автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Влияние технологии изготовления на качество однофазных асинхронных двигателей

На правах рукописи

БУЖ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ОДНОФАЗНЫХ АСИНХРОННЫХ Д ВИГАТЕЛЕЙ

05.09.01 - «Электромеханика и электрические аппараты»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск - 2003

Работа выполнена на кафедре электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Муравлев О.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Селяев А.Н.

кандидат технических наук, доцент . Педиков В.М.

Ведущее предприятие: ГНУ НИИ АЭМ при ТУСУР, г. Томск

Защита диссертации состоится £7 декабря 2003 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета К212.269.03 при Томском политехническом университете (634034, г. Томск, пр. Ленина, 30, ТПУ).

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ТПУ.

Автореферат диссертации разослан «/^ »_ноября_ 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кт.н., доцент У^иеАу^ .. Ю.Н. Дементьев

2-ооЭ - 4

(' з

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Повышенный интерес к качеству в последние 20 лет вызван требованиями рынка, определяющими главные цели и задачи в развитии современного промышленного производства. Основными из них являются: повышение качества, конкурентоспособности и экономичности выпускаемой продукции, повышение ее надежности, снижение себестоимости, материалоемкости и энергопотребления. Решение этих и других задач особенно важно при проектировании и изготовлении электрических машин (ЭМ) малой мощности, производство которых в настоящее время, представляет собой самостоятельную развивающуюся отрасль.

Среди ЭМ малой мощности широкое распространение получил асинхронный двигатель (АД), в частности однофазный асинхронный двигатель (ОАД). Область применения ОАД очень широка и разнообразна, что предопределено их относительной простотой и достаточно высокой надежностью.

Однако, многолетний опыт разработки, изготовления и эксплуатации машин малой мощности показывает, что характеристики серийных двигателей имеют большой разброс и существенно отличаются от расчетных, часто в сторону ухудшения. Для устранения этих недостатков рассеивание входных факторов должно учитываться на всех этапах разработки и изготовления машины. Влияние этого рассеивания на выходные параметры противоречиво и имеет тенденцию к изменению с течением времени, что создает дополнительные трудности в повышении точности расчетов. Для учета влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов (КТФ) приходится без достаточных обоснований увеличивать запасы по всем показателям качества (ПК), что приводит к дополнительным экономическим затратам, вызванным увеличением материалоемкости или трудоемкости при необоснованно жестких допусках, а зачастую и к несоответствию ПК установленным требованиям стандартов.

В связи с этим проблема исследования процесса формирования качества ОАД на этапах проектирования и изготовления, а также разработка научно-обоснованных рекомендаций по совершенствованию методов расчета, организации производства и контроля качества представляется актуальной.

Вопросам исследования влияния технологических погрешностей на ПК ОАД малой мощности посвящена настоящая работа, которая является частью комплексной работы по совершенствованию методов обеспечения качества электрических машин, проводимой на кафедре электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой научно-исследовательских работ кафедры электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета по гранту Минобразования России.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность

научному консультанту - к.т.н., доценту Шг помощь в работе.

БИБЛИОТЕКА I С.Петер<ур гЧло ' 09 «МОиМ^О *

Цель работы

Целью работы является исследование и оценка влияния технологических погрешностей конструктивно-технологических факторов на показатели качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности и разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению их качества при проектировании и изготовлении. Методы исследования

При решении вопросов влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов на показатели качества О АД малой мощности при изготовлении в настоящей работе использовались теория электрических машин малой мощности, системного анализа и математической статистики, теории вероятностей и выбора решений, имитационное моделирование, а также экспериментальные исследования технологического процесса изготовления О АД малой мощности.

Все исследования проведены с применением современных ПЭВМ. Научная новизна работы

- разработана структурная модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей, позволившая конкретизировать перечень элементов, оказывающих влияние на их качество, и установить взаимосвязи между ними;

- разработана математическая модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей, учитывающая вероятностный характер процессов при их изготовлении, а также высокую чувствительность уровня качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности к внешним и внутренним возмущениям системы, включающей в себя процессы проектирования и изготовления;

- впервые получены уравнения регрессии, учитывающие нелинейную связь между погрешностями конструктивно-технологических факторов и показателями качества .и позволяющие повысить точность оценки качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности; произведено экспериментальное исследование технологического процесса изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности с использованием разработанной математической модели, позволившее

- проанализировать и оценить влияние точности изготовления деталей, узлов и сборочных единиц на технико-экономические показатели однофазных асинхронных двигателей с целью обеспечения заданного уровня качества и выработать необходимые практические рекомендации;

- предложен алгоритм поиска оптимальной величины и выбора оптимальных характеристик контроля для емкости конденсатора, обеспечивающих заданное качество однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

Указанные результаты работы выносятся на защиту. Практическая ценность

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные при ее выполнении результаты, направлены на повышение уровня качества

-М.'.«».- !

изготавливаемых однофазных асинхронных двигателей, а также на снижение материальных и трудовых затрат в процессе их производства:

разработанный комплекс математических моделей обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей позволяет провести экспериментальные исследования процесса формирования показателей качества при проектировании и изготовлении с использованием машинных экспериментов на ПЭВМ, что дает возможность на различных этапах создания однофазных асинхронных двигателей малой мощности обеспечить заданный уровень качества и управлять им;

использование полученных уравнений регрессии позволяет повысить точность оценки уровня качества еще на стадии проектирования и оптимизировать процесс изготовления;

предложен план и методика статистических исследований технологических погрешностей конструктивно-технологических факторов и показателей качества, а также сформирована база данных по их рассеиванию;

разработана инженерная методика определения оптимальной величины емкости конденсатора и процесса контроля ее величины, ' что позволяет обеспечивать заданный уровень качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности с учетом рассеивания величины емкости и изменением ее во времени;

предложены конкретные рекомендации по обеспечению требуемого уровня качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности при их проектировании и изготовлении, которые позволяют реально снизить рассеивание технико-экономических показателей.

Наибольшую практическую ценность полученные результаты исследований имеют для проектирования и изготовления однофазных асинхронных двигателей, отвечающих современным тенденциям ужесточения требований к стабильности качества изделий. Они также предназначены для использования на этапе технологической подготовки производства однофазных асинхронных двигателей малой мощности. Апробация

Основные результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Электрические машины и аппараты» Томского политехнического университета и следующих конференциях:

- Четвертая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 1998).

- Петая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 1999).

- Шестая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2000).

- Седьмая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2001).

- Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001).

- Восьмая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2002).

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано семь печатных работ и одна статья депонирована в ВИНИТИ. Реализация результатов работы

Основные результаты работы используются при разработке и совершенствовании методов обеспечения качества при изготовлении ОАД малой мощности в СКБ «Сибэлектромотор» (г. Томск) в виде методик, алгоритмов и программ.

Математическая модель обеспечения качества ОАД используется в учебном процессе кафедры ЭМА Томского политехнического университета при изучении курса «Качество и надежность электрических машин» по специальности 180100 - электромеханика при выполнении лабораторных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из шести разделов, содержащих 125 страниц машинописного текста, 11 таблиц, 46 рисунков, 5 приложений и списка литературы из 130 наименований.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и дана общая характеристика выполненной работы. Сформулированы цель работы, научная новизна и практическая ценность диссертации. Приведена краткая аннотация выполненной работы по разделам.

Во втором разделе проведен анализ современного состояния проблемы обеспечения качества ОАД малой мощности, который показал, что

Современное производство - сложный и динамичный процесс с устойчивой и прогрессирующей тенденцией к дальнейшему усложнению. Это проявляется в высоких темпах выпуска продукции, в частом обновлении и постоянном расширении ассортимента, в повышении требований к качеству продукции, в использовании новых видов материалов, во внедрении новой современной техники и технологий.

Требуемый уровень качества ОАД достигается решением задач обеспечения точности конструкции двигателей, их производства и метрологической точности, т.е. точность является определяющим понятием, поскольку, обеспечивая при изготовлении заданную точность, можно гарантировать заложенные при проектировании показатели качества.

Как показывает проведенный анализ, в настоящее время отсутствует единый подход к решению проблемы обеспечения качества ОАД малой мощности. Разработаны лишь отдельные рекомендации и мероприятия по

обеспечению их качества. Мониторинг качества О АД малой мощности в эксплуатации не систематизирован. Публикации касаются в основном конкретных типов и серий О АД выпускаемых на том или ином предприятии.

Третий раздел посвящен разработке комплекса моделей обеспечения качества ОАД малой мощности.

