торсиометра. В зажим штатива установить часовой индикатор и, перемещая зажим, установить “ножку” индикатора на конец вала таким образом, чтобы подвижная часть индикатора опиралась на вал с небольшим натягом. Вращая рукой вал двигателя, определить биение вала двигателя относительно оси вращения.

Осевой люфт определяют с помощью индикатора часового типа под осевой нагрузкой на вал 1 + 0,05 кг. Осевой люфт должен находиться в пределах 0,07 – 0,12 мм.

6.4. Проверка сопротивления изоляции.

Сопротивление изоляции электрической цепи якоря относительно корпуса до ввода двигателя в эксплуатацию должно быть не менее 2 МОм при практически холодном состоянии электродвигателя. Сопротивление изоляции определяется с помощью мегомметра типа МII0I с рабочим напряжением 100 В.

6.5. Проверка электрической прочности изоляции.

Изоляция электрической цепи якоря относительно корпуса должна выдерживать без пробоя и перекрытий при практически холодном состоянии или при практически установившейся температуре двигателя воздействие испытательного напряжения (действующее значение) 500 В частотой 50гц.

Электрическая прочность изоляции определяется на пробойной установке типа ППУ –15 или У15 приложением напряжения 500 В. в течение 1 мин. При этом не должно наблюдаться пробоя или перекрытия изоляции.

6.6. Проверка направления вращения.

Электродвигатель включить по схеме рис. 2. Направление вращения

повреждений и остаточных деформаций при холостом ходе превышение частоты вращение на 50% выше номинального в

течение 2 мин. Для измерения частоты вращения используется строботахометр, для измерения напряжения – вольтамперметр типа М253. Проверка производится путём повышения напряжения до величины, при которой частота вращения превышает номинальную на 50%.

6.8. Проверка напряжения трогания.

Определяется на холостом ходу для обоих направлений вращения. Напряжение трогания определяется путём плавного повышения напряжения от нуля до величины, при которой начинается равномерное вращение вала электродвигателя. Проверяется по 3 раза для каждого направления вращения

11

12

Вначале груз 100 г устанавливают на отметке 8 см коромысла. Периодически включая двигатель и изменяя плечо коромысла, добиваются того, чтобы груз за счёт момента, создаваемого при пуске, оторвался от опоры на 1-1,5 см.

6.12. Проверка степени искрения.

Степень искрения определяют визуально под сбегающим краем щётки.

7ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

1.Какие виды испытаний Вы знаете? Для чего и как часто они проводятся?

2.Какие проверки входят в программу приёмо-сдаточных испытаний?

3.Как осуществляется проверка установочно-присоединтельных размеров, люфтов и биений?

4.Как проверить сопротивление и электрическую прочность изоляции?

5.Как определить асимметрию частоты вращения двигателя постоянного

тока?

6.Какие имеются методы определения пускового момента?

7.Как определить степень искрения коллекторного двигателя?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ СБОРКИ МИКРОЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Проанализировать конструкцию микроэлектродвигателя постоянного тока, изучить последовательность и режимы сборочных операций, а также их влияние на характеристики машины.

2 СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Проанализировать конструкцию микроэлектродвигателя постоянного тока и разработать схему сборочного состава; выявить сопрягаемые пары сборки и проанализировать характер сопряжений; найти и рассчитать замыкающие сборочные размеры; составить схему сборки двигателя и маршрутную технологическую карту сборки; собрать электродвигатель.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Сборка электрической машины является заключительным этапом её производства. При сборке решаются две основные задачи: ориентирование

13

отдельных частей (деталей, узлов) в оптимальном взаимном положении; фиксирование оптимального положения деталей и узлов. Качественное решение этих задач обеспечивается, с одной стороны, конструкцией деталей и узлов и размерами их сопрягаемых поверхностей, а с другой - структурой технологического процесса сборки. Под этой структурой подразумевается перечень, последовательность и режимы сборочных операций.

