Công nghệ chế tạo thiết bị điện

Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 2 PHẦN NỘI DUNG .................................................................................................................. 3 1-Mục tiêu và nhiệm vụ ......................................................................................................... 3 2-Qua trình sản xuất và quá trình công nghệ ........................................................................... 3 3-Những đặc thù của công nghệ chế tạo máy điện .................................................................... 5 4-Quy trình công nghệ cơ bản trong chế tạo máy điện .............................................................. 6 4.1-Động cơ không đồng bộ lồng sóc đúc nhôm ................................................................... 7 4.2-Máy điện một chiều ..................................................................................................... 8 4.3-Máy biến áp ............................................................................................................... 9 PHẦN KẾT LUẬN ............................................................................................................... 10 Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 2 LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ là gì? Hiểu công nghệ như thế nào? Có lẽ khái niệm “công nghệ” với tất cả mọi người đều trở nên gần gũi và khá quen thuộc. Người ta thường nói đến cụm từ “khoa học công nghệ” nhưng nói thì nói vậy chứ đâu có phải tất cả mọi người đều biết, đều hiểu được cụm từ đó một cách chi tiết một cách cụ thể. Khái niệm “công nghệ” có thể nói là một cụm từ mới mà không mới;sở dĩ có điều đó chúng ta quay lại hơn 1 thập niên về trước,ngay trong ngành giáo dục,bộ sách giáo khoa của học sinh cấp 1 không hề tồn tại khái niệm công nghệ,không có môn “công nghệ” mà thay vào đó là môn “lao động kĩ thuật” rồi “khoa học kĩ thuật”. Sau đó 1 khoảng thời gian ngắn tên môn học như vậy không còn xuất hiện nữa mà thay vào đó là môn “công nghệ”. Đối với những thế hệ học sinh gần đây thì khái niệm về môn học đó không có gì lạ lẫm cả,vì ngay từ lớp 1 đã có môn học gọi là “công nghệ” hay “khoa học công nghệ”. Còn đối với những thế hệ trong thời kì chuyển giao thì đó là khái niệm hết sức lạ lẫm,thay vì “lao động kĩ thuật” giờ chuyển sang “khoa học kĩ thuật” một khái niệm hết sức mới mẻ,lạ lẫm và cũng khá thú vị. Chúng khác nhau như thế nào? “Lao động kĩ thuật” đối với những học sinh cấp 1 là được tìm hiểu, được học làm thế nào để tạo ra một sản phẩm đợn giản như các kiểu đan nan xen kẽ,so le,…hay những mô hình thủ công nào đó. Còn khi môn học “công nghệ” được đưa vào thì học sinh được học về những gì và tại sao môn “lao động kĩ thuật ” lại được thay thế. Thực ra đối với môn công nghệ mà nói học sinh vẫn được học những điều tương đối giống với môn “khoa học kĩ thuật ” mà các thế hệ trước đã được học,có điều khái niệm công nghệ được đưa vào nhiều hơn và thay thế hẳn khái niệm cũ,còn thực chất môn học vẫn vậy. Một môn học không thể thay thế,chẳng thế mà ngày nay,ngay từ lớp 1 con người đã được học về “công nghệ” rồi từng bước từng bước nâng cao hơn khả năng nhận thức đó và để khái niệm “công nghệ” luôn luôn tồn tại và ăn sâu vào mỗi con người. Từ phân tích ví dụ trên để ta thấy được thế nào là công nghệ,tầm quan trọng của chúng ra sao. Rút ra được rằng,công nghệ tồn tại ở tất cả các lĩnh vực trong đời sống ở đâu có lao động sản xuất tạo ra sản phẩm ở đó có công nghệ hay nói cách khác lao động và công nghệ luôn đi liền với nhau. Để tạo ra 1 sản phẩm dù phức tạp hay đơn giản thì công nghệ không thể thiếu,công nghệ có thể đơn giản hay phức tạp thì vẫn là công nghệ miễn sao nó đáp ứng được sản phẩm được tạo ra. Khái niệm công nghệ rất rộng,nó bao gồm rất nhiều lĩnh vực nhưng trong báo cáo này em chỉ đề cập 1 khía cạnh của công nghệ đó là “công nghệ chế tạo Thiết bị điện” . Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 3 PHẦN NỘI DUNG 1-Mục tiêu và nhiệm vụ Từ khi ra đời ngành công nghiệp chế tạo thiết bị điện đã và đang phát triển mạnh, tạo nền móng cho một ngành công nghiệp mới đầy triển vọng. Chính vì vậy mà sau khi dỡ bỏ bao cấp,ngành vẫn liên tục phát triển và hiện nay đứng trước những thử thách mới ngành chế tạo thiết bị vẫn vững vàng và đang phát triển một chắc chắn, đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất máy biến thế điện lực,các động cơ công suất lớn. Hiện nay chúng ta có hàng trăm công ty và xí nghiệp chuyên ngành chế tạo và sửa chữa thiết bị điện rải khắp các tỉnh trên toàn quốc. Chúng ta đã tạo được các động cơ lên đến hàng ngàn kW,các máy biến áp đến 125MVA và điện áp 500kV. Đó là thành tựu không nhỏ. Nhiệm vụ của ngành chế tạo thiết bị điện là nhanh chóng đưa lĩnh vực phát triển kịp với lĩnh vực công nghiệp khác, đáp ứng được những yêu cầu phát triển của toàn bộ nền kinh tế quốc dân trước xu thế hội nhập và toàn cầu hóa. Phương pháp phát triển hiện nay của toàn ngành là : tạo một đội ngũ chuyên gia đủ sức để sớm tiếp cận với những công nghệ hiện đại nhất trên thế giới,kết hợp cơ khí hóa,tự động hóa với công nghệ thông tin để đưa năng suất lao động ngang với các nước phát triển trong khu vực,nâng cao chất lượng và sức cạnh tranh để nâng dân tỉ lệ các thiết bị điện tự động sản xuất trong nước,tiến tới xuất khẩu. 2-Qua trình sản xuất và quá trình công nghệ Trước hết phải nói rõ “thiết bị điện” là một lĩnh vực rất rộng,tuy nhiên thường được hiểu chỉ bao gồm cả máy điện quay và máy biến áp. Ngành công nghệ chế tạo máy điện thực chất là ngành công nghệ chế tạo máy nói chung nhưng mang đặc thù riêng. Đặc điểm nổi bật của nó là chế tạo những máy có cả vật liệu kết cấu và vật liệu tác dụng.Theo nghĩa gốc của từ “công nghệ” là “nghiên cứu sản xuất” tức là nghiên cứu các phương pháp sản xuất,các mối liên hệ (giữa công nghệ và những biến đối cơ-lí-hóa của vật liệu,giữa công nghệ và các thông số kĩ thuật của sản phẩm,giữa thiết bị,con người và sản phẩm …)và những quy luật trong quá trình sản xuất. Vì vậy trước khi đi vào nghiên cứu công nghệ chế tạo máy điện và máy biến áp chúng ta cần điểm lại một số khái niệm cơ bản đối với ngành chế tạo máy nói chung. Quá trình sản xuất của một xí nghiệp là quá trình trong đó tập hợp tất cả các hoạt động của con người và máy móc có sử dụng năng lượng để biến nguyên,vật liệu thành sản phẩm. Hoạt động của con người bao gồm hoạt động của người thợ,của các nhà thiết kế,công nghệ và cả nhà quản lí điều hành xí nghiệp. Hoạt động của máy móc bao gồm hoạt động của các máy công cụ và máy biến đổi năng lượng, Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 4 Quá trình sản xuất bao gồm 2 thành phần: quá trình sản xuất chính và quá trình sản xuất phụ. Quá trình sản xuất chính là quá trình sản xuất trực tiếp tạo ra sản phẩm. Quá trình sản xuất phụ là quá trình sản xuất phục vụ cho quá trình sản xuất chính,chẳng hạn sản xuất ra sản phẩm như chuẩn bị phương tiện thiết bị,hoặc sửa chữa thiết bị dây truyền công nghệ sản xuất chính. Quá trình sản xuất còn bao gồm cả quá trình chuẩn bị sản suất và quá trình phục vụ sản xuất như chuẩn bị phương tiện thiết bị,nguyên liệu,mặt bằng sản xuất,phương tiện nâng hạ vận chuyển,kiểm tra chất lượng sản phẩm,tài liệu kĩ thuật… Quá trình công nghệ là một phần của quá trình sản xuất,bao gồm những hoạt động tác động lên nguyên vật liệu để thay đổi kích thước,hình dáng,tính chất của chúng,nhằm có