Введение к работе
Актуальность работы. В условиях рыночной экономики залогом успешной деятельности предприятий является высокое качество выпускаемой продукции. Для улучшения качества выпускаемых, асинхронных двигателей (АД) и повышения его до уровня мировых стандартов необходимы как научно-обоснованные методы оценки качества и надежности . АД, -так и система мероприятий по их обеспечению. Качество электрических двигателей характеризуется совокупностью его полезных свойств, с одной стороны, и экономическими затратами на его производство и эксплуатацию - с другой. Проблема повышения качества производимых асинхронньіх двигателей приобретает всё более важное значение. По мере улучшения качества продукции повышается её конкурентоспособность на рынке. Качество выпускаемых АД зависит от многих причин, но, прежде всего, от уровня прогрессивности технологического оборудования и свойств используемых материалов, так как флуктуация выходных параметров обусловлена колебаниями входных параметров. Знание разбросов параметров позволяет установить основные технологические причины, их вызывающие, и обоснованно разработать требования к точностным показателям техпроцесса. На сегодняшний день отсутствуют обоснованные требования к необходимой точности технологических систем. Работы по созданию методики их определения ещё только ведутся. Вопросы точности . недостаточно прорабатываются и координируются между разработчиками технологического оборудования и технологических процессов. Недостаточно разработаны методы, позволяющие оперативно производить расчёты двигателей в случае замены материалов, оборудования, изменения технологических процессов и управлять качеством машины в процессе изготовления. Эти расчёты в условиях дефицита времени, материалов, а также наличия приемки продукции надо проводить обоснованно и быстро, гарантируя требуемый уровень качества.
Эти недостатки можно устранить, учитывая на всех этапах разработки и изготовления машины разброс входных факторов. Поэтому является важным ещё на этапе проектирования правильный учёт влияния технологических отклонений размеров и свойств используемых активных материалов на количественные характеристики свойств АД, то есть на показатели качества.
Цель данной работы - разработка математической модели точности показателей качества асинхронных двигателей в серийном производстве.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
развить существующую детерминированную математическую модель асинхронной машины (AM) для повышения точности и учёта влияния технологических отклонений в расчёте энергомеханических характеристик;
синтезировать на основе современных литературных источников объединённую математическую модель AM для определения энергомеханических, тепловых и виброшумовых характеристик асинхронных двигателей;
разработать вероятностную математическая модель точности показателей качества (ММТ ПК) асинхронного двигателя, связывающую отклонения показателей качества с технологическими отклонениями размеров активной зоны и физических характеристик активных материалов;
выполнить с помощью разработанной ММТ анализ влияния технологических отклонений геометрических размеров магнитопровода, обмоточных данных и физических характеристик активных материалов на отклонения показателей качества АД;
разработать пакет прикладных программ для расчета показателей качества и регрессионных зависимостей АД.
Методы исследования. Для разработки математической модели точности показателей качества асинхронного двигателя использован метод некомпозиционного планирования эксперимента второго порядка с варьированием факторов в пятимерном пространстве на трех уровнях. Исследование полученных регрессионных уравнений на экстремум проведено методом Монте-Карло. Теоретические исследования проведены с помощью IBM-совместимых компьютеров.
Научная новизна работы заключается:
в разработке вероятностной математической модели точности показателей качества АД, связывающей регрессионными зависимостями отклонения показателей качества с технологическими отклонениями размеров активной зоны и физических характеристик активных материалов;
в развитии детерминированной математической модели асинхронной машины (AM) для повышения точности и учёта влияния технологических отклонений в расчёте энергомеханических характеристик;
в определении значимых факторов и наиболее неблагоприятных сочетаний изменений входных величин;
в уточнении учета влияния технологических факторов и методики расчета механического шума асинхронного двигателя.
Практическая ценность работы заключается:
в синтезе на основе современных литературных источников объединённой математической модели AM для определения энергомеханических, тепловых и виброшумовых характеристик асинхронных двигателей;
в синтезе методики расчета общего уровня шума асинхронного двигателя;
в разработке алгоритма и программы поверочного расчета АД;
в возможности с помощью полученных зависимостей обоснованно разработать точностные требования к технологическому процессу
изготовления асинхронных двигателей, уменьшить поля рассеивания выходных
параметров и приблизить их значения к среднестатистическим, что, позволит
снизить расход активных и конструкционных материалов , при массовом
производстве асинхронных двигателей. .,,,.. ,,i
Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось,
обсуждалось и получило одобрение на научно-технической конференции
"Современные технологии в электромеханике, электроприводе . и
электроснабжении Оренбургского региона" /г.Оренбург, .19.96. г./; на
региональной конференции молодых ученых и специалистов,^Оренбуржья
/г.Оренбург, L998 г./; на региональной научно-практической конференции
"Современные технологии в энергетике, электронике и: ..информатике."
/г.Оренбург, 1998 г./, на региональной научно-практической конференции
молодых учёных и специалистов Оренбуржья /г.Оренбург, 1999 гУ на. научных
семинарах кафедры электромеханики Оренбургского . государственного
университета. -,.
Основные положения, выносимые на защиту: ,:
-
Объединенная методика расчета энергомеханических и виброакустических показателей качества.
-
Аналитические выражения, связывающие между собой разброс показателей качества с отклонениями входных факторов.
3. Аналитические выражения, определяющие одновременное влияние
пяти выбранных факторов на показатели качества АДММ.
4. Результаты расчетных и экспериментальных исследований.
Структура и объем работы:
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 92 наименований и содержит'83 страницы машинописного текста, 34 рисунка , 8 таблиц и три приложения.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано четыре печатные работы.
