Кафедра «Электрические аппараты»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НТУ «ХПИ»

Кафедра «Электрические аппараты»

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

По курсу:

«Технология производства электрических аппаратов»

на тему:

«Разработка технологических процессов намотки катушек электрических аппаратов»

 

Разработал: ст. гр. xxx - xxx

xxxx x.x.

Руководитель проекта: старший преподаватель

xxxx x.x

 

Харьков 2003

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для намотки каркасной катушки

Вид намотки: Рядовая

Марка провода: ПЭВ – 1

Диаметр провода, мм 0,41

Число витков 400

Длина каркаса, мм 56

Периметр обмотки, мм 132,6

Изолирование каркаса кабельная бумага без приклейки, один слой

Изолирование клемм телефонная бумага, один слой стеклоткань

Количество клемм 2

Способ крепления выводных обвить обмоточным проводом вокруг концов к клеммам лепестка клемм 2 – 3 витка

Зачистка провода шлифовальной шкуркой

Припайка электропаяльником

Изолирование пайки лакотканью

Напряжение, В 220

Частота, Гц 50

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка составлена на 23 листах, и включает в себя: титульный лист, исходные данные, реферат, содержание, введение, основную часть, заключение, список литературы, графическую часть.

Во введении рассмотрены следующие вопросы: область применения электромагнитных механизмов, их основные характеристики, особенности электромагнитных механизмов постоянного тока, функции выполняемые катушками, факторы, определяющие выбор технологического процесса их изготовления, взаимосвязи между технологическими допусками, влияющие на величину электрического сопротивления, цель и задачи курсового проекта.

В основной части рассмотрены следующие вопросы: определение состава технологических операций, состав и их последовательность в соответствии с требованиями конструкторской документации (представлены в виде МК – карт на 6 – ти листах).

Также в основной части представлена специальная технологическая терминология и эскиз каркасной катушки.

В курсовом проекте дано заключение о проведенной работе и список используемой литературы.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ………………………………………………….……………………... 5

1. Основная часть …………………………………………………..……… 7

1.1 Определение состава технологических операций ………………….. 7

2. Расчетная часть ………………………………………………………... 14

2.1 Расчет режимов намотки катушек …………………………………... 14

2.2  Анализ точности технологического процесса намотки катушек…..16

2.3 Влияние технологических допусков на выходные параметры электромагнитов ………………………………………………………………. 19

3. Заключение ……………………………………………..…………….. 22

4. Литература ……………………………………………………….…… 23

ВВЕДЕНИЕ

 

Электромагнитные системы предназначены для дистанционного управления контактными системами или создание механического воздействия на управляющий объект.

Состоит из двух элементов: катушки и магнитопровода. Причем, магнитопровод состоит из подвижного якоря и неподвижного ярма.

Катушка предназначена для создания ампер – витков (функционально важно произведение тока на витки, в отдельности ток и витки не рассматриваются).

Ампер – витки должны обеспечивать функциональное назначение магнитной системы, создать необходимое усилие на якоре.

Катушка должна поместиться в заданном объеме. Нагрев проводов не должен превышать выбранного класса изоляции. Пересчет обмоточных данных катушки производиться из условий неизменности ампервитков; при этом экспериментально следует проверить габариты катушки и ее нагрев.

При постоянном токе нагрев катушки осуществляется на счет Джоулевого тепла:

Q = I² * R

Нарастание тока в катушке будет плавным, магнитная система не будет греться при остановке якоря в промежуточном положении.

При конструировании магнитных систем постоянного тока в целях охлаждения катушки и уменьшения расхода обмоточного провода, желательно катушку приближать к магнитопроводу, делая ее высокой и малой толщины. Магнитопровод постоянного тока делают из целых листов методом штамповки.

При переменном токе катушка греется Джоулевым теплом RI², но величина тока определяется по другим зависимостям:

I =  =

Нарастание тока в катушке форсированное, чем больше воздушный зазор d₀, тем больше бросок тока при включении.

Магнитная система греется вихревыми токами (до 70⁰ 80⁰С), что в свою очередь дополнительно греет катушку и ее надо теплоизолировать от магнитной системы.

Остановка в промежуточных положениях якоря, при этом катушка будет нагреваться и сгорит, если долго будет находиться в таком положении.

Появление короткозамкнутого витка в обмотке приводит к появлению в нем: эдс, тока, виток перегреется, изоляция сгорит и катушка выйдет из строя (при постоянном токе этого не произойдет).

Магнитные системы переменного тока изготавливаются шихтованными и имеют короткозамкнутый виток, шунтирующий часть поверхности.

Факторы, негативно влияющие на работоспособность магнитной системы и технические решения, уменьшающие это влияние.