được những chi tiết hoặc cụm chi tiết phù hợp với yêu cầu kĩ thuật đề ra. Nguyên công công nghệ là một phần tất yếu và là phần cơ bản của quá trình công nghệ, được thực hiện tại một vị trí làm việc,bao gồm các thao tác tiếp cận nhau của người thợ và máy móc khi gia công chi tiết và theo đó ta có thể xác định được số lượng công nhân cũng như máy móc,dụng cụ trong phân xưởng. Bước công nghệ là một phần của nguyên công công nghệ, được đặc trưng bởi sự không thay đổi dụng cụ,bề mặt gia công hoặc chế độ làm việc của máy. Bước công nghệ phụ là một phần của nguyên công công nghệ bao gồm các tác động của con người và thiết bị không làm thay đổi kích thước,hình dạng chi tiết nhưng cần thiết cho quá trình công nghệ,chẳng hạn gá lắp hoặc chuyển dịch dụng cụ,gá lắp phôi… Bước công tác là một phần của bước công nghệ,cũng có khi là bước công nghệ bao gồm các chuyển dịch của các dụng cụ so với chi tiết nhằm làm thay đổi kích thước hình dạng của chi tiết,chất lượng bề mặt hoặc tính chất của phôi. Bước công tác phụ thuộc là công đoạn và sự chuyển dịch dụng cụ so với phôi, không làm thay đổi phôi nhưng cần thiết cho công đoạn công nghệ. Vị trí công nghệ(vị trí làm việc) là mỗi vị trí của phôi so với máy công cụ trong mỗi lần gá phôi. Giải pháp công nghệ là tập hợp một cách có quy luật các hoạt động của con người và máy móc trong quá trình thực hiện các công đoạn hoặc một phần công đoạn và được thống nhất một mục đích chung. Quá trình công nghệ được thực hiện ở các vị trí làm việc khác nhau trong mặt bằng sản xuất cùng với các phương tiện và trang thiết bị công nghệ. Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 5 Trang thiết bị công nghệ bao gồm thiết bị công nghệ và các phương tiện công nghệ. Thiết bị công nghệ bao gồm các máy công cụ dùng để thực hiện quá trình công nghệ (chẳng hạn phay,bào,tiện,nguội…) phương tiện công nghệ bổ sung cho thiết bị công nghệ,chẳng hạn khuôn dập,dụng cụ, đồ gá,các thiết bị phụ trợ như nâng hạ,vận chuyển,tháo lăp… 3-Những đặc thù của công nghệ chế tạo máy điện Như đã nói ở trên,ngành chế tạo máy điện thực chất là chế tạo máy nói chung nhưng lại mang lại những đặc điểm rất riêng. Đặc điểm chung ở đây là sử dụng các công nghệ tương tự :rèn, đột,dập,phay,tiện,khoan,mài…Đặc điểm riêng là: Đặc điểm kết cấu của máy điện và máy biến áp là tính đa dạng về chi tiết còn công nghệ chế tạo chúng thì lại mang những nét đặc thù,không giống với bất kì loại máy nào. Tính đa dạng về chi tiết trước hết cần đề cấp đến phương tiện kích thước. Máy điện là loại máy có phạm vi kích thước rộng dãi nhất: từ một vài mm đến đến một vài chục mét(đường kính ngoài của máy tua bin nước hơn 20m,chiều dài máy tua bin hơi đến 10m…). Công suất của các máy điện có thể từ vài oát(W) đến vài tram ngàn mega oát (MW). Các chi tiết dẫn dòng phải đáp ứng phạm vi dòng điện từ một vài miliampe (mmA) đến hàng trăm ngàn ampe (A). Tính đa dạng về vật liệu sử dụng: vật liệu rắn,vật liệu điện,vật liệu cách điện và vật liệu kết cấu dẫn đến sự lien quan đến nhiều ngành công nghiệp khác nhau.Vật liệu từ phải có khả năng đáp ứng dải tần số từ 0 đến hàng nghìn kHz,vật liệu cách điện cần đáp ứng giải pháp điện áp từ một vài vôn(V) đến hàng tram nghìn kilovon (kV),vật liệu kết cấu có thể từ nhựa đến các loại kim loại từ tính và phi từ tính…có khả năng chịu tải trọng từ hàng gam đến hàng tram tấn; chịu được tốc độ từ vài vòng/phút đến vài tram vòng/phút. Tính đa dạng về yêu cầu kĩ thuật: Máy điện và máy biến áp được sản xuất theo dãy (gam), mỗi gam cần đáp ứng những yêu cầu kĩ thuật khác nhau trong lĩnh vực khác nhau từ thông dụng đến các lĩnh vực công nghiệp khác như dệt,mỏ,xăng dầu,vận tải,lò điện,y tế…các lĩnh vực đặc biệt khác dẫn đến sự đa dạng về kết cấu. Tính đa dạng về chủng loại: Máy điện có thể là một chiều hoặc xoay chiều,có thể là máy phát điện hoặc động cơ,có thể là máy quay tĩnh,có thể làm việc trên cao(máy bay),trên mặt đất,dưới nước. Máy điện được sản xuất theo gam công suất hoặc đơn chiếc,trong mỗi gam công suất có nhiều thang công suất,tốc độ hoặc điện áp,thông dụng hoặc đặc biệt…cũng dẫn đến sự đa dạng về kết cấu và kích thước. Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 6 Ở các nước phát triển,nhịp độ tang trưởng của ngành máy điện rất cao: trung bình cứ 8 đến 10 năm sản lượng các máy điện lại tang gấp đôi. Với tính đa dạng nói trên để theo kịp nhịp độ phát triển của các lĩnh vực khác(chế tạo máy,luyện kim,hóa chất…) người ta chuyên môn hóa việc sản xuất máy điện cũng ở mức rất cao. Mỗi nhà máy chỉ sản xuất một loại máy nào đó,thậm chí trong đó chỉ sản xuất một vài thang công suất ứng với một vài chiều cao tâm trục. Sản lượng hàng năm của mỗi nhà máy cỡ vài trăm nghìn chiếc. Việc chuyên môn hóa cho phép các nhà máy nâng cao năng lực thiết bị,tự động hóa dây truyền sản xuất ở trình độ cao,cập nhận được những tiến bộ khoa học kĩ thuật của các lĩnh vực khác như luyện kim,hóa chất… Ở nước ta,do ngành chế tạo máy chưa phát triển,một số ngành khác tuy phát triển,một số ngành khác tuy phát triển nhưng thường nhập thiết bị toàn bộ và nhiều nguyên nhân khác nên nhu cầu về số lượng cũng như chất lượng đối với máy điện chưa cao,do đó việc sản xuất máy điện chưa được chuyên môn hóa và việc đưa tiến bộ khoa học kĩ thuật vào sản xuất gặp rất nhiều khó khăn. 4-Quy trình công nghệ cơ bản trong chế tạo máy điện Trước khi đi sâu vào nghiên cứu công nghệ chế tạo máy điện chúng ta cần có một tổng quan về kết cấu và trình tự sản xuất đang được áp dụng trong phần lớn các nhà máy hiện nay. Đương nhiên mỗi nhà máy,mỗi cấp công suất,mỗi loại máy…đều có trình tự công nghệ riêng, ở đây ta chỉ đề cập đến một số sơ đồ công nghệ đối với các máy điện thông dụng ứng với một chiều cao tâm trục nào đó. Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 7 4.1-Động cơ không đồng bộ lồng sóc đúc nhôm Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 8 4.2-Máy điện một chiều Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 9 4.3-Máy biến áp Công nghệ chế tạo thiết bị điện SVTH : Mã Quang Hữu SHSV: 20091413 Lớp : KTĐ 2-K54 Page 10 PHẦN KẾT LUẬN Đất nước đang trong thời kì đổi mới,tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế trong ngành chế tạo thiết bị điện đang có những đổi mới nhanh chóng về tư duy kinh tế cũng như công nghệ để đáp ứng một thị trường đa dạng về nhu cầu(chất lượng,thị hiếu,giá thành sản phẩm…),trong môi trường cạnh tranh quyết liệt khi chúng ta hội nhập vào nền kinh tế thế giới. Bằng cách thay đổi công nghệ chúng ta có thể điều tiết được tất cả các yếu tố trên. Chúng ta cần phải hiểu công nghệ không phải là kĩ thuật mà thực sự là khoa học,khoa học nghiên cứu sự biến đổi của kĩ thuật và phương pháp tổ chức sản xuất. Nền công nghiệp cơ khí hóa và tự động hóa của chúng ta đang trong thời kì phục hồi mạnh mẽ. Những công nghệ mới về cơ khí như hàn,gia công áp lực,công nghệ đúc,gọt…được công nghệ thông tin tạo đà đang phát triển với nhịp độ rất cao. Những thành tựu của các lĩnh vực công nghệ khác như luyện kim,vật liệu cách điện,công nghệ nhựa…cũng phát triển mạnh. Đó là những yếu tố cực kì thuận lợi cho việc phát triển công nghiệp chế tạo thiết bị điện,vốn là một phần của công nghệ chế tạo máy nói chung. Tuy nhiên có những quy trình công nghệ ở một vài khía cạnh nào đó tuy áp dụng đã lâu,nguyên lí khá đơn giản mà vẫn phù hợp ta có thể vẫn áp dụng mà không nhất thiết phải thay đổi khi mà vẫn đảm bảo được yêu cầu kĩ thuật,nâng cao hiệu quả kinh tế.