Рациональное построение технологического процесса основывается на глубоком анализе конструкции всей машины. Электродвигатель состоит из отдельных деталей, определённым образом сориентированных друг относительно друга. В конструкции электродвигателя можно выделить отдельные функциональные узлы (ротор, статор, щёточный аппарат и др.), в состав которых входят группы деталей. Согласно действующим стандартам отдельные узлы изделий называются сборочными единицами.

Сборочные единицы электродвигателя различаются по числу входящих

вних деталей. В состав отдельных сборочных единиц могут входить другие сборочные единицы, более простые по своему составу, и детали.

Разбиение машины на отдельные сборочные единицы и детали заложено

вкомплекте конструкторских чертежей. Поэтому для анализа сборочного состава изделия необходимо ознакомиться с чертежами общего вида, каждой сборочной единицы, детали. С учётом спецификации к чертежам общего вида машины и каждой сборочной единицы можно составить схему сборочного состава.

На рис. 4 для примера показана схема сборочного состава асинхронного короткозамкнутого электродвигателя.

Асинхронный электродвигатель с к.з. ротором

Рис. 4. Схема сборочного состава асинхронного электродвигателя

Составляющие части двигателя представлены на этой схеме в порядке (слева направо) их перечисления в спецификации к сборочному чертежу. В каждом прямоугольнике внизу указывается количество составных частей данного наименования.

Для каждой сборочной единицы также можно составить схему сборочного состава. На рис. 5 для примера представлена схема сборочного состава короткозамкнутого ротора асинхронного электродвигателя.

14

Рис. 5. Схема сборочного состава ротора

асинхронного электродвигателя

Схемы сборочного состава двигателя, всех его сборочных единиц могут быть объединены в полную схему сборочного состава.

Схемы сборочного состава дают наглядное представление о комплектации электродвигателя и его сборочных единиц и служат основой для проектирования технологических процессов сборки каждого узла в отдельности и двигателя в целом.

Сопряжение деталей электродвигателя

Взаимное ориентирование деталей и узлов машины обеспечивается системой сопрягаемых поверхностей, называемых конструкторскими базами. Сопряжения по конструкторским базам бывают подвижные и неподвижные. Подвижное соединение деталей предусматривает наличие гарантированного зазора между спрягаемыми поверхностями с учётом допусков на их размеры. Наименьший зазор определяется как разница между наименьшим предельным размером охватывающей поверхности и наибольшим предельным размером охватываемой поверхности. Сборка деталей с подвижными соединениями не

гарантированного натяга между сопрягаемыми поверхностями. Наибольший натяг определяется как разница между наименьшим предельным размером охватывающей поверхности и наибольшим предельным размером

сопряжения цилиндрических деталей.

Удельное давление в сопряжении определяется по формуле

где α = d2 d1 ;

15

d1 – номинальный диаметр охватываемой детали, м; d2 – номинальный диаметр охватывающей детали;

где f – коэффициент трения, равный 0,15;

S– поверхность сопряжения, равная π d1 , м2;

– длина охватываемой детали, м2.

Поскольку усилие прессовки определяет выбор технологического оборудования, используемого в сборочной операции, оно должно быть определено с учётом максимального натяга.

Кроме подвижных и неподвижных соединений в электрических машинах широко используются так называемые переходные соединения деталей, когда в пределах указанных в чертежах допусков на размерах сопрягаемых поверхностей возможны случаи появления как зазоров, так и натягов. В таком сопряжении нельзя гарантировать ни подвижность соединения, ни надёжную передачу усилия. Применение переходных соединений позволяет уменьшить погрешность взаимного ориентирования деталей при небольших технологических усилиях сборки. Возможность натяга в таком сопряжении приводит к необходимости применения технологических усилий, которые можно рассчитать по формуле (13).

Анализ конструкции электрической машины предусматривает определение характера сопряжения деталей по конструкторским базам, расчёт технологических прессующих усилий, определение поверхностей деталей, к которым эти усилия могут быть приложены. Качественное соединение деталей по конструкторским базам обеспечивается применением так называемых “заходных” поверхностей, обеспечивающих первоначальное взаимное ориентирование деталей. Заходные поверхности бывают: конические (фаски), цилиндрические, скошенные, скругленные и др. В случае отсутствия заходных поверхностей на деталях необходимо применить специальные технологические приспособления, обеспечивающие первоначальное взаимное ориентирование деталей.

К одной из главных задач, решаемых при сборке электрической машины, можно отнести оптимальное ориентирование её активных частей, обеспечивающих максимальный электромагнитный момент, его равномерность, высокую электрическую прочность изоляции; плавный ход ротора с минимальными потерями в опорах. Как правило, решение этой задачи основывается на обеспечении оптимальных значений некоторых замыкающих размеров, получаемых после сборки. Такие размеры называются замыкающими сборочными размерами. Для примера в асинхронном электродвигателе можно назвать: воздушный зазор между ротором и статором, осевой люфт ротора,

16

радиальный люфт ротора, взаимные осевые смещения активных частей машины, промежутки между лобовыми частями статорной обмотки и поверхностями корпусных деталей и др. Сборочные размеры обусловливаются размерами и допусками на размеры отдельных деталей или сборочных единиц.

Для определения замыкающих сборочных размеров составляют размерную цепь. Конфигурация и число звеньев размерной цепи зависят от того, какой размер рассматривается в качестве сборочного размера, а также определяется конструкцией машины и принципами простановки размеров на деталях. При конструировании машины и каждой детали стремятся к тому, чтобы число звеньев в размерных цепях было минимальным. На рис. 7 показан пример размерной цепи для расчёта осевого люфта одного из простейших исполнений асинхронного электродвигателя. Здесь приняты обозначения

буртиками цапфы вала;

X - осевой люфт вала, показанный на схеме в предположении, что ротор сдвинут влево до упора.

Перечисленные размеры показаны на конструктивной схеме двигателя, представленном на рис.8. Номинальное значение замыкающего размера можно рассчитать по выражению, которое составляется при обходе размерной цепи

17

Осевой люфт обеспечивают подбором регулировочных шайб под крышки подшипников, а осевое смещение ротора – изменением числа регулировочных шайб под левой и правой крышками. Регулировочные шайбы играют роль компенсаторов погрешностей сборочного размера.

Технологические схемы сборки

Практическое применение находят две разновидности технологических схем сборки: с базовой деталью и веерного типа.

В схемах с базовой деталью линия сборки соединяет базовую деталь с готовым изделием. Вдоль сборки показана последовательность установки на базовой детали всех других деталей изделия. Технологические схемы сборки

Э/двигатель

в сборе

Рис. 9. Схема сборки с базовой деталью

снабжают надписями – сносками, поясняющими характер сборочных соединений и выполняемый при сборке контроль (запрессовка, клепка, пайка, регулировка, проверка зазоров и пр.).

На рис. 9 показана схема сборки асинхронного электродвигателя с базовой деталью. Схема построена с учетом схемы сборочного состава, представленной на рис. 4. В качестве базовой детали взята сборочная единица – статор. Технологические схемы сборки с базовой деталью обычно применяют в

18

условиях крупносерийного и массового производства при проектировании конвейерной сборки.

В схеме сборки веерного типа (рис. 10), применяемой в условиях серийного производства, сборка ведётся по узловому принципу, от отдельных деталей к готовому изделию. На первом уровне располагаются детали и материалы, из которых ведётся сборка сборочных единиц первого порядка. На втором уровне расположены сборочные единицы первого порядка и покупные изделия - из них и из отдельных деталей собираются сборочные единицы второго порядка. Третий уровень может собираться из сборочных единиц второго и первого порядка и отдельных деталей и т.д. Сборочной единицей самого высокого порядка является готовое изделие, его сборочный порядок зависит от сложности изделия.

19