 

Воздействующий фактор	Область проявления	Характер проявления	Техническое решение по уменьшению влияния
U	Межвитко вая и общая изоляция	Пробой изоляции, сгорание катушки и нарушение техники безопасности	Выбрать класс изоляции; пропитать катушку лаком, высушить.
I	В сечении провода	Нагрев изоляции, ее разрушение и сгорание катушки	Пропитать лаком и высушить. Выбрать повыше класс изоляции. Приблизить обмотку к магнитопроводу (на пост. токе) – улучшить теплоотвод
J, B	Между витками катушки	Механическое истирание изоляции при относительном перемещении витков. Пробой изоляции и сгорание катушки	Пропитать и высушить катушку
Ф	Магниты переменного тока	Нагрев магнитопровода. Дополнительный нагрев катушки. Перегрев изоляции, ее пробой и сгорание катушки	Шихтование магнитной системы. Теплоизоляция катушки от магнитной системы. Пропитка лаками и сушка
F	Сопрягаемая поверхность деталей и узлов	Механическое повреждение изоляции, облом проводов катушек, самоотвинчивание винтов	Привести в соответствие тяговую и противодействующую характеристики; амортизация катушки (резина, пружины и т.п.); пропитка и сушка. Опрессовка катушки премиксом. Замена жестких выводов гибкими
Окружаю- Щая среда	В изоляции	Уменьшается сопротивление изоляции, пробой	Поместить в замкнутую оболочку. Катушку опрессовать

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

Студент гр. ЕМС 29Б

 

Баташев И.А.

_________________________

 (подпись)

 

                         

РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Данный курсовой проект выполнен со всеми требованиями “Методических указаний к курсовому проекту по курсу “Технология производства электрических аппаратов” и ГОСТ 3.1105 – 73, ГОСТ 3.1411 – 74, ГОСТ 3.1502 – 74 на техническую документацию.

В ходе выполненной работы найдено оптимальное натяжение провода при намотке и скорость намотки, а так же длина провода, необходимая для получения данной катушки.

Произведен анализ точности технологического процесса намотки катушки, в частности, точности сопротивления обмотки.

Выявлена оценка производственных потребностей. Приведенная в курсовом проекте методика расчета погрешностей сопротивления обмотки позволяет сделать вывод о величине предельного отклонения сопротивления обмотки, сравнить ее с требованиями чертежа, а также установить, какую долю погрешности сопротивления обмотки вносит каждый технологический параметр.

Произведен анализ влияния технологических допусков на выходные параметры электромагнита силу и нагрев катушки позволил найти диапазоны, в которых катушка может эксплуатироваться нормально, то есть – без перегрева.

Типовой технологический процесс составлен с учетом серийного производства и произведен реальный выбор оборудования при их производстве.

Приведенный расчет позволяет оценить влияние технологических допусков, на основные параметры электромагнита – тяговую силу и нагрев катушек.

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Методические указания к разработке технологических процессов намотки катушек электрических аппаратов (Сост. В.Н. Иванов, А.В. Бобошко – Харьков: ХПИ, 1980 – 36 стр.).

2. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Технология производства электрических аппаратов» (Сост. В.Н. Иванов, Т.И. Бривко – Харьков: ХПИ, 1987 – 19 стр.).

3. Цветков Н.М. Намоточные процессы в приборо - и электроаппаратостроении (теория и расчет). – М. МАИ, 1979. – 86 с.)

4. Цветков Н.М. «Технология производства обмоток для приборов и средств автоматики. – М. Машиностроение, 1971. – 96 с.)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НТУ «ХПИ»

Кафедра «Электрические аппараты»

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

По курсу:

«Технология производства электрических аппаратов»

на тему:

«Разработка технологических процессов намотки катушек электрических аппаратов»

 

Разработал: ст. гр. xxx - xxx

xxxx x.x.

Руководитель проекта: старший преподаватель

xxxx x.x

 

Харьков 2003

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Для намотки каркасной катушки

Вид намотки: Рядовая

Марка провода: ПЭВ – 1

Диаметр провода, мм 0,41

Число витков 400

Длина каркаса, мм 56

Периметр обмотки, мм 132,6

Изолирование каркаса кабельная бумага без приклейки, один слой

Изолирование клемм телефонная бумага, один слой стеклоткань

Количество клемм 2

Способ крепления выводных обвить обмоточным проводом вокруг концов к клеммам лепестка клемм 2 – 3 витка

Зачистка провода шлифовальной шкуркой

Припайка электропаяльником

Изолирование пайки лакотканью

Напряжение, В 220

Частота, Гц 50

РЕФЕРАТ

 

Пояснительная записка составлена на 23 листах, и включает в себя: титульный лист, исходные данные, реферат, содержание, введение, основную часть, заключение, список литературы, графическую часть.

