Page 1
SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU
ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET
Diplomski studij
CRTANJE GEOMETRIJE ELEKTROMOTORA I
SIMULACIJA PROTOKA ZRAKA U ANSYS - Fluentu
Seminarski rad
Kolegij Numeričke metode u elektromagnetizmu
Student: Bojan Jakovljević, br. indeksa D-816
[email protected]
Predavač : Izv.prof.dr.sc. Tomislav Barić dipl.ing. Osijek, veljača 2015.
Page 2
SADRŽAJ
1. UVOD ................................................................................................................................................. 1
1.1 Zadatak seminarskog rada ............................................................................................... 1
2. ZAKLJUČAK .................................................................................................................................. 40
LITERATURA ......................................................................................................................................... 41
SAŽETAK ................................................................................................................................................. 42
ABSTRACT .............................................................................................................................................. 42
ŽIVOTOPIS .............................................................................................................................................. 43
Page 3
1. UVOD
1
1. UVOD
Programski paket ANSYS se sastoji od velikog proja modula koji omogućuju različite vrste
simulacije bilo da se radi o magnetskim proračunima, prijenosu topline s jednog tijela na drugo,
prikazu strujanja zraka kroz geometriju ili ispitivanju mehaničke čvrstoće materijala. ANSYS
čak može vršiti simulacije koje su kombinacija električnih i toplinksih veličina kao što je
primjerice tok struje kroz vodič, struja kako teče kroz vodič tako ga i zagrijava a zbog toga raste
otpor vodiča a zbog toga se struja kroz vodič smanjuje.
Fluent je modul unutar ANSYS-a koji obogućuje simulacije toka zraka kroz geometriju i
prijenos topline između geometrija koje su narazličitim temperaturama. Fluent koristi metodu
konačnih volumena kako bi izvršio simulaciju i prikazao rezultate. Prvo se željena geometrija
raspodijeli na konačan broj malih volumena gdje se kontrolna varijabla nalazi u težištu
kontrolnog volumena, potom je potrebno integrirati postojeće diferencijalne jednadžbe za svaki
kontrolni volumen. Potrebno je i opisati varijaciju promjene varijable između dva volumena.
1.1 Zadatak seminarskog rada
Zadatak seminarskog rada je pokazati osnovne upute za rad u ANSYS-fluentu na primjeru
simulacije strujanja zraka kroz istosmjerni elektromotor s permanentnim magnetima. Prvo će biti
objašnjeno crtanje geometrije korištenjem različitih funkcija u Design modeleru, nakon toga će
biti opisano mreženje geometrije te postavke uvjeta u fluentu i rezultati simulacije toka zraka
unutar njegove nepravilne geometrije.
Page 4
1. UVOD
1
2. CRTANJE GEOMETRIJE MOTORA U DESIGN MODELERU
Prvo je potrebno pokrenuti Ansys Workbench. Na lijevoj strani prikazat će nam se izbornik s
ugrađenim modulima za različite vrste simulacija. Potrebno je pronaći modul koji se zove Fluid
Flow (Fluent) te ga jednostavno prevući na radnu površinu workbencha (Project Schematic).
Kada smo prenijeli modul u Workbench prikazat će se elementi modula kao što je prikazano na
slici 2.1.
Slika 2.1. Izgled radne površine nakon odabira Fluid Flow (Fluent) modula
Dalje je potrebno pokrenuti dio koji služi za crtanje geometrije dvostrukim klikom na element
Geometry pod brojem 2 u modulu Fluent.
U prozoru design modelera potrebno je podesiti željene mjerne jedinice a to se radi tako što se
odabere units u padajućem izborniku (slika 2.2.) i odaberu se željene mjerne jedinice. Za crtanje
geometrije malog elektromotora odaberu se milimetri.
Page 5
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
2
Slika 2.2. Postavljanje mjernih jedinica u padajućem izborniku Units
Elektromotor se sastoji od više dijelova koji se nalaze na različitim koordinatama i kako bi se
mogli nacrtati osnovnim funkcijama u programu, treba se pomjeriti koordinatna os na željeni
položaj i na taj način će se geometrija crtati u dvije koordinate x,y dok će se po z koordinatama
nacrtana kontura samo izvući korištenjem naredbe extrude.
