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第一节 大中型电机

  大型电机是指电机的定子铁芯外径大于1 000毫米的交流电机和转子电枢外径大于 1 000毫米的直流电机。中型电机是指其容量为100—1 000千瓦,即11#—15 #机座的电动机。主要用于国民经济各部门的重要设备上。黑龙江省制造大中型电机的主 导厂是哈尔滨电机厂,是国内制造大中型电机的骨干企业,主要生产大中型交流电机、直流 电机、轧机用电机和其它电机等。
    一、大中型交流电动机
    大中型交流电机分为异步电动机和同步电动机。
    (一)异步电动机
    哈尔滨电机厂在建厂初期的1950年至1953年,生产的异步电动机是由解放前从美国西屋 公司培训回来的工程技术人员进行设计制造的。产品有DF、ODH和DS鼠笼型异 步电动机,共40个品种,最大容量为1 100千瓦。
    1954年,该厂在苏联学习电机的技术人员,带回苏联电机制造技术参考资料。至此,转 为以苏联技术资料为参考进行设计和试制。同年,试制出中型交流ГАМ6、ДАМ6 鼠笼型异步电动机。AM6绕线型异步电动机、ДАМСО鼠笼型异步电动机、 ΦАМСО绕线型异步电动机。1956年,工厂自行试制出JKZ系列三相绕线型异步电动机, 功率为180—3 200千瓦,JRZ系列包括4个机座号、77个规格。
    1957年,开始对交流异步电动机进行改型,设计试制了JC、JS系列鼠笼型异步 电动机和JR系列绕线异步电动机。功率为45~410千瓦,共3个机座号、68个规格。还设 计试制了JSQ系列鼠笼型异步电动机、JRO系列绕线型异步电动机,功率为140~ 1 250千瓦,共两个机座号,59个规格。高压异步电动机是参照苏联AT系列设计的,共试 制出20几个品种。
    1960年,该厂自行设计制造YR系列大型交流三相绕线型异步电动机和Y系列中型交流三 相鼠笼型异步电动机,YR系列共4个品种、51个规格。Y系列共4个品种、31个规格,功 率为250~5 000千瓦。
    1963年,把中型交流异步电动机JC、JS、JSQ系列改为JS系列,把JR、 JRQ系列改为JR系列。并设计试制出JRL系列中型立式异步电动机,建立了YL 大型三相交流立式异步电动机系列,这种电动机为悬式结构,上机架装有推力轴承,转子 系鼠笼型结构。进入70年代,哈尔滨电机厂对Y系列三相鼠笼式和YR系列三相绕线式异 步电动机进行改进设计,形成355、400、450、500中型异步电机新系列,功率由220~1250 千瓦,电压为3 000、6 000伏,转数由500~6 000转/分。80年代又对大型异 步电机进行改进,设计出Y、YR型600、800、900、1 000系列大型三相鼠笼,三相绕线异 步电动机,功率由500~6 300千瓦,电压为4 000、6 000、10 000伏、转 数由250~6 000转/分。80年代,哈尔滨电机厂还设计生产出屏蔽大型三相异步电机新 系列,为石油化工、军事工业的发展提供了新的动力设备。
    黑龙江省生产中型异步电动机的企业还有佳木斯第二电机厂,主要生产11#~14 #机座,功率为45~630千瓦,JS、JR型三相交流异步电动机,年产量50 000 千瓦左右。
    (二)同步电动机
    1954年哈尔滨电机厂参照国外技术资料,制成MC320系列三相同步电动机,共有4个机座 号(即MC321、MC322、MC323、MC324)。1956年,对MC320系列进行了改型设计为T2系列三 相同步电动机,T2系列共有206个规格。1960年,由哈尔滨大电机研究所组织以哈尔滨电 机厂为主参照国外有关技术资料,设计制造大型同步电动机TD系列,功率为250~ 10 000 千瓦,包括4个机座号,共132个规格。