На основе системного анализа решения проблемы обеспечения качества в работе впервые разработана структурная модель обеспечения качества при изготовлении однофазных асинхронных двигателей малой мощности фйс. 1).

Данная модель позволяет с единых позиций оценить как технический уровень при проектировании, так и уровень качества при изготовлении ОАД.

При разработке структурной модели были приняты следующие допущения:

- элементы системы, находящиеся на одном уровне взаимно независимы;

- известны точностные характеристики технологического процесса.

Характеристика уровней структурной модели:

Нулевой уровень дерева целей определяет глобальную цель -обеспечение качества изготовления ОАД;

Уровень А - состоит из ПК, которые количественно характеризуют качество изготавливаемого ОАД. Они относятся к единичным показателям качества и устанавливаются государственными и отраслевыми стандартами, техническими условиями и другой нормативно-технической документацией.

Уровень Б состоит из конструктивно-технологических параметров материалов, сборочных единиц и отдельных деталей.

Элементами уровня В являются параметры, контролируемые в процессе производства.

Если единичные показатели сгруппировать (уровень А) по физической природе, то получаются три целостные подсистемы:

1. Энергомеханические показатели качества А. 1,..., А 5, которые на уровне Б

связаны с 9 элементами.

2. Вибрация, шум- и надежность подшипникового узла А.6, А.7, А.8,

которые на уровне Б связаны с 3 элементами.

Величина воздушного зазора определяет значения показателей этих двух подсистем и является общим элементом низшего для них уровня.

3. Вероятность безотказной работы обмоток А. 9. Она связана с шестью

элементами на уровне В через уровень Б.

Каждую из этих подсистем можно рассматривать отдельно, что значительно упрощает выборку мероприятий и рекомендаций по обеспечению заданного уровня каждого элемента системы.

Основное преимущество представленной структурной модели в том, что она наглядно отражает процесс формирования качества ОАД малой мощности. Причем, каждый уровень обеспечивает решение только частных задач, определяемых вышестоящим уровнем, и при этом наделен некоторой независимостью, т.е. главная цель конкретизируется в деталях через частные задачи.

о

качество изготовления оад

А.4

СОЗф

А.5 А.б А.7 А.8 А.9

К1 V ь НПУ ВБР

00

Рис.1

Дальнейшие исследования проводились только для энергомеханических ПК О АД малой мощности.

При разработке математической модели формирования качества ОАД был проведен анализ уже существующих моделей и, в частности, классической математической модели обеспечения качества АД. Проведенный анализ выявил ограничения возможностей ее использования для ОАД малой мощности в связи с тем, что она реализуема только при малых погрешностях КТФ и постоянстве коэффициентов влияния.

Проведенная в работе количественная оценка влияния погрешностей КТФ на рассеивание выходных ПК ОАД малой мощности с использованием численного метода для расчетов коэффициентов влияния в диапазоне изменения факторов ±10 % от номинала показала, что они не постоянны и не всегда подчиняются линейному закону.

Для расчета коэффициентов влияния была использована следующая формула

■>' V _ * V

где У; - значение 3-го ПК для 1-го значения фактора; х; - значение ¡-го КТФ с учетом его действительного отклонения; У;„ и х,„ - номинальные значения ПК и КТФ.

В работе приняты следующие обозначения ПК: У! - коэффициент полезного действия; У2 - коэффициент мощности; У3 - кратность максимального момента; У4 - кратность пускового момента; У5 - кратность пускового тока.

Учитывая большое разнообразие ОАД малой мощности, было принято решение все дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования ограничить только конденсаторными двигателями. В качестве объекта исследований был выбран конденсаторный двигатель КД 180-4/56РК, выпускаемый в ОАО «Сибэлектромотор», г. Томск.

Анализ влияния погрешностей входных факторов на отклонения выходных показателей двигателя позволил выделить те из них, к которым выходные показатели наиболее чувствительны, а также получить уравнения регрессии, позволяющие повысить точность оценки чувствительности ПК ОАД от реальных погрешностей КТФ, что особенно важно для машин малой мощности.

Так, например, для коэффициента полезного действия уравнение регрессии от погрешности длины пакета статора имеет вид

Щ =0.042398021 + 0.18576621 Дс5 -0.0085417812- дк52,

для коэффициента мощности от погрешности диаметра провода (5У2 =0.04295932-0.17899172+ 0.0013917388-дкг2 ,

для кратности максимального момента от погрешности удельной проводимости материала клетки ротора

<5У3 = 4.1725492 • (0.9902574 - ехр(-0.05372142 • <5х2 )),

для кратности пускового момента от погрешности длины пакета статора (рис. 2)

<УУ4 = 0.33359962 •(! ~ехр(-0.15017282 • &,)),

а для кратности пускового тока от погрешности емкости конденсатора (рис. 3)

(0.0420579 -0.20970129

1-0.02775627 ■ йц - 0.00254438 18 -<5х.

где бУз и 5х( - относительные погрешности ПК и КТФ соответственно.

0.418 ■

-1.489

-12.63 -8.42

-4.21

0.00 в*.

4.21

8.42

12.63

Рис. 2. Зависимость между рассеиванием кратности пускового момента и погрешностью длины пакета статора

2.611

-5.201

-12.ОО

12.00

Рис. 3. Зависимость между рассеиванием кратности пускового тока и погрешностью емкости рабочего конденсатора Таким образом, учитывая нелинейные связи между погрешностями КТФ и ПК ОАД, была разработана математическая модель формирования качества ОАД малой мощности, обеспечивающая высокую степень чувствительности энергомеханических ПК ОАД к погрешностям КТФ.

В общем виде математическая модель формирования качества ОАД малой мощности можно записать в виде следующей системы уравнений:

<5У1=а,о+^1(<&1) +..........

«5*3 =а,0 +..........■

=ага0+*т1(&1) +.....+.....+*пт(&п).

где {^ (¿к;) - функция влияния погрешности КТФ на рассеивание ПК.

Рассматривая роль КТФ, необходимо отметить, что на формирование погрешностей большинства выходных показателей оказывает влияние целая совокупность отклонений входных факторов. Долю влияния каждого фактора из этой совокупности в отклонении выходного показателя очень сложно выделить, но через коэффициенты влияния можно оценить погрешность какого из факторов более значительна.

Четвертый раздел посвящен исследованию технологических погрешностей КТФ и ПК ОАД и выработке практических рекомендаций по контролю.

В основу данных исследований положены методы математической статистики и обработки статистических данных для анализа качества изготовления ОАД малой мощности, выпускаемых в ОАО «Сибэлектромотор», г. Томск.

Состав рассматриваемых параметров, представляющих интерес при проведении экспериментальных исследований, определен представленной в работе структурной моделью ОАД которая наглядно демонстрирует связи между элементами

Экспериментальные исследования проведены на ОАО «Сибэлектромотор», г. Томск. Результаты для КТФ приведены в табл. 1 в виде значений половины поля рассеивания 0.5-1, для конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК в условиях установившегося производственного процесса изготовления.

Таблица 1

Наименование КТФ 0.5-1,, %

Диаметр провода главной фазы - йА 2.5

Длина сердечника статора -1-1 2.31

Длина сердечника ротора - Ьг 1.77

Величина воздушного зазора - 8 16

Удельные потери в стали - Р1.0/50 36

Удельное электрическое сопротивление обмотки ротора - ра1 12

Коэффициент заполнения сталью сердечника статора - Кс] 2.1

Коэффициент заполнения сталью сердечника ротора - К« 2.1

Емкость конденсатора - С 10

Представленные данные о погрешностях КТФ при изготовлении ОАД позволяют дать оценку состояния технологического процесса их изготовления, проанализировать его точностные характеристики, определить

степень чувствительности изменения выходных показателей, разработать ряд рекомендаций по согласованию точности технологического процесса с заданным уровнем качества ОАД, а также управлять качеством ОАД,

Погрешности выходных ПК ОАД следует рассматривать как следствие влияния рассеивания КТФ, нестабильности технологических процессов изготовления отдельных деталей, обмоток, сердечников, процессов сборки, настройки, а также целого ряда других причин, имеющих место при производстве двигателей.

В табл. 2 приведены результаты статистической обработки протоколов типовых испытаний выборки конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК, выпускаемых в ОАО «Сибэлектромотор», г. Томск. Следует отметить, что все измерения выходных ПК проводились при номинальной емкости рабочего конденсатора. При этом средние значения Yэj для со«р, Кт, Кп превышают номинальные Ун], а К1 имеет запас.