Nova os se nacrta tako da se klikne na XYPlane u Tree Outline prozou te se potom klikne na new
plane kao što vidimo na slici 2.3.
Slika 2.3. Crtanje novog koordinatnog sustava
Novostvorena os će biti u x-y ravnini a daljnim opcijama koje nam se otvore kada kliknemo na
new plane možemo taj koordinatni sustav pomicati u prostoru glavnog koordinatnog sustava
programa. Pomicanje je moguće u svim smjerovima a čak je moguće i zakretanje po kutu u
odnosu na osi glavnog koordinatnog sustava.
Page 6
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
3
Na slici 2.4. vide se opcije koje se upisuju da se novi koordinatni sustav translatira u smjeru x i
y u odnosu na referentni sustav za 50mm. Ako ne želimo pomicati koordinatni sustave
jednostavno se Transfrom opcija ostavi na none. Kada smo upisali vrijednosti klikne se na
Generate (žuta munja) i time je završeno pozicioniranje novog koordinatnog sustava
Slika 2.4. Pomicanje novog koordinatnog sustava u prostoru referentnog
Kako bi se olakšalo daljnje crtanje unutar novog koordinatnog sustava treba se uključiti prikaz
mreže koordinatnog sustava i uključiti opciju snap stavljanjem kvačica kao na slici 2.5.
Page 7
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
4
Sketching Toolboxes se otvara tako da se klikne na tab Sketching koji se nalazi kraj taba
Modeling. U Sketching Toolboxu se klikne na Settings i tako otvorimo prozor na slici 2.5.
Slika 2.5. Uključivanje opcija za prikaz mreže i ljepljenje kursora za točke mreže (Snap)
Zatim je potrebno nacrtati kružnicu u centru koordinatnog sustava koja će biti kontura na osnovu
koje će se nacrtati kućište elektromotora zatim kružnice koje će prestavljati konture vijaka i
kružnicu koja će biti kontura osovine elektromotora. Prije crtanja je potrebno kliknuti na novi
koordinatni sustav koji se nalazi u tabu Modeling (Plane 4) te se slično kao što se novi
koordinatni sustav kreirao u referentnom kreira novi crtež (New Sketch). Označi se Plane4 i
klikne se na new sketch (slika 2.6.).
Slika 2.6. Stvaranje nove konture u koordinatnom sutavu Plane4
Page 8
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
5
Novostvorena kontura se može preimenovati tako da se klikne desnim klikom na nju i izabere
Rename. (slika 2.7.)
Slika 2.7. Imenovanje nove konture
Odmah se mogu napraviti još dvije konture jedna za vijke a druga za osovinu (Slika 2.8.).
Slika 2.8. Konture za kuciste vijke i osovinu elektromotora
Da se nacrta nova kontura potrebno je kliknuti na tu konturu u izborniku Tree Outline
(preimenovano u Kuciste) i zatim odabrati tab Sketching u kojem se dalje odabere opcija Draw
(Slika 2.8.). Budući da je kućište elektromotora u obliku valjka odaberemo opciju Circle.
Page 9
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
6
Slika 2.9. Odabir opcije za crtanje kružnice Circle
Nacrtamo kružnicu proizvoljnih dimenzija u središtu koordinatnog sustava. Polumjer kružnice
promjenimo tako da kliknemo na Dimensions u tabu Sketching i odaberemo Diameter (slika
2.9.). Klikom na nacrtanu kružnicu pojavi se kota promjera a u prozoru Details View pod
Dimensions upišemo promjer kružnice 36mm te proizvoljno nacrtana kružnica dobije točno
određenu dimenziju i na taj način ne treba „ciljati“ koordinate pa je crtanje puno brže, a bitno je
točno postaviti samo središte kružnice.
Slika 2.9. Postavljanje radijusa kružnice za kućište elektromotora
Page 10
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
7
Nakon što je nacrtana kružnica za kućište elektromotora sada se dalje crtaju dvije kružnice za
vijke elektromotora čija se središta nalaze na osi x udaljena za 14cm od središta koordinatnog
sustava a imaju promjere 3mm. Kružnica osovine ima promjer 5mm te joj je središte u centru
koordinatnog sustava (Slika 2.10.).