Во введении рассмотрены следующие вопросы: область применения электромагнитных механизмов, их основные характеристики, особенности электромагнитных механизмов постоянного тока, функции выполняемые катушками, факторы, определяющие выбор технологического процесса их изготовления, взаимосвязи между технологическими допусками, влияющие на величину электрического сопротивления, цель и задачи курсового проекта.

В основной части рассмотрены следующие вопросы: определение состава технологических операций, состав и их последовательность в соответствии с требованиями конструкторской документации (представлены в виде МК – карт на 6 – ти листах).

Также в основной части представлена специальная технологическая терминология и эскиз каркасной катушки.

В курсовом проекте дано заключение о проведенной работе и список используемой литературы.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ………………………………………………….……………………... 5

1. Основная часть …………………………………………………..……… 7

1.1 Определение состава технологических операций ………………….. 7

2. Расчетная часть ………………………………………………………... 14

2.1 Расчет режимов намотки катушек …………………………………... 14

2.2  Анализ точности технологического процесса намотки катушек…..16

2.3 Влияние технологических допусков на выходные параметры электромагнитов ………………………………………………………………. 19

3. Заключение ……………………………………………..…………….. 22

4. Литература ……………………………………………………….…… 23

ВВЕДЕНИЕ

 

Электромагнитные системы предназначены для дистанционного управления контактными системами или создание механического воздействия на управляющий объект.

Состоит из двух элементов: катушки и магнитопровода. Причем, магнитопровод состоит из подвижного якоря и неподвижного ярма.

Катушка предназначена для создания ампер – витков (функционально важно произведение тока на витки, в отдельности ток и витки не рассматриваются).

Ампер – витки должны обеспечивать функциональное назначение магнитной системы, создать необходимое усилие на якоре.

Катушка должна поместиться в заданном объеме. Нагрев проводов не должен превышать выбранного класса изоляции. Пересчет обмоточных данных катушки производиться из условий неизменности ампервитков; при этом экспериментально следует проверить габариты катушки и ее нагрев.

При постоянном токе нагрев катушки осуществляется на счет Джоулевого тепла:

Q = I² * R

Нарастание тока в катушке будет плавным, магнитная система не будет греться при остановке якоря в промежуточном положении.

При конструировании магнитных систем постоянного тока в целях охлаждения катушки и уменьшения расхода обмоточного провода, желательно катушку приближать к магнитопроводу, делая ее высокой и малой толщины. Магнитопровод постоянного тока делают из целых листов методом штамповки.

При переменном токе катушка греется Джоулевым теплом RI², но величина тока определяется по другим зависимостям:

I =  =

Нарастание тока в катушке форсированное, чем больше воздушный зазор d₀, тем больше бросок тока при включении.

Магнитная система греется вихревыми токами (до 70⁰ 80⁰С), что в свою очередь дополнительно греет катушку и ее надо теплоизолировать от магнитной системы.

Остановка в промежуточных положениях якоря, при этом катушка будет нагреваться и сгорит, если долго будет находиться в таком положении.

Появление короткозамкнутого витка в обмотке приводит к появлению в нем: эдс, тока, виток перегреется, изоляция сгорит и катушка выйдет из строя (при постоянном токе этого не произойдет).

Магнитные системы переменного тока изготавливаются шихтованными и имеют короткозамкнутый виток, шунтирующий часть поверхности.

Факторы, негативно влияющие на работоспособность магнитной системы и технические решения, уменьшающие это влияние.

 

Воздействующий фактор	Область проявления	Характер проявления	Техническое решение по уменьшению влияния
U	Межвитко вая и общая изоляция	Пробой изоляции, сгорание катушки и нарушение техники безопасности	Выбрать класс изоляции; пропитать катушку лаком, высушить.
I	В сечении провода	Нагрев изоляции, ее разрушение и сгорание катушки	Пропитать лаком и высушить. Выбрать повыше класс изоляции. Приблизить обмотку к магнитопроводу (на пост. токе) – улучшить теплоотвод
J, B	Между витками катушки	Механическое истирание изоляции при относительном перемещении витков. Пробой изоляции и сгорание катушки	Пропитать и высушить катушку
Ф	Магниты переменного тока	Нагрев магнитопровода. Дополнительный нагрев катушки. Перегрев изоляции, ее пробой и сгорание катушки	Шихтование магнитной системы. Теплоизоляция катушки от магнитной системы. Пропитка лаками и сушка
F	Сопрягаемая поверхность деталей и узлов	Механическое повреждение изоляции, облом проводов катушек, самоотвинчивание винтов	Привести в соответствие тяговую и противодействующую характеристики; амортизация катушки (резина, пружины и т.п.); пропитка и сушка. Опрессовка катушки премиксом. Замена жестких выводов гибкими
Окружаю- Щая среда	В изоляции	Уменьшается сопротивление изоляции, пробой	Поместить в замкнутую оболочку. Катушку опрессовать

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