    1961年至1965年,哈尔滨电机厂自行设计制造了TL型立式同步电动机。TDMK型实心 磁极电动机,用于球磨机配套。TK型压缩机用同步电动机等。这些同步电机直到80年代 仍是哈尔滨电机厂的主要产品。
    为了尽快缩短大型电机与国外先进水平的差距,根据国家机械工业部电工局1979年提出 的系列产品更新换代的要求,哈尔滨电机厂对大型交流电机的几个基本系列都制定了新条例 规划,并在该技术条件的基础上进行了样机试制。为了减少铁耗,用冷轧无取向硅钢片、定 子绕组采用玻璃聚酰亚胺薄膜线,异步电机采用磁性槽楔,同步电机采用散热匝结构。经试 验证明,效率可普遍提高1~2%。绝缘工艺水平也有了很大的提高,定转子全部采用F级绝缘, 定子采用整体真空压力浸无溶剂漆的方式,提高了电机的绝缘性能。转子并头套、笼型铜条、 电气联接点处,采用中频加热硬钎焊,提高了电机的可靠性。经过几年的努力,更新换代的 大型交流电机T2、YR、YK系列的技术水平,接近国际70年代先进水平。
    二、直流电机
    1962年,哈尔滨电机厂与哈尔滨大电机研究所、上海南洋电机厂在总结国直流电机制造 技术的基础上,组织了联合设计,建立了ZD、ZF中型直流电机系列,共5个机座号、105个规 格。系列产品先后延续生产了15年左右,与此同时,哈尔滨电机厂又建立中国第一个ZC型直 流测功机系列,填补了国内动力机械试验设备的空白。并为各工业部门提供了上千台产品。
    70年代,直流电机在国际上已广泛采用可控硅整流装置供电。哈尔滨电机厂从1972年开 始进行可控硅供电直流电动机的性能研究,重点究换相性能的影响,并进行实际工流的测试 分析。经过3年多的研制,于1975年开始开发可控硅供电中型直流电机新系列。1976年设计 制造了可控硅供电的中型电机,初步掌握了这类电机的技术要求。1978年,正式建立中国第 一个运用可控硅供电的GZ中型直流电机系列。该系列产品制造是采用B级绝缘,容量范围为 75~2 000千瓦,共92个规格。1982年建立GZ2中型直流电机型谱,容量范围为61~ 1 480千瓦,F级绝缘,并缩小了定子外型,GZ2系列的技术水平,相当于瑞士BBC具有 世界先进水平的GA系列。试制的样机采用了F级绝缘结构(薄膜基),整体浸漆,该系列产品 共有630个规格。比GZ系列综合省铜151%,省矽钢片288%,总重量降低272%,年代水 平比70年代又有所提高。与此同时,工厂对直流测功机也进行了改进和改型。哈尔滨大电机 研究所于1982年制定了包括型谱在内的直流测功机成套设备基本技术条件,健全并扩大了规 格,提高了容量和转速水平。同年哈尔滨电机厂还自行设计制造了轧机辅机用800系列电动 机,1983年荣获国家经济委员会颁发的优秀新产品“金龙奖”。该系列产品共有12个规格、 3种额定工作方式、F级整浸绝缘,技术水平已达到80年代国际通用标准,填补了国内空白。
    三、轧机电机
    1956年,哈尔滨电机厂先后为大冶钢厂设计制造了直径500毫米、730毫米、300毫米线 材轧机用电机,主传动电机为1 325千瓦/200/360转/分及680千瓦、630/1 000 转/分,主发电机为1 500千瓦、750转/分,最大的1台同步发电机为2 300千瓦, 这是中国设计制造的首批成套线材轧机电机组。
    1958年,哈尔滨电机厂发挥干部、工人、技术人员三结合的作用,对700毫米初轧机电 机进行试制。在设计思想上采取了积极稳妥的方针,在电磁设计上做了多方案分析比较,在 强度、结构和工艺性设计方面,也都做了详细对比和计算,终于试制成功了主传动为2 800 千瓦电动机、3 000千瓦发电机的成套电机,这是中国自行设计制造的第一套可逆转轧 钢机用电机组。接着又为包头钢铁公司、武汉钢铁公司试制了1 150毫米初轧机及850毫 米大型轨梁轧机配套用电机,主传动电机为4 560千瓦、70/120转/分,主发电机 为4 930千瓦、500转/分。从技术指标上看,已达到当时国际先进水平。此外,还制成 压下电动机,ZJL423/78—4 200/300/300千瓦;推床电动机ZJD180/105~12 500 千瓦。两种电机均为细长特殊结构。通过这些电机的试制,使工厂基本掌握了大型初轧机 用电动机的设计和制造技术,并为以后设计制造大型轧机用电机奠定了基础。