Prije crtanja svake konture potrebno je u Modeling tabu u Tree Outline označiti konturu koja će
se crtati (Vijci, Osovina).
Slika 2.10. Kružnice za osovinu i vijke
Sada treba napraviti konkretne 3D modele kućišta vijaka i osovine iz nacrtanih kontura koje su
crtane svaka posebno zbog toga što imaju različite duljine.
Prvo se klikne na Konturu kućišta u Tree Outline i tako se označi, a zatim se klikne na opciju
Extrude, u izborniku Details View opcije Extrude postave se opcije prikazane na slici 2.11.
Smjer crtanja geometrije (Direction) se postavi u Both-Asymmetric što znači da će se kućište
izdužiti u smjeru +Z i –Z osi za različite iznose (35mm i 31mm).
Opcija As Thin/Surface se postavi na yes što znači da će se geometrija nacrtati samo na
određenoj udaljenosti od konture u ovom slučaju je to postavljeno da će prema unutra debljina
biti 1.5mm.
Page 11
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
8
Slika 2.11. Postavke opcije Extrude za kućite motora
Nakon postavljanja željenih opcija klikne se na Generate (žuta munja) te se dobije model kao na
slici 2.12.
Slika 2.13. Model kućišta elektromotora
Page 12
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
9
Na isti način kao što se nacrtala geometrija kućišta crta se i geomterija vijaka motora samo s
drugim dimenzijama. Postavke opcije Extrude za vijke kućišta elektromotora se nalaze na slici
2.14. Ovdje se ne postavlja opcija As Thin/Surface te se zbog toga ispuni cijeli prostor unutar
konture sa materijalom (slika 2.15.).
Slika 2.14. Postavke opcije Extrude za vijke kućišta elektromotora
Slika 2.15. Vijci kućišta elektromotora
Page 13
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
10
Postavke opcije Extrude za osovinu se nalaze na slici 2.16.
Slika 2.16. Postavke opcije Extrude za osovinu elektromotora
Nakon postavljanja postavki klikne se na Generate i dobije se model kao na slici 2.17.
Slika 2.17. Kućište, vijci i osovina
Page 14
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
11
Dalje se modeliraju dijelovi rotorskog paketa i permanentni magneti. Budući da se rotor nalazi
pomaknut prema naprijed dok su četkice u zadnjem dijelu stroja treba napraviti novi koordinatni
sustavi koji će biti korišten za crtanje rotorskih dijelova i permanentnih magneta.
Novi koordinatni sustav se crta na osnovu XYPlane kao i prethodni koordinatni sustav za kućište
osovinu i vijke, a postavke koordinatnog sustava su dane na slici 2.18.
Slika 2.18. Postavke koordinatnog sustava za dijelove rotora i permanentne magnete
Za novi koordinatni sustav se također postavi opcija da se pokaže mreža i uključi se Snap.
Unutar novog koordinatnog sustava kreiraju se četiri nove konture od kojih će se izraditi dijelovi
rotora i magneti kako je prikazano na slici 2.19.
Slika 2.19. Konture za rotor i magnete
Prvo se klikne na prvu konturu s liste i nacrtaju se konture kako je prikazano na slici 2.20.
Page 15
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
12
Slika 2.20. Crtanje dijela rotorskog paketa koji se spaja sa osovinom
Crtaju se dvije kružnice a prostor između njih će program ispuniti materijalom korištenjem
naredbe Extrude. Prostor omeđen manjom kružnicom će biti bez materijala kako se nebi
preklapao sa osovinom.
Nakon crtanja kontura za stvaranje 3D tijela prvo se klikne u tabu Modelling na naziv konture
(UtorOsovineRotorskiPaket) te zatim na Extrude.
Postavke naredbe Extrude za stvaranje dijela rotorskog paketa nalaze se na slici 2.21. Parametar
Direction je postavljen tako da se geometrija nacrta u oba smjera od konture za istu udaljenost
(Both-Symmetric).
