Проектирование электромеханических устройств (стр. 2 из 21)

· специфические требования (чувствительность для реле защиты, взрывозащищённость и т.д.)

· простота конструкции, малая масса, габаритные размеры

3.2 Эксплуатационные требования

· учёт, влияние окружающих условий (температура, влажность, запылённость)

· надёжность, безопасность

· долговечность, большой срок службы

· ремонтопригодность, простота и удобство наблюдения, осмотра и замены частей

· низкие эксплуатационные расходы (малое потребление электрической энергии)

3.3 Социальные требования

· безопасность в производстве, монтаже и эксплуатации

· обеспечение условий труда обслуживающего персонала

· эстетичность конструкции

3.4 Экономические требования

· низкая себестоимость

· малые капиталовложения при установке, монтаже и вводе в эксплуатацию

· низкие эксплуатационные расходы

· должна обеспечиваться технологичность конструкции

4 ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПРОГРЕССИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ ВЫБОРА

4.1 Применяемые материалы в создании электрических аппаратов можно разбить на три группы по выполняемым ими функциям

1 Конструкционные материалы

2 Электротехнические материалы (проводниковые, контактные, магнитные сплавы высокого электрического сопротивления, изоляционные материалы и т.д.)

3 Вспомогательные материалы

4.2 Прогрессивными направлениями выбора материалов являются

1 Сокращение номенклатуры материалов

2 Выбор материалов с учётом технологичности конструкции и объёма производства (единичное, мелкосерийное, серийное, крупносерийное, массовое)

3 Экономия материалов (безотходное производство)

4 Экономия электротехнических материалов

5 ТЕРМИНЫ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СЕРИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Вид – это совокупность аппаратов, объединённых общим назначением (например, предохранители, контакторы).

Типаж – это совокупность аппаратов одного вида, состоящая из ряда серий аппаратов.

Серия – это совокупность электрических аппаратов одного вида общего назначения сходных по конструкции.

Типоразмер – это представитель серии, отличающийся от других некоторыми параметрами, оказывающими влияние на габаритные размеры.

Типоисполнение – это вариант типоразмера, отличающийся исполнением какой-либо детали, узла, группы, не влияющих на габаритные размеры.

6 РЯДЫ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ЧИСЕЛ НОМИНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Аппараты представляющие серии имеют, как уже отмечалось, сходную конструкцию большинства деталей и узлов, но отличаются номинальными параметрами. У большинства электрических аппаратов главными параметрами считаются: номинальное напряжение и ток, влияющие на размеры аппарата.

В процессе проектирования необходимо принимать градации параметров и размеров, а также отдельных числовых величин. Для этой цели необходимо использовать ГОСТ 8032-80 “Ряды предпочтительных чисел”. Например, ряд номинальных токов серии следует принимать по ГОСТ 6827-76, который построен в соответствии с ГОСТ 8032-80:

...10, 16,25, 40, 63, 100…А и т.д.

Эти ряды, представляющие собой десятичные ряды геометрической прогрессии, можно назвать естественными, так как они присущим многим физическим и другим закономерностям в природе.

Ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрическим прогрессиям, имеют постоянное отношение каждого последующего члена

к предыдущему члену ряда . Это отношение называют знаменателем прогрессии .

Например, ряд чисел 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10; 16;…. образуют геометрическую прогрессию со знаменателем

.

Основные свойства геометрических прогрессий:

1) достаточно равномерное распределение членов в пределах ряда;

2) произведение и частное любых двух членов ряда является членом ряда этой же прогрессии (

и т.д.)

3) любой член ряда, возведенный в целую положительную и отрицательную степень, дает число, являющееся членом этого же ряда (

и т.д.)

4) площади фигур или объема тел, стороны которых равны членам геометрической прогрессии, являются членами этой же прогрессии.

Многолетним опытом установлено, что требования всех отраслей промышленности наиболее удовлетворяют ряды предпочтительных чисел, составляющих геометрические прогрессии, со знаменателями

, где х – показатель степени, равный 5; 10; 20; 40 или 80. Ряды предпочтительных чисел безграничны.

Таблица 1.1- Ряды предпочтительных чисел в интервале от 1 до 10

R5	R10	R20	R40	R5	R10	R20	R40
1,00	1,00	1,00	1,00	2,50	3,15	3,15	3,15
			1,06				3,35
		1,12	1,12			3,55	3,55
			1,18				3,75
	1,25	1,25	1,25	4,00	4,00	4,00	4,00
			1,32				4,25
		1,40	1,40			4,50	4,50
			1,50				4,75
1,60	1,60	1,60	1,60		5,00	5,00	5,00
			1,70				5,30
		1,80	1,80			5,60	5,60
			1,90				6,00
	2,00	2,00	2,00	6,30	6,30	6,30	6,30
			2,12				6,70
		2,24	2,24			7,10	7,10
			2,36				7,50
2,50	2,50	2,50	2,50		8,00	8,00	8,00
			2,65				8,50
		2,80	2,80			9,00	9,00
			3,00				9,50
				10,00	10,00	10,00	10,00

Примечание: ряды предпочтительных чисел свыше 10 можно получить путем умножения на 10, 100 и т.д. предпочтительных чисел исходного ряда, а числа меньше 1 – делением на 10, 100 и т.д.

В СССР для электрических сетей общего назначения приняты следующие номинальные напряжения постоянного тока и переменного тока

.

· для аппаратов постоянного тока низкого напряжения:

6; 12; 24; 36; 60; 110; 220 и 440 В

· для аппаратов однофазного переменного тока низкого напряжения (линейное напряжение):

36; 220; 380 (500); 660 и 1140 В (для угольных шахт).

В СССР принята следующая школа номинальных токов (ГОСТ 6827-76), А:

0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 11200; 12500; 14000; 16000; 18000; 20000; 22400; 25000; 28000; 32000; 35500; 40000; 45000; 50000; 56000; 63000; 71000; 80000 А.

Определение ряда

, а значит, количества типоразмеров являются важной народно-хозяйственной технико-экономической задачей. При проектировании не обязательно выбирать все числа подряд, в диапазоне токов. Нужно читывать, что освоение типоразмера требует значительных затрат труда и средств. Однако может быть, что при отсутствии этого промежуточного типоразмера потребитель будет вынужден применять следующий более дорогой типоразмер. Поэтому, если потребность народного хозяйства в промежуточном размере такова, что экономия за счет разницы в стоимости между большим типоразмером и промежуточным будет превышать затраты на освоение производства промежуточного типоразмера, то целесообразно предусмотреть его в серии.

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ И ПАРАМЕТРОВ АППАРАТОВ СЕРИИ

7.1 Общие положения

При проектировании серии аппаратов не обязательно рассчитывать размеры каждого типоразмера. Задачу можно упростить, если использовать зависимости основных размеров и параметров серии аппаратов от главных ее параметров – обычно

и . Некоторые элементы аппаратов можно просто и удобно рассчитывать по пропорциональной зависимости между сходными размерами и параметрами на основании подобия.

В общем, зависимость, связывающая эти величины (с достаточной для инженерных расчетов точностью) выглядит так:

,

где

– искомый параметр;

– параметр или размер базового типоразмера серии;

> 0 – постоянная величина;

– постоянная величина, характеризующая размер или параметр, независящий от главного параметра;