зовях электродвигателей, обеспечивающих значительную часть по -

требностз отечественной техники магнитной записи.

5. Разработаны и внедрены в опытное производство МПТ с глад-

ким якорем и постоянными магнитами, обладающие высокой коммутационной устойчивостью и динамическими свойствами.

6. Разработаны и изготовлены макетные образца тахогенераторов с постоянными магнитами и углеграфитовым коллекторам, обладающими высокой крутизной характеристики при малой зоне нечувствительности.

1

7. Разработана и внедрена методика расчета параметров компенсационной обмотки ШТ 4П, обеспечивающая при необходимой степени компенсации реакции якоря требуемый коммутщ)увдий поток по поперечной оси,

8. На базе традиционной математической модели процесса коммутации разработана методика расчета коммутационной устойчивости ШТ 4П.

9. Установлена возможность и эффективность автоматической настройки коммутации по поперечной оси как средства повышение коммутационной устойчивости ШТ 4П. Система автоматической настройки реализована в виде блока управления, комплектующего типовые электроприводы.

10. Разработаны' контактный и бесконтактный варианты датчиков характера коммутации.

11. Разработаны и внедрены в производство специальные технологические модули для намотки якорей и проведения /лрие":.:р слаточ-ш испытаний МПТ и микродвигателей.

12. В НПО "Псковалектромаш" впервые в отечественном электромашиностроении реализован фрагмент гибкой производственной системы по изготовлению валов и якорей МПТ €1, являющейся основой для создания универсальных интегрированных производств полного цикла.

13. Показана эффективность и конкурентоспособность реализации принципа преемственности конструкции и технологии !ШТ 4П и

„ асинхронных машин серии 4А по основным показателям технического уровня.

14. Обоснованы основные позиции и направленна по дальнейшем; совершенствованию и развитию кеязнополюсных ШТ закрытого исполнения.

иСйОЗНОг «?Л53ГЛ!ЯЕ ДЙССЗРТАЛДО ОПУБЖЮВАШ '

И РАБОТАХ

7. Лв?0"!хт.:г,чповадниЛ пзморэтельннл ¡симплекс чтя лр::ечо-<*-а^оч.ч'нгп'.:?он:!:: тахогс-нечатопов 0001!:-" '1ТП/П. М., З.П.Коо^тт'пч, Г.Г.'З^т^ткеч, Й.Е.Мз-1;.!0Р//1'смепите.чьнля теншчса.

Ногнонов А.Б., Кочетков З.П. Дптчикп добавочного тока ^г^и.^г^^гту'* '..*л~о^н'-г;' го":"н//Роя0?:"-° ^гогтамо-

чак:'» гч.ь-"-^ лт.о;"Г|г:чг>г!'!«х мапин: Мет.вуз.. сб. наугц. тр.

{у^б^рв, 1987. С. .

~ 2. Гитпенко и.А., Кочетков-».П., 0*«»пгт О.С. Пр:мснс::ие уг"ргра^гго!»та к^л.гектопов в та:<огоиераторах постоянного то^я// Ьчкттютехкчкя. 1?с7. '' I0..' С. 3-1-3"..

4. Окоооепепяспн А .И., Тагановск-.-П З.Р., Кочетков З.П. ^ипп-!йскэя годель скользящего контакта на основе эксперимента чьи» г: (инамических вильтамперных характеристик//окильзящ/.е элект-мческие контакты: 05. научн. тр. М.:Радио и связь, 19оо. Ч. Г.

5. Численный расчет трехмерного магнитного поля тс^мшк агнатов в оюк?р::ческ;:х мьихниос с гладким ро?орэмЛ>Л1.Г'рдаисз, ¡.С.Лзалов, о.Л.Кочетков ¿1 др.//Задачи динамики электрических ¡а^нн. С;.;ск, 15оо. С 141.

6. Кочетков 3.1!. Гибкая производственная система в условиях оъедшенид по производству электрических• машин. 1939. 5 с.

,еа. в Лнформэтектро 0I.0o.59, .'." 175-&к>9.

Т. Кочетков Li.il., Кочнев Л.З. глучно-техническиГ! прогресс в свзр;;енствовАш:л э.-ектродвнгателей закрытого ислолнения//пеявно-. олаение^электродвигателя постоянного тока с распределении:.!» об-отками. Тео-::к, расчет, исследование. 31. гЗсесазэнъй научно-ис-ледовательск;:'"' институт электромашиностроения, 1990. С ог-1о.

• о. Автоматизированная система управления _приемосдаточными слытанпями электрических махин постоянного тока средней мощности З.П.Кочетков, О.Я.Ти^енко, ЛЛ1.1Салуяскиа, Г.Г.Зелютков//0лект-"•техн. пр-во. Передовой эг.ат и наук. -техн. «остикения для ::одрен:'.я: Сграс1. »-¿Лт::.'.. сб. 1330. 2ьл. В (2°). С. IJ-.Il.