Slika 2.21. Postavke naredbe Extrude za model dijela rotorskog paketa
Page 16
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
13
Nakon postavljanja naredbe Extrude klikne se na Generate i dobije se model kao na slici 2.22.
Ukupni model motora napravljen do sada je na slici 2.23.
Slika 2.22. Izrađeni model dijela rotorskog paketa
Page 17
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
14
Slika 2.23. Dijelovi modela elektromotora (kućište, osovina, dio rotorskog paketa, vijci)
Sljedeće na redu za crtanje je kontura polne papuče i drugog dijela rotorskog paketa. Klikne se
na naziv konture PolnaPapuca i zatim na tab Sketching kako bi se pristupilo alatima za crtanje
(kružnica, linija, luk...).
Izgled i dimenzije konture koja se crta je na slici 2.24. Ostavljen je i prikaz prethodne kontura da
se prikaže međusobni položaj kontura radi lakšeg crtanja.
Slika 2.24. Kontura polne papuče i drugog dijela rotorskog paketa
Gornji dio polne papuče se crta tako da se odabere opcija Arc by Center (slika 2.25.). Klikne se
na centar kružnice tj. Centar koordinatnog sustava i zatim se klikne na obje točke vrha polne
papuče i nacrta se luk, isto to je potrebno nacrtati u doljnjem dijelu koji dodiruje veću kružnicu.
Page 18
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
15
Slika 2.25. Odabir opcije Arc by Center
Opcijom Extrude se nacrta geometrija na osnovu konture, parametri su na slici 2.26. Važno je
uočiti da je pod opcijom Operation postavljen Add Frozen, a to je potrebno kako bi se opcijom
Pattern i geometrija polne papuče mogla nacrtati odjednom u cijelom krugu rotora bez posebnog
crtanja svake geometrije.
Slika 2.26. Postavke opcije Extrude za crtanje polne papuče
Nakon što smo kliknuli na Generate stvorila se geometrija polne papuče te dalje idemo kopirati
tu geometriju po cijelom rotoru naredbom Pattern.
Naredba Pattern se odabere iz padajućeg izbornika (Slika 2.27.)
Page 19
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
16
Slika 2.27. Odabir naredbe Pattern u padajućem izborniku
Postavke za opciju Patern su na slici 2.27.
Klikom na polje Geometry omogućava se odabiranje geometrije koja će se kopirati, klikne se na
geometriju polne papuče (slika 2.28) nakon što se označila geometrija klikne se na Apply.
Klikom na polje Axis označava se koordinatna os oko koje će se napraviti patern, označi se os Z
koordinatnog sustava koji je zadnji kreiran.
Slika 2.27. Postavke opcije Pattern
Page 20
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
17
Slika 2.28. Označavanje geometrije polne papuče za Pattern
Nakon što se završi s postavljanjem opcija klikne se na Generate i dobije se geometrija kao na
slici 2.29.
Slika 2.29. Rotorski paket
Page 21
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
18
Dalje se crta kontura za permanentne magnete (slika 2.30.) a prvo se klikne na nju u prozoru
Tree Outline.
Slika 2.30. Kontura za permanentni magnet
Budući da motor i na suprotnoj strani ima permanentni magnet ova skica koja je nacrtana se
jednostavno kopira tako što se označi nacrtana skica te se klikne desnim klikom zatim copy a
onda se klikne lijevim klikom na središte koordinatnog sustava, a zatim opet desni klik i odabere
rotate by r dva puta tako se nacrtana skica zarotira i onda se opet klikne u središte koordinatnog
sustava kako bi se zalijepila.
Kontura za crtanje namota unutar utora na rotoru je na slici 2.30. Duljina linija paralelnih s
rubom utora je 2mm a njihovi krajevi se spajaju crtanjem luka naredbom Arc by Center.
Slika 2.30. Kontura za crtanje namota u utoru rotora
Page 22
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
19
Postavke opcije Extrude za kreiranje geometrije je na slici 2.31.