    哈尔滨电机厂经过大量的调查、测试、分析和总结的基础上,1965年为西南铝厂设计制 造了2 800毫米铝板轧机配套的大型电机组。整套设备的直流电机为80台,41 122 千瓦。其中1 200毫米机座以上的大型电机为8台,27 200千瓦。这是当时中国规模 最大,总容量和总台数最多的一套轧机用配套电机组,这套电机组的试制成功,为工厂走向 设计制造大型电机组,提高设计制造水平,奠定了基础。哈尔滨电机厂为上钢五厂提供的 轧机电机
    1971年,哈尔滨电机厂在认真总结研制初轧机的经验和国外有关轧机设计制造技术的基 础上,为本溪钢厂制成1 700毫米热连轧机配套用的电机组,主电机为TD260/89—12型 7 000千瓦,10 000伏大型同步电动机,电机采用可控硅励磁;B级绝缘,电机性能 好,启动时间短。1976年,又完成了1 700毫米冷轧机配套用电机组,这两套机组运行 实践证明,工厂已初步掌握了连轧机用主电机的性能与特点、工况要求和电磁、结构设计制 造技术。这两套轧机的主电机已达到国际60年代水平。
    1983年为配合上海宝山钢铁厂2 050毫米冷、热连轧机的引进,哈尔滨电机厂引进 了联邦德国西门子的JW大型直流电机制造技术,派14名工程技术人员去联邦德国狄拿摩工厂 实习。同年9月,哈尔滨电机厂又与西门子公司签订了“首钢5 000千瓦直流电机”合作 生产合同,采用首钢——西门子——哈尔滨电机厂直线合作方式,西门子总负责,并生产转 子和主轴;哈尔滨电机厂生产定子、轴承和底板,在哈尔滨电机厂总装试验。通过合作生产 方式,哈尔滨电机厂基本上掌握了西门子大型轧钢机电机定子制造及总装试验技术。1984年 初全部完成该电机的生产任务交付试验,达到了西门子的技术标准。同年10月在首钢正式投 入生产运行,电机性能良好,受到用户好评。
    四、其它电机
    其它电机主要包括专用发电机、试验机组、调相机和牵引电机等。
    1954年,哈尔滨电机厂为本厂试验站设计制造了容量为450千瓦、电流为6 000安培 发电机。
    1956年,为沈阳变压器厂设计制造出KC5000—6型试验机组,额定容量为5 000千伏 安。之后,又为西安变压器电炉厂和西安高压开关厂设计制出KC7500—6型试验机组,额定 容量为7 500千伏安。在此基础上,为东鞍山一次变电站、常州供电所设计制造出TT— 15—8—15 000千伏安调相机,填补了国内调相机的生产空白。1965年为广州供电公司 设计制造了TT—36—6型30 000千伏安的大容量、高转速、技术复杂的大型同步调相机。
    1957年,为抚顺龙凤煤矿制造了中国第一台自行设计的2 230千瓦大容量卷扬机发 电机。1960年,在总结过去生产大电流导电环和换相器结构的基础上,设计制造了1台ZJF85 —24—10型270千瓦、45伏、6 000安培三绕组发电机。
    1963年,设计试制出中国第一套1 470千瓦(2 000马力)内燃机用牵引电机,是 工厂当时的拳头产品,1963年至1965年进行批量生产。
    1966年,为四川省东方电机厂生产了7 500千伏安发电机组。
    1976年,为本厂大型试验站生产了8 000千瓦—16极试验发电机组。
    到1985年末、哈尔滨电机厂交流电机的单机容量已发展到15 000千瓦,直流电机发 展到5 000千瓦。共建立起18个大中型电机系列、914个品种规格。累计制造各种型号和 规格的大中型交直流电机7899万千瓦。1985年当年制造出3485万千瓦。