Таблица 2

ПК ОАД У^ Отклонение

Уэ] СТу ,% **>

V, 0.61 0.610 0.01760 2.89

У2 0.87 0.893 0.00867 0.97

У3 1.6 1.620 0.04876 3.01

У4 0.55 0.556 0.01838 3.31

Y5 2.7 2.345 0.06704 2.86

Многолетние экспериментальные наблюдения за процессом изготовления ОАД малой мощности позволили создать базу данных по рассеиванию выходных энергомеханических ПК и КТФ.

Полученные точностные характеристики определяют технические возможности существующих технологических процессов и предназначены не только для исследования технологических погрешностей выпускаемых ОАД малой мощности, но и проектируемых, а также решать задачи синтеза и оптимизации управления качеством при проектировании и изготовлении ОАД.

Анализ погрешностей показателей качества ОАД малой мощности, полученных по результатам типовых испытаний, показал, что для решения задач управления качеством необходимо исследовать влияние погрешностей КТФ и точности технологического процесса на формирование энергомеханических характеристик.

Основой для этого исследования могут служить полученные экспериментальным путем характеристики рассеивания КТФ и разработанная математическая модель обеспечения качества ОАД.

В пятом разделе проведено моделирование рассеивания ПК ОАД на примере конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК. Результаты представлены в виде таблиц и гистограмм рассеивания энергомеханических ПК. Анализ результатов представлен для двух возможных случаев: - емкость конденсатора неизменна и равна номиналу,

- емкость конденсатора изменяется в пределах допуска. При моделировании технологического процесса приняты следующие допущения:

- относительные отклонения входных факторов носят случайный характер,

- закон распределения отклонений входных факторов нормальный,

- систематическая составляющая погрешностей входных параметров отсутствует.

В общем виде структурная схема математического моделирования процесса изготовления ОАД представлена на рис. 4.

Рис. 4. Схема алгоритма расчета энергомеханических характеристик ОАД

В качестве исходных данных используются реальные значения входных факторов с действительным полем рассеивания, что повышает точность моделирования.

Результаты моделирования для конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК при номинальной емкости конденсатора Си = 6 мкФ представлены в табл. 3.

Сравнительный анализ результатов моделирования с данными статистической обработки результатов типовых испытаний (табл. 2) показал, что средние значения ПК при моделировании несколько ниже экспериментальных, за исключением величины коэффициента мощности, которая превышает на 1.904 % экспериментальное значение.

Таблица 3

Название ПК ОАД Отклонение

О у ., %

VI 0.600 0.01630 2.710

у2 0.910 0.00877 0.964

Уз 1.600 0.04669 2.918

у4 0.530 0.01826 3.445

Ъ 2.171 0.06396 2.934

Относительная погрешность определения среднего значения для коэффициента полезного действия при моделировании составила 1.639 %, а среднеквадратического отклонения - 7.386 %, что вполне допустимо, т.к. при моделировании рассеивание получилось меньше полученного

экспериментально •

Отклонение средней величины кратности пускового тока при моделировании составляет 7.42 % относительно экспериментального значения, а среднеквадратическое отклонение ниже экспериментального на 4.594 %, которое можно объяснить тем, что методика расчета пусковых характеристик О АД учитывает не все факторы, которые в реальном технологическом процессе производства оказывают влияние на И.

Тоже самое можно отнести к результатам моделирования рассеивания кратности пускового момента.

Отклонение среднего значения кратности максимального момента от полученного экспериментально составило 1.235 %, а величины среднеквадратического отклонения - 4.245 %, что допустимо.

В целом можно заключить, что имеет место удовлетворительная сходимость результатов моделирования и реального эксперимента.

В процессе эксплуатации ОАД величина емкости не всегда соответствует номинальному значению. Допустимое рассеивание составляет ±10 % для рабочего и ±20 % для пускового конденсаторов, что нельзя не учитывать.

Результаты моделирования для конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК при тех же значениях КТФ и переменной в пределах допуска емкости конденсатора (С = 6 ±10% мкФ) представлены в табл. 4.

_Таблица 4

Название ПК ОАД Ymcj Отклонение

CJo i mcj Oy , % inj

y. 0.600 0.02149 3.577

y2 0.908 0.01051 1.155

yj 1.596 0.08514 5.331

y4 0.527 0.03460 6.543

y5 2.173 0.07149 3.292

Сравнительный анализ результатов моделирования полученных при номинальной емкости и переменной в пределах допуска показал, что средние

значения Упу и У тс; практически не изменились. Однако, рассеивание ПК

стало значительно больше (табл. 5) и, следовательно, можно считать, что количество двигателей, не отвечающих установленным требованиям увеличилось.

Таблица 5

Название пк оад Отклонение

^ymcj

Y, 0.01760 0.01630 0.02149

y2 0.00867 0.00877 0.01051

y, 0.04876 0.04669 0.08514

y4 0.01838 0.01826 0.03460

Yj 0.06704 0.06396 0.07149

На основании представленных данных моделирования рассеивания ПК ОАД малой мощности разработаны следующие рекомендации по согласованию точности технологического процесса с заданным уровнем качества АД:

1. При полях рассеивания КТФ, приводящих к появлению вероятностей выхода за пределы поля допуска Рвых ПК ОАД необходимо вводить как входной контроль, так и контроль КТФ в ходе технологического процесса.

2. Изменяя точностные характеристики технологического процесса смещением уровня его настройки, возможно снижение Рвых для ПК ОАД до минимального значения.

3. Согласование точностных характеристик технологического процесса и поля рассеивания КТФ (оптимизация по критерию Рвых = min) позволяет выбирать стратегию производства, обеспечивающую заданное качество.

Для устранения негативного влияния погрешности емкости рабочего конденсатора на энергомеханические характеристики ОАД необходимо ограничивать как ее значение, так и ее рассеивание, что позволит снизить долю брака по ПК при выпуске ОАД малой мощности. В связи с этим были поставлены задачи поиска оптимальной величины емкости конденсатора и разработки процесса контроля ее величины.

Задача выбора оптимальной величины емкости конденсаторов, используемых для работы О АД малой мощности, наиболее естественным образом могла быть реализована на реальных двигателях, что устранило бы много затруднений. Однако, такой подход имеет ряд значительных недостатков. В этих условиях неизбежно проведение всего спектра исследований на математических моделях.

Наиболее эффективно решить задачу поиска оптимальной величины емкости конденсатора можно, используя математическую модель обеспечения качества ОАД представленную в 3 разделе диссертации.

При этом в качестве варьируемого параметра используется величина емкости и параметры закона распределения ее погрешностей (либо изменения во времени). Моделирование процесса изготовления ОАД проведено для различных теоретически возможных областей изменения емкости: от ОСот^ до предельных случаев, когда рассеивание емкости конденсатора может быть односторонне предельное (либо в сторону уменьшения, либо в сторону увеличения).

Количественная оценка результатов моделирования произведена по одной из основных характеристик рассеивания случайной величины - вероятности выхода за пределы поля допуска.

Сравнительный анализ результатов моделирования показал, что при неизменной величине емкости рабочего конденсатора, равной номиналу, имеется некоторая доля брака по коэффициенту мощности (Рвых = 1.4 % от общего объема партии из N=1000 шт.), а в случае ее изменения в пределах допуска несоответствия установленным требованиям возникают и по другом энергомеханическим ПК. Так, например, для коэффициента полезного действия Рвых = 0.1 %; кратности максимального момента Рвых = 2.9 %; кратности пускового момента Рвых = 1 %, а для коэффициента мощности Рвых увеличилась до 3.6 %. В общем объеме партии брак составил 6.5 %.

Наиболее оптимальным с точки зрения минимальной доли брака в общем объеме партии оказался случай когда все значения емкости конденсаторов больше номинального. В общем объеме партии, N =1000 шт., брак составил 1 %, что ниже аналогичного показателя для случая когда емкость конденсатора не изменяется и равна номиналу.

Таким образом, задаваясь величиной Рвых ПК ОАД и определив пути управления процессом (либо снижением рассеивания Оц, либо смещением среднего на ДУД можно найти оптимальную величину рабочей емкости.

В связи с тем, что конденсаторы - изделие покупное, то для обеспечения оптимальных значений целесообразно проводить сплошной входной контроль по количественному признаку.

Наличие контроля существенно снижает рассеивание контролируемых факторов и тем больше, чем выше точность измерений.

Закон распределения результатов измерений при этом является композицией законов распределения контролируемого фактора и погрешностей измерения и описывается

<Z>o(xi) = Pl(xi) fP2(y)dy.