Slika 2.31. Postavke opcije Extrude za crtanje namota
Nakon toga potrebno je isto kao i kod polnih papuča opcijom Pattern kružno kopirati vodiče
kako ih se ne bi moralo crtati više puta. Postavke opcije pattern su na slici 2.32. a geometrija
namota i koordinatna os oko koje se kopiraju namoti odabire se isto kao i geometrija polnih
papuča.
Slika 2.32 Postavke opcije Pattern za namote
Nacrtana geometrija bez kućišta je na slici 2.33. Kućište nije uključeno na slici kako ne bi
smetalo pregledu ostalih dijelova.
Page 23
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
20
Slika 2.33. Nacrtana geometrija bez vanjskog kućišta
Dalje se crta prednja strana kućišta elektromotora, a prvo treba postaviti novi koordinatni prostor
sa sljedećim postavkama na slici 2.44.
Slika 2.44. Postavke koordinatnog prostora za kućište prednje strane
Page 24
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
21
Na osvnovu te koordinatne osi postave se konture s nazivima kao na slici 2.45.
Slika 2.45. Nazivi Kontura
Kontura otvora za hlađenje sa dimenzijama je na slici 2.46.
Slika 2.46. Otvori za hlađenje motora
Parametri za postavljanje opcije extrude za otvore su dani na slici 2.47.
Slika 2.47. Parametri opcije Extrude za otvore ventilacije
Page 25
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
22
Parametar Operation je postavljen tako da će se u ovom slučaju geometrija koja se nađe u
granicama ovog modela izrezati.
Druga kontura (KucisteStranaUtoriVijakaOsovine) u koju će se zapravo urezati otvori za
hlađenje prikazana je na slici 2.48. Manje kružnice predstavljaju otvore za vijke dok veći otvor
predstavlja mjesto na koje će doći dio konstrukcije u kojoj će biti ležaj.
Slika 2.48. Prednja strana kućišta motora
Parametri za opciju Extrude za prednju stranu kućišta prikazani su na slici 2.49.
Page 26
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
23
Slika 2.49. Parametri opcije Extrude za prednju stranu kućišta
Izgled prednje strane kućišta s izrezanim otvorima je prikazan na slici 2.50.
Slika 2.50. Prednja strana kućišta
Dio kućišta u kojem se nalazi ležaj dolazi na prednju stranu elektromotora, i za njega je također
potrebno postaviti novi koordinatni sustav prema slici 2.51.
Slika 2.52. Koordinatni sustav za ležaj na prednjoj strani motora
Page 27
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
24
Unutar tog koordinatnog sustava je potrebno kreirati jednu konuturu koja će imati dimenzije i
izgled prikazane na slici 2.53.
Slika 2.54. Kontura za ležaj na prednjoj strani motora
Na osnovu te konture crta se geometrija korištenjem naredbe Extrude a parametri naredbe
Extrude su na slici 2.55.
Slika 2.56. Parametri naredbe Extrude za ležaj na prednjoj strani
Ovaj dio konstrukcije za ležaj će se nasloniti na prednju stranu kućišta a osovina će proći kroz
prazan prostor kojeg omeđuje manja kružnica (Slika 2.57.)
Page 28
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
25
Slika 2.58. Prikaz prednje strane kućišta i dijela za ležaj
Kao i većina istosmjernih motora i ovaj ima četkice koje se nalaze u zadnjem dijelu
elektromotora, a kako bi se one postavile potrebno je izrezati kućište elektromotora, i moraju
imati određene nosive dijelove. Četkice su direktno naslonjene na kolektor tako da se i on može
nacrtatiu ovoj ravnini.
Prvo se postavlja novi koordinatni sustav koji ima parametre prikazane na slici 2.59.
Slika 2.95. Parametri koordinatnog sustava u kojem se crta kolektor i nosivi dijelovi četkica
Page 29
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
26
Potrebno je kreirati četiri konture koje su prikazane na slici 2.60.
Slika 2.60. Konture za crtanje geometrija otvora četkica, kolektora i nosača četkica
Kontura otvora za četkice i njene dimenzije se nalazi na slici 2.61. potrebno je nacrtati samo
jednu koturu koju je zatim moguće kopirati na drugu stranu jer je sustav simetričan.