3. алеятро::с:тозая пгит'и^ка 'петок/^.А.Колесников, .и.Козл'з, 1.Л..^*г8ткоз л др./Д.ат; научно-пр?.кт;:чбеа он^зрелд,:.!, л-озя:д., 0Л.,Л!Гд. 1330.- С. 110.

10. Еоабор-^дсв "С.Л., -Кочетков 'З.Л., Тидопкс О.Л. вто;,;_".?::з:г>-"",?„'-г-;нал с.".ст:..,а -наги ""о?::-

рования состояния коллекторно-щеточного узла //Материалы научно-црактичеокой конференции, посвящ. бО^летию ШИИТа. Омск, 1990.

С. 109.

11. Скороопешкин А.И., Тарановский В J?., Кочетков В.П. Характеристики контактных пар с алектрографитированными щетками в машинах постоянного тока серии 2П // Тезисы докладов областной научн.-техн. конф.,посвящ. 60-летию КПтИ. Куйбышев, 1990. • С. 48.

12. Цопов Г.И., Кочетков В.П., Иванов СЗ. Применение угле-графитовых коллекторов в исполнительных микродвигателях постоянного тока цри работе их в разреженной среде // Материалы П научн.-техн. конф. по устройствам и системам автоматики. Красноярск, 1990. С. 190.

13. Чеботков Э.Г., Елшанский H.A., Кочетков В.П. Автоматизированный электропривод ширсжорегулируемых машин постоянного тока //Материалы П научн.-техн, конф. по устройства;.: и системам автоматики. Красноярск, 1990. С. НО.

- 14. Кочетков В .П. Повышение эффективности производства электрических машин малой и средней мощности в условиях НПО // Указатель ВШИТИ. "Деп.мгкописи". I2SI*Jfe 2 ...С,_86,_ _____

15. Прибор контроля качества коыыутациа/^.А.БезбороцоБ,

В.В.Харламов,A.B.Сазонов,В..Л.Кочетков и цр.//Указатель ВИНИТИ.

"Деп.рукописи",1991..'S. 2.С. 86

16.Камышников В .А», Кочетков В .П. Особенности расчета концентрической- обмотки возбуждения с учетом распределения магнитного поля в воздушном зазоре // Указатель ВИНИТИ. пДеп.рукогшсии, 1991. & 54-ЭТ.

17.Кочетков В.П., Елшанский H.A. Методы и средства повышения ког,мутационной устойчивости коллекторных МПТ в условиях специализации их производства // Электрические машины специального назначения. Межвуз. сб. научн. тр. Куйбышев, 1991. С. 39-48.

18. Тизценко O.A., Кочетков В.П., Галян Э.Т. Коммутация в двигателе постоянного тока с гладким якорем и углеграфитовым коллектором. Деп. И 53-3191. М.: Информэлектро, 1991.

19. Радинская Т.В., Кочетков В.П. Оптимизапяя napaivieipoB ком- . пенсацконной обмотки при проектировании МПТ унифицированной конструкции. 1992. Деп. Jé 19-ЭТ92. М.: Информэлектро, 1992.

20. A.c. Ü 1275659 СССР, 5ДКИ Н02К 13Д4.

Коллекторная электрическая машина о устройством улучшения коммутации / А.К.Скороопешкин, ВЗ.ТрошиЕ, А.Б.Немнонов, В .Р .Тарановский, В.П. Кочетков.

21. A.c. JS 1644265, МКК Н02К 13/00/310/244. Щеточный узел

электрической машины /В.П. Кочетков, О.А.Тищевко, О.С.Семенов, Г.И.Герасимов.

----------22. Решение научно-технической экспертизы изобретений по

заявке £ 4818059/25-07 МКИ-НОЖ 5/06, per. 29.10.90, Электропривод постоянного тока / О.А.Тищенко, В.П.Кочетков, В.М.Кондратов, В.Н.Когаев, А.П.Ноэиков.'

23. Решение патентной экспертизы по заявке Л 4808488/07 (036095) с присоединением заявки № 4885085/07 МКИ Н02К 1/22, per. 17.10.91. Электрическая машина постоянного тока / О.С.Семенов, ОД.Тищенко, В Л .Кочетков, В.С.Иванов. .

Подписано в печать 29.09.93 Формат 60x84 I/I6

Бумага ¡"писчая- Плоская печать Усл.п.л. 1,16

Уч.-изд.л. 1,06 Тираж 100 Заказ 603 Бесплатно

Редакцаонно-пздательскай отдел УГТУ-УШ 620002, Екатеринбург,ЗТТУ-ТП*'!, 8-й учебный корпус Ротапринт УГТ7-7ПИ.620002,Екатеринбург,УГТ7-УПЙ,8-ií уч.корпус