-во

где (pi(xj) - закон распределения плотности вероятностей контролируемого КТФ; <р2(у) - закон распределения плотности вероятностей погрешностей измерений.

Учитывая тот факт, что процесс контроля сам по себе увеличивает затраты на изготовление, возникает вопрос определения экономически целесообразной его стратегии, т.е. решение задачи согласования характеристик погрешностей контролируемой величины и точности ее измерения, что с легкостью решается при использовании математического моделирования.

Алгоритм математической модели технологического процесса с учетом операции измерительного контроля представлен на рис. 5. Программа математической модели разработана с применением пакета прикладных программ «STATISTICA».

Моделирование осуществлялось для 1000 наблюдений. На модели проведено исследование технологической операции при различных сочетаниях допусков и уровней точности измерительного инструмента.

За допустимый интервал относительного отклонения параметра (поле допуска) взяты те же интервалы, что и при поиске оптимального значения емкости конденсатора.

Наличие погрешностей измерения приводит к появлению годных деталей, признанных браком (ошибки 1-го рода), и к появлению деталей, ошибочно признанных годными (ошибки 2-го рода). Рост погрешности измерения приводит к тому, что кривая нормального закона распределения сглаживается, пик ее опускается, а склоны теряют крутизну из-за увеличения дисперсии.

Анализ полученных данных свидетельствует, что:

- количество ошибочно принятых годными емкостей конденсаторов возрастает с ростом погрешности измерения, не превышая при этом 3.5% от общего числа принятых годными емкостей конденсаторов;

- процентное содержание ложно забракованных емкостей конденсатора в

корзине брака увеличивается с ростом погрешности измерения, достигая 4.2% от общего числа принятых бракованными при поле допуска 1.5а и погрешности измерения 0.15 o.e.;

- при увеличении поля допуска на контролируемую величину доля брака в

корзине годных снижается до нуля, а доля годных в корзине брака возрастает.

Разработанная математическая модель контрольной операции позволяет исследовать достоверность контроля качества, а также оценить взаимное влияние полей рассеивания исследуемого фактора и среднеквадратического отклонения погрешности измерения на количественные характеристики результатов контроля.

! I

| Вывод результата |

( Стоп }

Рис. 5. Алгоритм модели технологического процесса с учетом операции измерительного контроля для емкости конденсатора Практическая ценность разработанной методики заключается в том, что на ее основе возможно управлять процессом формирования качества ОАД малой мощности.

Заключение

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, представленных в настоящей диссертационной работе, разработаны математические модели, которые способствуют решению ряда вопросов по совершенствованию существующей системы менеджмента качества при проектировании и изготовлении однофазньрс асинхронных двигателей малой мощности.

Основные наиболее важные результаты:

1. На основе системного анализа впервые разработана структурная модель обеспечения качества при изготовлении однофазных асинхронных двигателей малой мощности, дающая наглядное представление о путях решения вопросов обеспечения заданного качества однофазных асинхронных двигателей на различных стадиях производства с учетом особенностей их конструкции, условий эксплуатации и внутренних связей между элементами системы.

2. Представлена количественная оценка влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов на рассеивание энергомеханических показателей качества однофазных асинхронных двигателей. Результаты исследований показали, что для повышения точности оценки чувствительности показателей качества однофазных асинхронных двигателей следует использовать уравнения регрессии, полученные в данной работе.

3. Разработанная математическая модель является основой управления процессом формирования качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности с учетом точностных характеристик конструктивно-технологических факторов и возможностей технологического процесса и позволяет проводить сравнительный анализ возможных вариантов организации производственного процесса с целью обеспечения заданного качества однофазных асинхронных двигателей еще на стадии проектирования.

4. Многолетние наблюдения за процессом изготовления однофазных асинхронных двигателей позволили создать базу данных по рассеиванию выходных энергомеханических показателей качества и конструктивно-технологических факторов, которая может быть использована в точностных расчетах при проектировании, изготовлении и эксплуатации однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

5. Предложены научно-обоснованные рекомендации по:

- учету рассеивания конструктивно-технологических факторов на этапах проектирования и изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности;

- выбору оптимальной величины емкости, обеспечивающей стабильный уровень качества энергомеханических показателей качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности;

- выбору стратегии контроля величины емкости конденсатора в процессе производства однофазных асинхронных двигателей малой мощности и согласованию параметров точности технологической операции и уровня погрешности контрольной операции.

6. Все разработанные модели доведены до алгоритмов и программ, что позволяет использовать их при совершенствовании технологических процессов изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности и в системах автоматизированного управления производственным процессом.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Буяк А.Н., Елисеев А.В., Муравлев О.П. Выбор параметров однофазных асинхронных двигателей для управления качеством при их изготовлении // Современные техника и технологии: Труды 4-ой обл. науч.-практич. конф. - Томск, 1998.-С.182-183.

2. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Влияние погрешностей конструктивно-технологических факторов на показатели качества асинхронных двигателей малой мощности // Современные техника и технологии: Труды 5-ой обл. науч.-практич. конф. - Томск, 1999. - С.282-284.

3. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Исследование погрешностей конструктивно- <, технологических факторов однофазных асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 7-ой межд. науч.-практич.

конф. - Томск, 2001. - Т.2. - С. 109-112.

4. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Моделирование рассеивания показателей качества однофазных асинхронных двигателей II Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-практич. конф. - Томск, 2000. -С.280-282.

5. Буяк АН, Шапкина О.Ф. Оценка чувствительности показателей качества однофазных асинхронных двигателей к погрешностям конструктивно-технологических факторов - Томе, 2002. - Деп. в ВИНИТИ 20.06.02, № 1152-132002.

6. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф., Турубаров А.В. Математическая модель формирования технологических погрешностей показателей качества однофазных асинхронных двигателей // Электромеханические преобразователи энергии: Матер, межд. науч.-технич. конф. - Томск, 2001. С.115-116.

7. Buyak A.N., Shapkina O.F. Action of the condenser capccity on the indications of single phase asynchronous motor quality // Modern technique and technologies: The eight Internetional Scientific and Practical Conference of Students, Post graduates and Young Scientists. April 8 - April 12, 2002. -Tomsk, 2002.-P. 108-109.

8. Buyak A.N., Shapkina O.F. Dispersion simulation of quality coefficients of single phase asynchronous engines II Modern technique and technologies: The sixth Internetional Scientific and Practical Conference of Students, Post graduates and Young Scientists. February 28 - March 3, 2000. - Tomsk, 2000.-P. 182-184.

Подписано к печати 11.11.03. Формат 60x84/16. Бумага «Гознак». Печать RISO. Усл. печ. л. 1.16. Уч.-изд. л. 1.05. Тираж 100 экз. Заказ 756. Типография ТПУ. 634050, Томск, пр. Ленина, 30.

¡

Р1806* j

QqoJ-4 I

il

1 Введение.

2 Анализ состояния проблемы обеспечения качества асинхронных двигателей малой мощности.

2.1 Основы обеспечения качества продукции.

2.2 Обеспечение качества асинхронных двигателей малой мощности.

2.3 Постановка задачи.

Выводы.

3 Математическая модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей.

3.1 Типы моделей.

3.2 Структурная модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей.

3.3 Математическая модель формирования технологических погрешностей показателей качества асинхронных двигателей.

3.4 Оценка чувствительности показателей качества.

Выводы.

4 Исследование технологических погрешностей входных факторов и показателей качества.

4.1 Технологические погрешности входных конструктивно-технологических факторов.

4.2 Рассеивание выходных показателей качества однофазных асинхронных двигателей.

Выводы.

5 Моделирование рассеивания показателей качества.

5.1 Алгоритм расчета энергомеханических показателей качества однофазных асинхронных двигателей.

5.2 Моделирование показателей качества при номинальном значении емкости конденсатора.

5.3 Моделирование рассеивания показателей качества при переменном значении емкости конденсатора.

5.4 Выбор оптимальной величины емкости конденсатора.

5.5 Разработка процесса контроля величины емкости конденсатора.

Выводы.

Актуальность темы

Современное развитие промышленности, транспорта, новой техники, а также улучшение быта вызвало широкое применение разнообразных электрических машин (ЭМ) малой мощности постоянного и переменного тока в диапазоне мощностей от долей ватта до нескольких сотен ватт. Особенно широко используются такие машины в различных системах автоматики и в быту, где к ним предъявляют высокие требования в отношении качества и надежности [40].