Slika 2.61. Kontura otvora za četkice u kućištu stroja i dimenzije
Parametri opcije Extrude dani su na slici 2.62.
Slika 2.62. Parametri opcije Extrude za izrezivanje geometrije kućišta
Page 30
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
27
Izrezani otvori za četkice u kućištu stroja nakon modeliranja se mogu vidjeti na slici 2.63.
Slika 2.63. Otvori za četkice
Kolektor se nalazi na osovini tako da je potrebno da mora imati prostor kroz koji će proći
osovina, za modeliranje kolektora koristi se kontura prikazana na slici 2.64.
Slika 2.64. Kontura za modeliranje kolektora
Page 31
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
28
Nakon nacrtane konture potrebno je opcijom Extrude nacrtati konkretnu geometriju, postavke se
nalaze na slici 2.65.
Slika 2.66. Postavke opcije Extrude za modeliranje kolektora
U ovoj koordinatnoj ravnini je moguće i nacrtati plastični dio konstrukcije stroja koji se nalazi u
stražnjem dijelu stroja a nalazi se s unutrašnje strane metalnog dijela i ujedno je nastavak
plastičnog dijela koji se nalazi na stražnjem dijelu kućišta, na ovom plastičnom dijelu se nalaze i
nosači četkica.
Kontura i njene dimenzije za ovaj dio geometrije su dane na slici 2.67.
Slika 2.67. Kontura i dimenzije za crtanje plastičnog dijela kućišta unutar stroja
Page 32
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
29
Parametri za opciju Extrude za ovaj dio kućišta je na slici 2.68.
Slika 2.69. Geometrija za plastiku kućišta koja drži i nosače četkica
Položaj ove plastike unutar kućišta se može vidjeti na slici 2.70.
Slika 2.70. Plastika unutar kućišta
Page 33
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
30
Kontura za nosače četkica se nalazi na slici 2.71. Gornji dio ove konture je luk koji se crta iz
središta koordinante osi. Drugi nosač četkica na suprotnoj strani se ne crta nego se ovaj kopira i
rotira te zalijepi.
Slika 2.71. Kontura za nosače četkica
Postavke opcije Extrude za crtanje geometrije četkica su na slici 2.72.
Slika 2.72. Opcija Extrude za crtanje geometrije nosača četkica
Page 34
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
31
Geometriju nacrtanu u ovoj koordinatnoj osi zajedno sa kućištem motora se može vidjeti na slici
2.73.
Slika 2.73. Kolektor, nosači četkica, plastika unutar stroja i vanjsko kućište
Za četkice je potrebno napraviti novu koordinatnu ravninu koja ima parametre prikazane na slici
2.74.
Slika 2.75. Koordinatna ravnina u kojoj će se crtati kontura četkica
Page 35
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
32
Izgled kontura četkica i dimenzije su dane na slici 2.78. Može se nacrtati kontura samo jedne
četkice a druga se samo kopira.
Slika 2.78. Izgled konture za četkice
Postavke za opciju Extrude su dani na slici 2.79.
Slika 2.79. Postavke opcije Extrude za modeliranje četkica
Page 36
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
33
Za modeliranje baze kućišta i ležaja na stražnjoj strani motora potrebno je napraviti novu
koordinatnu ravnivnu s parametrima na slici 2.80.
Slika 2.80. Parametri koordinatne za crtanje kontura baze kućišta i ležaja na stražnjoj strani
motora
Unutar ove koordinatne osi postave se konture koje su prikazane na slici 2.81.
Slika 2.81. Nazivi kontura
Kontura baze kućišta na stražnjoj strani je pokazana na slici 2.82.
Page 37
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
34
Slika 2.82. Kontura plastične baze kućišta na stražnjoj strani motora i dimenzije
Parametri opcije Extrude su dani na slici 2.83.
Slika 2.83. Prametri opcije Extrude za plastičnu bazu kućišta
Nakon što se izmodelirala geometrija stražnjeg dijela kućišta crta se dio kućišta u kojem se
nalazi ležaj na slici 2.84. vidimo dimenzije i izgled konture a na slici 2.85. postavke za opciju
Extrude.
