Курсовая работа: Совершенствование трехфазного синхронного генератора типа СТ2

Основные размеры магнитопровода Н и МО определяются после расчета обмоток, при котором производится раскладка витков в окне магнитопровода и тем самым определяются размеры окна магнитопровода.

Выбор размеров пластин пакетов стержня

Сечение стержня по заданию имеет шестиcтупенчатую форму, ярма - двухступенчатую. Значения c подбираем до ближайшего нормализованного размера, дающего наивыгоднейший раскрой стали: = 0,959 · 245 = 234,955,принимаем 230 мм; = 0,875 · 245 = 214,375,принимаем 215 мм; = 0,768 · 245 = 188,16,принимаем 195 мм; = 0,64 · 245 = 156,8, принимаем 155 мм; = 0,484 · 245 = 118,58,принимаем 120 мм; = 0,283 · 245 = 69,335,принимаем 65 мм.

Затем определяем толщину b пакетов с тем, чтобы ступенчатая фигура вписывалась в окружность диаметра D = 245 мм. Эти действия удобно записать в следующем виде:

b1= (D2 - c12)1/2 = (2452 - 2302)1/2 = 84 мм;

b2 = (D2 - c22)1/2 - b1 = (2452 - 2152)1/2 - 84 = 33 мм;

b3 = (D2 - c32)1/2 - (b1 + 2b2) = (2452 - 1952)1/2 - 117 = 31 мм;

b4 = (D2 - c42)1/2 - (b1 + 2b2 + 2b3) = (2452 - 1552)1/2 - 148 = 41 мм;

b5 = (D2 - c52)1/2 - (b1 + 2b2 + 2b3 + 2b4) = (2452-1202)1/2-189 = 24 мм;

2b6 = (D2 - c62)1/2-(b1 + 2b2 + 2b3 + 2b4 + 2b5) = (2452 - 652)1/2 -213 =

= 23 мм; = 236 мм.

Далее определяем геометрическое и активное сечение стержня. Коэффициент заполнения Кз принимаем равным 0,93.

Определяем сечение стержня:

пакет 123 · 8,4 = 193,2 см2;

пакет 221,5 · 3,3 = 70,95 см2;

пакет 319,5 · 3,1 = 60,45 см2;

пакет 415,5 · 4,1 = 63,55 см2;

пакет 512 · 2,4 = 28,8 см2;

пакет 66,5 · 2,3 = 14,95 см2;

FФ = 431,9 см2.

Fст = Кз · FФ = 0,93 · 431,9 = 401 см2.

ioа = Pх / (10 · S) = 502 / (10 · 700) = 0,0717 %. (2.76)

где Pх, вт - потери холостого хода; S, вт - мощность генератора.

Ток холостого хода:

io = (iop2 + ioa2)1/2 = (4,072 + 0,07172)1/2 = 4,14 %. (2.77)

3. Экономическая часть

3.1 Оценка экономической эффективности

Экономическая целесообразность разработки и внедрения проектируемого генератора

За базовый генератор для определения экономического эффекта был выбран синхронный генератор серии 456В4/2У3.

Отличие проектируемого генератора от базового состоит в том, что в разрабатываемом генераторе изменена длина машины и высота паза, это необходимо для достижения желаемых результатов при расчете материалоемкости, а также технологичность укладки обмотки. В таблице 1 приведены основные технические данные серийного и проектируемого генератора.

Таблица 1

Сравнение генераторов

Как следует из приведённого выше, спроектированный генератор имеет улучшенный коэффициент мощности и в тоже время в спроектированном генераторе снижен допустимый пусковой ток и увеличен пусковой момент, что улучшает пусковые характеристики и ведёт к увеличению срока службы.

3.2 Расчет численности ремонтных рабочих

Рассчитываем численность ремонтных рабочих на два года по следующей формуле:

, (3.1)

где - трудоемкость ремонтов (общая);

Fэф - эффективный фонд времени одного рабочего в год;

Kвн - коэффициент выполнения норм.

В итоге получаем, что для ремонта в течении года 500 подобных генераторов потребуется один ремонтный рабочий.

3.3 Расчет себестоимости электрогенератора

Для расчета себестоимости проектируемого генератора необходимо определить материальные затраты (таблица 5) и затраты на заработную плату основным производственным рабочим (таблица 6).

Расчет себестоимости проекта и цены для проектируемого генератора представлены в таблице 3.

Таблица 3

Расчет материальных затрат проектируемого генератора

Таблица 4

Расчет трудовых затрат проектируемого генератора

Таблица 5

Расчет отпускной цены проектируемого генератора

1. Материальные затраты - это основные материалы (за вычетом отходов), покупные полуфабрикаты, комплектующие изделия (с учетом транспортно-заготовительных расходов 6% от приобретаемой стоимости).

2. Дополнительная заработная плата берется в пределах 10% от основной заработной платы производственных рабочих.

3. Фонд оплаты труда представляет собой сумму основной и дополнительной заработной платы.

4. Страховые взносы - отчисления на социальные нужды. Представляет собой форму перераспределения национального дохода на финансирование общественных потребностей. Принимаем 26 % от ФОТ (фонд оплаты труда) по рекомендации.

5. Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования принимаем 125% от основной заработной платы производственных рабочих.

6. Цеховые расходы принимаем 175% от основной заработной платы производственных рабочих.

7. Общезаводские расходы принимаем 120% от основной заработной платы производственных рабочих.

8. Внепроизводственные расходы - затраты связанные с реализацией продукции. Принимаем 3% от ППС (полная производственная себестоимость) по рекомендации.

9. Прибыль принимаем 25% от полной себестоимости.

3.4 Расчет годового экономического эффекта от изготовления генератора

Для расчета годового экономического эффекта необходимо определить единовременные затраты на разработку нового электрогенератора. Указанные затраты представлены в таблице 8.

Расчет годового экономического эффекта производится по следующей формуле:

, (3.2)

где З1 и З2 - приведенные затраты базового аналога и нового генератора:

, (3.3)

где - полная себестоимость сравниваемого и проектируемого генератора.

Таблица 8

Затраты на проектирование

Определяем годовой экономический эффект как сумму годовых экономических эффектов изготовителя и пользователя генератора.

, (3.4)

где: З1 и З2 - приведенные затраты на единицу базового и проектируемого генератора, руб.;

В1/В2 = 1 - коэффициент учитывающий рост производительности единицы нового электротехнического изделия по сравнению с базовым;

- коэффициент, учитывающий изменение срока службы проектируемого генератора по сравнению с базовым;

Р1 и Р2 - доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление базового и нового генератора, обратно пропорциональные сроку службы не менее 20 лет;

и - сопутствующие капиталовложения потребителя, ;

и - годовые издержки потребителя на электроэнергию по базовому и новому варианту;

N2 = 1000 шт. - количество выпускаемых за год условных изделий;

Ен = 0.15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Вывод

Производство проектируемого генератора является экономически целесообразным, так как годовой экономический эффект от внедрения нового генератора составит 2739.36 руб. В силу того, что применение одной обмотки в подобных генераторах позволяет лучше использовать активный объем машины, годовой экономический эффект можно также получить и в сфере эксплуатации.