Повышенный интерес к качеству в последние 20 лег вызван требованиями рынка, определяющими главные цели и задачи в развитии современного промышленного производства Основными из них являются: повышение качества, конкурентоспособности и экономичности выпускаемой продукции, повышение ее надежности, снижение себестоимости, материалоемкости и энергопотребления. Решение этих и других задач особенно важно при проектировании и изготовлении ЭМ малой мощности, производство которых в настоящее время, представляет собой самостоятельную развивающуюся отрасль.

Среди ЭМ малой мощности широкое распространение получил асинхронный двигатель (АД), в частности однофазный асинхронный двигатель (ОАД). Область применения ОАД очень широка и разнообразна [1, 69, 72]. Они используются в станкостроении, устанавливаются в различных сельскохозяйственных механизмах, в насосах, в специальном технологическом и лабораторном оборудовании, а также в бытовой и медицинской технике.

Столь широкая область применения ОАД предопределена их относительной простотой и достаточно высокой надежностью.

Однако, многолетний опыт разработки, изготовления и эксплуатации машин малой мощности показывает, что характеристики серийных двигателей имеют большой разброс и существенно отличаются от расчетных, часто в сторону ухудшения. Для устранения этих недостатков разброс входных факторов должен учитываться на всех этапах разработки и изготовления машины [69, 72]. Влияние этого разброса на выходные параметры противоречиво и имеет тенденцию к изменению с течением времени, что создает дополнительные трудности в повышении точности расчетов.

Для учета влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов (КТФ) приходится без достаточных обоснований принимать запасы по всем показателям качества, что приводит к дополнительным экономическим затратам, вызванным увеличением материалоемкости или трудоемкости при необоснованно жестких допусках, а зачастую и к несоответствию показателей качества установленным требованиям стандартов.

В связи с этим проблема исследования процесса формирования качества ОАД на этапах проектирования и изготовления, а также разработка научно-обоснованных рекомендаций по совершенствованию методов расчета, организации производства и контроля качества представляется актуальной.

Вопросам исследования влияния технологических погрешностей на показатели качества ОАД малой мощности посвящена настоящая работа, которая является частью комплексной работы по совершенствованию методов обеспечения качества электрических машин, проводимой на кафедре электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой научно-исследовательских работ кафедры электрических машин и аппаратов Томского политехнического университета по гранту Минобразования России Р002-2.6-199.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность научному консультанту' - к.т.н., доценту Шапкиной Ольге Федоровне за помощь в работе.

Цель работы

Целью работы является исследование и оценка влияния технологических погрешностей на показатели качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности и разработка научно обоснованных рекомендаций по обеспечению их качества при проектировании и изготовлении.

Методы исследования

При решении вопросов влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов на показатели качества О АД малой мощности при изготовлении в настоящей работе использовались теория ЭМ малой мощности, системного анализа и математической статистики, теории вероятностей и выбора решений, имитационное моделирование, а также экспериментальные исследования технологического процесса изготовления ОАД малой мощности.

Все исследования проведены с применением современных ПЭВМ.

Научная новизна работы

- разработана структурная модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей, позволившая конкретизировать перечень элементов, оказывающих влияние на их качество, и установить взаимосвязи между ними;

- разработана математическая модель обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей, учитывающая вероятностный характер процессов при их изготовлении, а также высокую чувствительность уровня качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности к внешним и внутренним возмущениям системы, включающей в себя процессы проектирования и изготовления;

- впервые получены уравнения регрессии, учитывающие нелинейную связь между погрешностями конструктивно-технологических факторов и показателями качества (ПК) и позволяющие повысить точность оценки качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности;

- произведено экспериментальное исследование технологического процесса изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности с использованием разработанной математической модели, позволившее проанализировать и оценить влияние точности изготовления деталей, узлов и сборочных единиц на технико-экономические показатели однофазных асинхронных двигателей с целью обеспечения заданного уровня качества и выработать необходимые практические рекомендации;

- предложен алгоритм поиска оптимальной величины и выбора оптимальных характеристик контроля для емкости конденсатора, обеспечивающих заданное качество однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

Указанные результаты работы выносятся на защиту.

Практическая ценность

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные при ее выполнении результаты, направлены на повышение уровня качества изготавливаемых однофазных асинхронных двигателей, а также снижению материальных и трудовых затрат в процессе их производства.

В частности:

- разработанный комплекс математических моделей обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей позволяет провести экспериментальные исследования процесса формирования показателей качества при проектировании и изготовлении с использованием машинных экспериментов на ПЭВМ, что дает возможность на различных этапах создания однофазных асинхронных двигателей малой мощности обеспечить заданный уровень качества и управлять им;

- использование полученных уравнений регрессии позволяет повысить точность оценки уровня качества еще на стадии проектирования и оптимизировать процесс изготовления;

- предложен план и методика статистических исследований технологических погрешностей конструктивно-технологических факторов и показателей качества, а также сформирована база данных по их рассеиванию;

- разработана инженерная методика определения оптимальной величины емкости конденсатора и процесса контроля ее величины, что позволяет обеспечивать заданный уровень качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности с учетом рассеивания величины емкости и изменением ее во времени;

- предложены конкретные рекомендации по обеспечению требуемого уровня качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности при их проектировании и изготовлении, которые позволяют реально снизить рассеивание технико-экономических показателей.

Наибольшую практическую ценность полученные результаты исследований имеют для проектирования и изготовления однофазных асинхронных двигателей, отвечающих современным тенденциям ужесточения требований к стабильности качества изделий. Они также предназначены для использования на этапе технологической подготовки производства однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

Апробация

Основные результаты проведенных исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Электрические машины и аппараты» Томского политехнического университета и следующих конференциях:

- Четвертая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 1998).

- Пятая областная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 1999).

- Шестая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2000).

- Седьмая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2001).

- Международная научно-техническая конференция «Электромеханические преобразователи энергии» (г. Томск, 2001).

- Восьмая международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2002).

Публикации

По результатам проведенных исследований опубликовано семь печатных работ и одна статья депонирована в ВИНИТИ.

Реализация результатов работы

Основные результаты работы используются при разработке и совершенствовании методов обеспечения качества при изготовлении ОАД малой мощности в СКВ «Сибэлектромотор» (г. Томск) в виде методик, алгоритмов и программ.

Математическая модель обеспечения качества ОАД используется в учебном процессе кафедры ЭМА Томского политехнического университета при изучении курса «Качество и надежность электрических машин» по специальности 180100 - электромеханика при выполнении лабораторных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из шести разделов, содержащих 125 страниц машинописного текста, 11 таблиц, 46 рисунков, 5 приложений и списка литературы из 130 наименований.

Во введении дана общая характеристика выполненной работы. Сформулированы цель работы, научная новизна и практическая ценность диссертации. Приведена краткая аннотация выполненной работы по разделам.

Во втором разделе рассмотрены общие вопросы обеспечения качества продукции. Проведен анализ современного состояния проблемы обеспечения качества ОАД малой мощности. Сделана постановка задачи.

Третий раздел посвящен разработке комплекса моделей обеспечения качества ОАД малой мощности.

В работе на основе системного анализа впервые разработана структурная модель обеспечения качества ОАД малой мощности с учетом присущих им особенностей, а также вероятностно-ориентированная математическая модель, учитывающая нелинейные связи между элементами модели.

Проведена количественная оценка чувствительности энергомеханических ПК ОАД к погрешностям КТФ, выявлены наиболее значимые.

Четвертый раздел посвящен исследованию технологических погрешностей КТФ и показателей качества ОАД и выработке практических рекомендаций по контролю.

В пятом разделе проведено моделирование рассеивания ПК ОАД на примере конденсаторного двигателя КД 180-4/56РК. Результаты представлены в виде таблиц и гистограмм рассеивания энергомеханических ПК. Анализ результатов представлен для двух возможных случаев:

- емкость конденсатора неизменна и равна номиналу,

- емкость конденсатора изменяется в пределах допуска.

Дана методика выбора и обоснования оптимальной величины емкости конденсатора, а также входного контроля.

В заключении сделаны основные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований.

ВЫВОДЫ

1. Реализация предложенной математической модели технологического процесса производства ОАД позволяет на стадии проектирования двигателя и технической подготовки производства проводить сравнительный анализ возможных вариантов организации производственного процесса с целью обеспечения заданного качества, а также координировать реальный процесс в сторону улучшения стабильности качества двигателя и оптимизировать достижение заданного качества ОАД при минимальных затратах на производство.

2. Результаты моделирования процесса изготовления ОАД позволяют осуществить выбор оптимальной величины рабочей емкости, обеспечивающей заданный уровень показателей качества (Рвых=шш), а также определить период плановой замены емкости конденсатора с учетом изменения ее величины во времени, как на этапе проектирования, так и в эксплуатации.

3. Анализ результатов моделирования контрольной операции позволяет оценить процентное содержание забракованных емкостей конденсаторов в общем числе принятых годными; процентное содержание годных от числа принятых бракованными, а также влияние поля допуска контролируемой величины емкости конденсатора и погрешности ее измерения на процентное содержание ложно забракованных и ошибочно принятых годными.

4. Представленные результаты моделирования охватывают весь диапазон полей допусков контролируемого параметра и его погрешностей измерения, которые встречаются при изготовлении ОАД малой мощности и позволяют обосновать точность измерительного оборудования по известному уровню точности технологической операции и для заданного уровня риска принятия неверного решения.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований, представленных в настоящей диссертационной работе, разработаны математические модели, которые способствуют решению ряда вопросов по совершенствованию существующей системы менеджмента качества при проектировании и изготовлении однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

В дополнение и развитие выводов, приведенных в каждом разделе, ниже приведены основные наиболее важные результаты:

1. Проведенный анализ современного состояния проблемы обеспечения качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности показал, что при наличии большого числа работ отсутствует единый подход к решению проблемы. Разработаны лишь отдельные рекомендации и мероприятия по обеспечению их качества, а мониторинг качества в эксплуатации не систематизирован.

2. На основе системного анализа впервые разработана структурная модель обеспечения качества при изготовлении однофазных асинхронных двигателей малой мощности, дающая наглядное представление о путях решения вопросов обеспечения заданного качества однофазных асинхронных двигателей на различных стадиях производства с учетом особенностей их конструкции, условий эксплуатации и внутренних связей между элементами системы.

3. Представлена количественная оценка влияния погрешностей конструктивно-технологических факторов на рассеивание энергомеханических показателей качества однофазных асинхронных двигателей. Результаты исследований показали, что для повышения точности оценки чувствительности показателей качества однофазных асинхронных двигателей следует использовать уравнения регрессии, полученные в данной работе.

4. Разработана математическая модель процесса изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности с учетом вероятностного характера изменения параметров участвующих в этом процессе величин, позволяющая проводить сравнительный анализ возможных вариантов организации производственного процесса с целью обеспечения заданного качества однофазных асинхронных двигателей еще на стадии проектирования. 5. Разработанная математическая модель, является основой управления процессом формирования качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности с учетом точностных характеристик конструктивно-технологических факторов и возможностей технологического процесса.

6. Многолетние наблюдения за процессом изготовления однофазных асинхронных двигателей позволили создать базу данных по рассеиванию выходных энерго механических показателей качества и конструктивно-технологических факторов, которая может быть использована в точностных расчетах при проектировании, изготовлении и эксплуатации однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

7. Предложены научно-обоснованные рекомендации по:

- выбору оптимальной величины емкости, обеспечивающей стабильный уровень качества энергомеханических показателей качества однофазных асинхронных двигателей малой мощности;

- выбору стратегии контроля величины емкости конденсатора в процессе производства однофазных асинхронных двигателей малой мощности и согласованию параметров точности технологической операции и уровня погрешности контрольной операции.

8. Все разработанные модели доведены до алгоритмов и программ, что позволяет использовать их при совершенствовании технологических процессов изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности и в системах автоматизированного управления производственным процессом.

9. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации по учету рассеивания конструктивно-технологических факторов на этапах проектирования и изготовления однофазных асинхронных двигателей малой мощности.

Апробация и внедрение полученных результатов осуществлены в ОАО «СКВ Сибэлектромотор», г. Томск.

1. Абрамян Е.С. и др. Однофазные асинхронные двигатели единых серий общего применения // Электротехн. пром-ть. Сер. 01. Электр, машины: Обзор, информ. 1990 - Вып. 29. - С. 1-80.

2. Абугов AJI. Качество технологического обеспечения изготовления продукции // Стандарты и качество. 1995. - №4. - С.54-56.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Из-во «Наука», 1976.-280 с.

4. Аристов А.И. КАНАРСПИ в действии // Стандарты и качество. 1973. -№11.- С. 80-81.

5. Артемян Г.Л. Вибродиагностика асинхронных двигателей малой мощности //Электротехника, 1993. - № 4. - С.5-6.

6. Артемян Г.Л., Исследование влияния эксплуатационных факторов на виброактивность двигателей малой мощности // Электротехника. 1993. -№ 2. - С.42-44.

7. Артемян Г.Л., Паноян Ф.Т., Караханян К.И. Параметрическая надежность асинхронных двигателей малой мощности // Надежность и контроль качества. 1989. - № 7. - С. 19-23.

8. Ашимов М.А., Гаджиев Г.А., Мирзоева С.М. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора в асинхронных двигателях без их отключения // Электротехника. -1998. № 10. - С.46-51.

9. Бернштейн Л.П. Изоляция электрических машин общего назначения. -М.: Энергоиздат, 1981. 376 с.

10. Беспалов В .Я., Новокшенов B.C., Игликов A.C. Аналитическое исследование и выбор параметров однофазных асинхронных двигателей // Электричество. 1999. - № 9. - С.19-27.

11. Биттеев Ш.Б., Ловацкий Г.И., Акчурин А.Г., Адильбеков Д.З. Компьютерное управление качеством продукции. Алма-Ата: Наука КазССР, 1990.-176 с.

12. Боков В.А., Галяев В.И. Проблема "Качество"// Стандарты и качество. -1997. -№2.-С.

13. Бородачев Н.А. Анализ качества и точности. М.: Машиностроение, 1946.-252 с.

14. Бугорин В. А Прогнозирование долговечности подшипниковых узлов асинхронных двигателей // Электротехника. 1998. - №11. - С. 18-19.

15. Буяк А.Н., Елисеев АВ., Муравлев О.П. Выбор параметров однофазных асинхронных двигателей для управления качеством при их изготовлении // Современные техника и технологии: Труды 4-ой обл. науч.-практич. конф. Томск, 1998. - С. 182-183.

16. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Влияние погрешностей конструктивно-технологических факторов на показатели качества асинхронных двигателей малой мощности // Современные техника и технологии: Труды 5-ой обл. науч.-пракгич. конф. Томск, 1999. - С.282-284.

17. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Исследование погрешностей конструктивно-технологических факторов однофазных асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 7-ой межд. науч.-пракгич. конф. Томск, 2001. - Т.2. - С. 109-112.

18. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Моделирование рассеивания показателей качества однофазных асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-пракгич. конф. Томск, 2000. -С.280-282.

19. Буяк А.Н., Шапкина О.Ф. Оценка чувствительности показателей качества однофазных асинхронных двигателей к погрешностям конструктивно-технологических факторов. Томе, 2002. - Деп. в ВИНИТИ 20.06.02, № 1152-132002.

20. Ванеев Б.Н. О проблеме надежности асинхронных двигателей // Уголь Украины. -1996. № 1. - С.37.-40.

21. Владимирцев A.B., Шеханов Ю.Ф. Принцип постоянного улучшения в проектах MC ИСО серии 9000:2000 // Методы менеджмента качества. -2000. №10. - С.4-8.

22. Гарифулин P.C., Доронина Г.А., Лучков A.B. Влияние эксцентриситета воздушного зазора на виброактивность асинхронного двигателя // Сб. науч. тр. / Московский энерг. ин-т. 1989. - № 202. - С.82-86.

23. Гашимов М.А, Гаджиев Г.А., Мирзоева С.М. Диагностирование эксцентриситета и обрыва стержней ротора в асинхронных электродвигателях без их отключения // Электротехника -1998. №10. -С.46-51.

24. Герасимова Г.Е. Международные стандарты ИСО серии 9000:2000. Принципы и терминология // Методы менеджмента качества 2000. -№8. - С.9-14.

25. Гиссин В.И. Управление качеством продукции. Ростов н/Д: Феникс, 2000. - 256 с.

26. Гличев A.B. Основы управления качеством продукции. М.: Изд-во АМИ, 1998.-356 с.

27. Глудкин О.П., Горбунов Н.М., Гуров А.И., Зорин Ю.В. Всеобщее управление качеством. М: Радио и связь, 1999. - 600 с.

28. Голъдберг ОД Научные основы диагностики и управления качеством асинхронных двигателей // Электричество. 1986. - №1. - С.20-22.

29. ГОСТ 16504-81 Система государственных. испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Термины и обозначения. (Д-22)

30. Гринчель Т.П. Планирование «жизненного цикла» промышленной продукции. Л.: Изд-во ЛГУ, 1980. - 144 с.

31. Дмитриев В.Н., Кислицын А. Л Определение характеристик асинхронных двигателей по данным испытаний в неподвижном состоянии // Электротехника. 2001. - №5. - С.25-28.

32. Добрускина Е.В. Математическая модель операции контроля качества по альтернативному признаку в процессе изготовления асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 4-ой обл. науч,-практич. конф. Томск, 1998. - С. 178-179.

33. Добрускина Е.В. Обеспечение качества асинхронных двигателей на основе моделирования системы контроля при изготовлении: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т Томск: Изд-во ТПУ, 1998. -18 с.

34. Добрускина Е.В., Шапкина О.Ф., Беляева О.В. Выбор рациональной стратегии контроля при изготовлении асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 5-ой обл. науч.-практич. конф. Томск, 1999. - С.302-304.

35. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ Мягков ВД, Палей М.А., Романов А.Б. JI: Машиностроение, 1982. - 4.1. - 543 с.

36. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ Мягков В.Д, Палей М.А., Романов А.Б. Л.: Машиностроение, 1982. - 4.2. - 543 с.

37. Ермолин Н.П. Электрические машины малой мощности. М.: Высш. шк., 1967. -505 с.

38. Ермолин Н.П., Жерихин И.П. Надежность электрических машин. Л.: Энергия, 1976. - 248 с.

39. Жарикова Т.В., Муравлева О.О. Оценка значений показателей качества асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-практич. конф. Томск, 2000. - С.269-270.

40. Жеребин AM., Жулинский С.Ф., Самойлов В.П. Основы современного менеджмента качества. М.: Фонд «Новое тысячелетие», 1998. - 208 с.

41. Жуков H.A. Основные вопросы обеспечения качества изготовления асинхронных двигателей малой и средней мощности. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Томск, 1977. - 25 с.

42. Жуков RA., Игнатович В.М., Муравлев О.П. Системный подход к управлению качеством при изготовлении асинхронных двигателей // Электротехника. 1976. - №10. - С.52-54.

43. Жуков H.A., Игнатович В.М., Муравлев О.П. Управление качеством при изготовлении асинхронных двигателей // Надежность и контроль качества -1977. №3. - С.3-12.

44. Жуков RA, Лев Я.Л., Муравлев O.R Определение объема испытаний при организации системы предупредительного контроля качества // Электротехническая промышленность. Сер. Общеотраслевые вопросы. -1977. №1(452). - С.24-25.

45. Затолокин В.М. Методы анализа качества продукции. М.: Финансы и статистика, 1985. - 214 с.

46. Захаренко АБ., Лопухина Е.М., Авдонин А.Ф. Анализ влияния конструктивно-технологических факторов на характеристики двигателя мотор-колеса // Электротехника 2001. - № 4. - С.7-11.

47. Ивоботенко Б.А., Ильинский Н.Ф., Копылов И.П. Планирование экспериментов в электромеханике. М.: Энергия, 1975.

48. Игнатович В.М. Обеспечение качества технических характеристик при изготовлении асинхронных двигателей: Дис. канд. техн. наук. Томск, 1980.- с.

49. Игнатович В.М., Муравлев о.П. Оценка качества технических характеристик асинхронных двигателей по результатам приемосдаточных испытаний. Томск: 1980. - Деп. в ИНФОРМЭЛЕКТРО 15.05.80, №194Д-80.

50. Ильенкова С.Д., Ильенкова Н.Д., Мхитарян B.C. и др. Управление качеством. М.: ЮНИГГИ, 2000. - 199 с.

51. Казанский В.М., Пашков Н.И. Оценочная информационная модель технологии производства асинхронных двигателей малой мощности // Высокомоментные электродвигатели: вопросы теории, расчета, упр. / Новосиб. электротехн. ин-т. Новосибирск, 1991. - С.76-85.

52. Карминская Т.Д Оценка влияния смазочного материала на надежность асинхронных двигателей. Томск, 1988. - Деп. в Информэлектро 23.02.88, №.

53. Карминская Т.Д., Матялис А.П, Муравлев О.П. Оценка влияния дефектности вигковой изоляции и виброскорости на надежность асинхронных двигателей. Томск, 1987. - Деп. в Информэлектро 26.03.87, №728-Эт.

54. Карминская Т.Д., Муравлев О.П., Педиков В.М Количественная оценка влияния отклонений конструкторско-технологических факторов на показатели качества асинхронных двигателей с помощью ЭВМ. Томск, 1986. - Деп. в Информэлектро 28.05.86, №390-Эт.

55. Конарев О.С. Обеспечение эксплуатационной надежности асинхронных двигателей малой и средней мощности: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск: Изд-во ТПУ, 2000. - 19 с.

56. Конарев О.С., Муравлев О.П. Оценка аварийных режимов при эксплуатации асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-практич. конф. Томск, 2000. -С.272-274.

57. Конарева Л. А. Качество критерий мирового рынка. - М.: Знание, 1990. -48 с.

58. Конарева Л А. Управление качеством продукции в промышленности США. М: Наука, 1977. - 256 с.

59. Копылов И.П., Мощинский Ю.А., Бессмертных H.A. Активные и реактивные мощности однофазного асинхронного двигателя в динамических режимах // Электротехника. -1995. -№11. — С.2-6.

60. Коченов МИ., Правоторова Е.А. Моделирование операций контроля и управления точностью. М.: Наука, 1980. - 174 с. (Ш-69)

61. Крянев Ю.В., Кузнецов М.А. Философия качества. Статья 5. Качество хозяйства. Философия управления качеством // Стандарты и качество. -1997. -№11. -С.34.

62. Кувайцев В.И. Оценка влияния технологических погрешностей на эксплуатационную надежность низковольтных асинхронных двигателей: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск: Изд-во ТПУ, 1987. - 18 с.

63. Лавриненко В. А. Анализ характеристик регулируемых асинхронных микродвигателей бытового назначения // Электротехника -1994. № 1. -С.15-17.

64. Лапидус В.А. Может ли концепция всеобщего качества (TQM) стать национальной волевой идеей России?// Методы менеджмента качества -2000. -№1. С.8-17.

65. Лемпрехт Д. Стандарты ИСО 9001:2000 начало конца? // Методы менеджмента качества. - 2000. - №2. - С. 16-22.

66. Лопухина Е.М. Автоматизированное проектирование электрических машин малой мощности: Учебное пособие // Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А. М.: Высш. шк, 2002. - 511 с.

67. Лопухина Е.М. Резервы качества и автоматизации проектирования асинхронных микродвигателей бытового назначения // Электротехника -1985.-№6.-С.

68. Лопухина Е.М., Бернатович В.К Учет влияния конструкторско-технологических факторов в поисковых оптимизационных расчетах асинхронных двигателей малой мощности. Тр. / Моек энерг. ин-т — 1983. Вып. 599.-С. 8-13.

69. Лопухина Е.М., Семенчуков Г. А., Захаренко А.Б. Создание экономичных асинхронных двигателей малой мощности // Электричество. -1999. -№ 5.- С.51-53..

70. Лопухина Е.М., Семенчуков Г.А., Машкин В.Г., Плужников А.В., Пименов В.Г. Математическое моделирование и автоматизированное проектирование однофазных асинхронных двигателей // Электротехника- 1995. -№ 3.-е. 12-16.

71. Марков Л.С. Опыт аттестации уровня технологии в электротехнической промышленности // Стандарты и качество. — 1983. №12. - С. 12-15.

72. Мережук АВ., Голобородный Н.М., Вакуленко К.М. Изучение законов распределения параметров асинхронных двигателей // В сб.: Электромашиностроение и электрооборудование. 1974. Вып. 19. - С. 82-86.

73. Методические указания по разработке и внедрению в объединениях (предприятиях) министерства электротехнической промышленности комплексных систем управления качеством продукции (КС УКГТ). М.: МЭТП, 1975.-23 с.

74. Миттаг Х.-Й., Ринне X. Статистические методы обеспечения качества Пер. с нем. М.: Машиностроение, 1995. - 616 с.

75. Михайлова Н.В. Выявление технологической наследственности и лимитирующих операций (корреляционный анализ) // Надежность и контроль качества -1994. № 10 - С.42-57. (Д-51)

76. Мишин В.М. Управление качеством. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000.- -303 с.

77. Молодых П. А Диагностика асинхронных двигателей средней мощности по результатам приемо-сдаточных испытаний: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск: Изд-во ТПУ, 2000. -18 с.

78. Молодых П.А. Диагностика причин выхода показателей качества асинхронных двигателей за допустимые пределы // Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-практич. конф. Томск, 2000. -С.283-285.

79. Молодых ПА, Игнатович В.М., Манатейкин ДГ. Оценка качества изготовления асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 4-ой обл. науч.-практич. конф. Томск, 1998. — С.179.

80. Мощинский Ю. А, Беспалов В .Я., Кирякин А А Определение параметров схемы замещения асинхронной машины по каталожным данным // Электричество. 1998. - № 4. - С.38-42.

81. Мощинский Ю.А., Бессмертных H.A. Математическая модель однофазного асинхронного двигателя с пусковым сопротивлением // Электричество. 1997. - № 1. - С.33-38.

82. Мощинский Ю.А., Бессмертных Н.А., Мамани Н. Математическое моделирование однофазного асинхронного двигателя на основе метода симметричных составляющих // Электричество. 1996. - № 11. - С.45-50.

83. Мощинский Ю.А., Киселева М.М. К расчету емкости конденсатора однофазного асинхронного двигателя // Электричество. 1997. - № 12. -С.51-54.

84. Мощинский Ю.А., Киселева М.М. Математическая модель асинхронного конденсаторного двигателя в синхронно вращающихся координатах // Электричество. 1998. - № 12. - С.38-42.

85. Мощинский Ю.А, Киселева М.М. Математическая модель однофазного асинхронного конденсаторного двигателя на основе метода симметричных составляющих // Электричество. -1998. № 9. - С.40-43.

86. Мощинский Ю.А, Петров А.П. Математическая модель асинхронного конденсаторного двигателя по методу симметричных составляющих с использованием стандартного программного обеспечения // Электричество. 2001. - № 7. - С.43-48.

87. Мощинский Ю.А., Петров А.П. Математические модели трехфазных асинхронных двигателей, включенных в однофазную сеть // Электричество. 2000. - № 2. - С.40-45.

88. МС ИСО 9000:2000 Система менеджмента качества. Основные принципы и словарь.

89. Муравлев О.П. Модель формирования качества технических характеристик при изготовлении асинхронных двигателей. В сб.: Исследование специальных электрических машин и машинно-вентильных систем. - Томск, 1980. - С. 111-116.

90. Муравлев О.П. Основные вопросы теории точности электрических машин. Томск, 1984. - Деп. в Информэлектро 20.10.84, № 275-Эт-84 Деп.

91. Муравлев О.П. Разработка теории и практических методов управления качеством электрических машин // Электричество. 1986. - № 4. - С.29-32.

92. Муравлев О.П. Системный подход к оценке качества при проектировании и изготовлении электрических машин // Надежность и контроль качества. -1983. -№10.-С.30-36.

93. Муравлев Oil, Педиков В.М., Рапопорт O.JI Прогнозирование показателей качества при проектировании электрических машин // Электротехническая промышленность. Сер. Общеотраслевые вопросы. -1982. № 2(522). - С.12-14.

94. Муравлев О.П, Шапкина О.Ф. Иерархическая структура системы контроля при изготовлении асинхронных двигателей. Томск: 1983. -Деп. в Информэлектро 25.12.84, № 399 Эг-Д83.

95. Муравлев О.П., Шапкина О.Ф., Конанев М.В. Перспективы экономии материальных ресурсов на основе обеспечения точности электрических машин/ Томск, политехи, ун-т. Томск, 1988. - Деп. в Информэлектро 14.03.88, №88-ЭТ88.

96. Муравлев О.П, Шелехова Г.С., Шапкина О.Ф. Определение границ для контроля электромагнитных характеристик сердечников статора асинхронных двигателей. Томск, 1983. - Деп. в Информэлектро 29.12.83, № 420 Эг-Д83.

97. Муравлева О.О. Моделирование показателей качества при проектировании и изготовлении асинхронных двигателей: Дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск, 1994. -150 с.

98. Немцев А. Д. Применение статистических методов контроля качества при изготовлении асинхронных двигателей // Изв. ТТТУ. Томск, 1972. -т.242. - С.9-96.

99. Никифоров АД., Бойцов В.В. Инженерные методы обеспечения качества в машиностроении. М.: Издательство стандартов, 1987. - 384 с. (Д-64)

100. Огвоздин В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики. М.: Изд-во «Дело и Сервис», 1999. - 160 с.

101. Окрепилов В.В. Управление качеством. СПб.: ОАО Изд-во «Наука», 2000. - 912 с.

102. Онученко О.Г., Баруля М.И., Хворостухин П.П. Выбор типопредставителя при аттестации отрезков серии электродвигателей // Электротехническая промышленность. Сер. Общеотраслевые вопросы. -1977. № 2(453). - С.21-23.

103. Онученко О.Г., Малков Г.А., Жуков RA., Муравлев О.П. Методика оценки качества изготовления трехфазных двигателей// Электротехника. 1980. -№8. - С. 57-61.

104. Прохоровская Т.Г., Муравлева О.О. Проблема оптимального проектирования асинхронных двигателей // Современные техника и технологии: Труды 6-ой межд. науч.-практич. конф. Томск, 2000. -С.267-269.

105. Рапопорт O.JL, Педиков В.М. Прогнозирование технических характеристик асинхронных двигателей с использованием переходных функций влияния. Томск, 1980. - Деп. в Информэлектро 21.02.80.

106. Роберт Хойер, Брук Хойер Что такое качество? // Стандарты и качество. -2002. № 3. - С.97-98.

107. С инк Д.С. Управление производительностью: планирование, измерение и оценка, контроль и повышение: Пер. с англ. / Общ. ред. и всгуп. ст. В.И. Данилова-Данильяна М.: Прогресс, 1989. 528 с. (Д-77)

108. Современные методы и алгоритм обработки измерений и контроля качества продукции / Назаров НГ., Архангельская Е.А. М.: Издательство стандартов, 1995. -162 с. (Д-80)

109. Статистические методы повышения качества / Под ред. Хитосе Куме. -М.: Финансы и статистика, 1990. 304 с. (Д-86)

110. Управление качеством при проектировании и изготовлении взрывозащитных асинхронных двигателей. В 2 ч. / Полетаев В.А., Розенко Н.Г., Сорокин A.B., Лоскутников В.Г., Матисов A.B. кемерово: Изд-во Кузбас. полит, ин-та, 1993. - 172 с.

111. Федюкин В.К., Дурнев В.Д., Лебедев В.Г. Методы оценки и управления качеством промышленной продукции. — М.: Информационно-издательский дом «Филинч», Рил ант, 2000. 328 с.

112. Хан Д. Планирование и контроль: концепции контроллинга: Пер. с нем. -М.: Финансы и статистика, 1997. 800 с. (Д-94)

113. Цветаев К.Н., Шор Я.Б. Влияние ошибок при оценке годности изделий на результаты выборочного и сплошного контроля // Надежность и контроль качества. -1970. № 5. - С.3-12. (Ш-133)

114. Чайка И.И. Стандарты ИСО серии 9000 версии 2000 года // Методы менеджмента качества. 2000. - № 1. - С.4-8.

115. Чащин Д. И Исследование влияния технологических и эксплуатационных векторов на надежность подшипниковых узлов асинхронных двигателей. Томск, 1988. - Деп. в Информэлектро 15.03.88.

116. Чащин ДИ. Система обеспечения надежности подшипниковых узлов низковольтных асинхронных двигателей.: Автореф. дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск: Изд-во 111У, 1985. - 20 с.

117. Чащин ДИ. Система обеспечения надежности подшипниковых узлов низковольтных асинхронных двигателей.: Дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск, 1985.

118. Шапкина О.Ф. Влияние контроля на формирование качества при изготовлении асинхронных двигателей: Дис. . канд. техн. наук / Том. полит, ун-т. Томск, 1984.

119. Швандар В. А., Панов В.П., Куприянов Е.М. Стандартизация и управление качеством продукции. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 487 с.

120. Шишкин И.Ф. Лекции по метрологии. Учебное пособие. М: РИЦ «Татьянин день», 1993. (Д-99)

121. Шляхин А.Г. Коммутационная электрическая прочность междувитковой изоляции однофазных асинхронных двигателей // Электротехника -1992. № 4-5. - С.56-58.

122. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учебник. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979.-343 с. (Ш-136)

123. Elmagnraby S. E., The Role of Modeling in I. E. Design, The Journal of Industrial Engineering, v. XIX, №6, June 1968.