Page 38
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
35
Slika 2.84. Kontura kućišta s ležajem
Slika 2.85. Postavke opcije Extrude za modeliranje kućišta s ležajem
Postavka Direction je stavljena na reversed kako bi se geometrija ležaja napravila na vanjskoj
stranikućišta a ne unutar motora isto kao i ležaj na prednjoj strani motora.
Kako bi se povezao pomični dio plastike koja se nalazi unutar motora i na kojoj su postavljene
četkice pomoću vijaka mora postojati jedan oslonac na kojem će se stvarati sila između dijela
kućišta od aluminija i plastičnog dijela kako bi kompletno kućište bilo fiksno, kontura tog dijela
plastike je prikazana na slici 2.86 a postavke opcije Extrude na slici 2.87
Page 39
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
36
Slika 2.86. Kontura oslonca plastike i kućišta
Slika 2.87. Postavke opcije Extrude oslonca plastike i kućišta
Dio geometrije modeliran u ovoj koordinatnoj ravnini zajedno sa metalnim kućištem je prikazan
na slici 2.88.
Page 40
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
37
Slika 2.88. Plastični dijelovi kućišta (prozirno i ležaj) te metalni dio
Crtanje dijelova elektromotora je gotovo, no između njih trenutnačno nema nikakvog zraka a da
bismo modelirali zrak to znači da bi se trebala modelirati komplicirana geometrija koja bi
ispunila svu unutrašnjost motora.
Program ima mogućnost automatskog ispunjavanja geometrije tako što na svim površinama koji
su otvori motora (kao što su otvori za postavljanje četkica i otvori za hlađenje na prednjoj strani)
postave površine opcijom Surfaces From Edges koja se nalzi u padajućem izborniku Concept.
Označavanje rubova utora koji će se transformirati u površinu prikazano je na slici 2.89.
Page 41
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
38
Slika 2.89. Prikaz odabiranja rubova između kojih će se stvoriti površina
Kada su odabrani rubovi klikne se na Apply i potom na Generate.
Postupak je potrebno ponoviti za preostale otvore za hlađenje kao i za dva otvora za postavljanje
četkica.
Kada su postavljene površine na otvorima geometrije, korsiti se opcija Fill koja se nalazi u
padajućem izborniku Tools.
Kada se odabere opcija Fill u izborniku (slika 2.9.) Extraction Type se postavi na By Cavity a
potom se odaberu sve prethodno kreirane površine koje zatvaraju otvore geometrije. Više
površina se može odabrati tako što se drži pritisnuta tipka Ctrl na tipkovnici. Nakon odabiranja
klikne se na Apply i potom na Generate.
Slika 2.90. Postavke opcije Fill
Slike 2.91 i 2.92. prikazuju nacrtanu konstrukciju elektromotora.
Page 42
2. TROFAZNI ASINKRONI MOTOR
39
Slika 2.91. Konstrukcija motora sa svim dijelovima
Slika 2.92. Unutarnja konstrukcija motora s ugašenim prikazom plašta kućišta
Page 43
7. ZAKLJUČAK
40
3. ZAKLJUČAK
U ovom radu opisan je proces spajanja furnira u frmi „Decospan Mato furnir d.o.o“,
opisivanje je popraćeno slikama, detaljnim opisima pojedinog procesa, i podacima svakog stroja
danim u tablicama.
Posebna pažnja je posvećena elektromotorima te se zbog toga na početku rada nalazi jedan
teorijeski dio zbog lakšeg razumijevanja njihovog rada. Elektromotori gotovo u svakom stroju
procesa rade u kombinaciji s drugim elementima koji čine upravljački krug. PLC-ovi čine
regulator tj. upravljač, izvršni član su frekvencijski pretvarači, elektromotor je središte
regulacije, a fotosenzori su mjerni članovi.
Proces proizvodnje se može podijeliti u četiri dijela a to su skladištenje, dimenzioniranje paketa
furnira, nanošenje ljepila na paket furnira te transport i spajanje. Elektromotori olakšavaju rad u
svim dijelovima procesa i bez njih bi ovo sve bilo nemoguće obavljati takvom brzinom i
lakoćom. Do izražaja dolazi još jedna važna prednost elektromotora a to su njihove male
dimenzije koje ih ne ograničavaju da imaju velike snage te njihova jednostavna upotreba koja ne
stvara otpad.
Page 44
LITERATURA
41
LITERATURA
[1] Modificirana slika 2.1. preuzeta sa http://e-elektro.blogspot.com/2013/08/trofazni-asinkroni-
motor-s-kaveznim.html
[2] Slika 2.2. preuzeta sa
http://www.etfos.unios.hr/upload/OBAVIJESTI/obavijesti_strucni/810LV3_Asinkroni_stroj.pdf
[3] R. Wolf: Osnove električnih strojeva, Školska knjiga-Zagreb 1995
[4] Slika 2.5. preuzeta sa http://en.wikipedia.org/wiki/File:Demag_DCC03042011-Rvancopp.jpg
[5] Osobne fotografije, fotografirane 21.12.2013
[6] Dostupna dokumentacija strojeva u procesu proizvodnje
Page 45
SAŽETAK/ ABSTRACT
42
SAŽETAK
U završnom radu opisan je proces spajanja traka furnira u pogonu za spajanje furnira
„Decospan Mato furnir d.o.o“. Proces proizdovdnje se može podijeliti u nekoliko dijelova a to su
skladištenje sirovine, dimenzioniranje traka furnira, nanošenje ljepila te ljepljenje. Sirovina za
proizvodnju su neobrađene trake furnira od različitih vrsta drveta kao što su hrast, bukva, jasen i
breza, a skladište se u skladištu velikog kapaciteta. Dimenzioniranje predstavlja skraćivanje
neobrađene sirovine na potrebne dimenzije, a ovim postupkom se ujedno i dobiju ravni rubovi.
Nakon nanošenja ljepila tako pripremljena sirovina ide na spajanje pod visokom temperaturom, a
spajanje se vrši po debljini furnira. Objašnjena je uloga elektromotora kao i njihovih popratnih
dijelova u procesu proizvodnje, te su navedene njihove glavne karakteristike.
Ključne riječi: trofazni asinkroni kavezni elektromotor, trofazni asinkroni kavezni kočni
elektromotor, škare s jednim nožem, škare s dva noža, stroj za nanošenje ljepila, stroj za
spajanje, furnir, jednopolne sheme strojeva.
ABSTRACT
The final thesis describes process of connecting veener strips in factory for connecting
veneer „Decospan Mato furnir d.o.o“. Manufacturing process can be divided in several parts, and
those are: storing raw materials, veneer strips dimensioning, adhesive application and bonding.
Raw materials for production are not dimensioned veener strips from different types of wood
such as oak, beech, ash and birch, and they are stored in the warehouse of a large capacity.
Sizing is the second part and represents shortening of the veneer strips to the required
dimensions, this metod also aligns the edges. After applying the adhesive material, that prepared
material is going to be merged under high temperature and the merging is carried out by the
thickness of the veneer. The role of the electric motors in the production process as well as their
periphery parts, are explained in details.
Key words: three phase induction motor, three phase induction brake motor, scizors with one
knife, scizors with two knifes, glueing machine, merging machine, veener, machine schematics.
Page 46
PRILOZI
43
ŽIVOTOPIS
Bojan Jakovljević rođen je 22.3.1993. u Slavonskom Brodu gdje je završio i osnovnu školu s
vrlo dobrim i izvrsnim uspjehom.
Nakon završetka osnovne škole upisuje Tehničku školu u Slavonskom Brodu smjer
Elektrotehnika. Prvu godinu završava s vrlo dobrim dok ostale tri sa izvrsnim uspjehom, na kraju
srednjoškolskog obrazovanja radi maturalni rad na temu „Digitalni sat s PIC mikrokontrolerom“
te polaže državnu maturu s vrlo dobrim uspjehom.
Nakon završene srednje škole upisuje sveučilišni preddiplomski studij elektrotehnike na
Elektrotehničkom fakultetu u Osijeku, te se odlučuje za smjer elektroenergetika.
U Osijeku, 10.6.2014. Bojan Jakovljević
Potpis: