Коллектив авторов - История электротехники

В эти годы были спроектированы и освоены производством серии крупных машин переменного тока AM, С и СМ. Это позволило обеспечить потребность в двигателях на частоты вращения от 1500 до 375 об/мин и мощностью до 8000 кВт. В этих машинах была достигнута определенная степень унификации, применены двухслойные обмотки, типоразмеры распределены по габаритам. Было образовано два участка серии: 11–15-го и 16–20-го габаритов. Были созданы также специализированные машины и дизельные генераторы. В конце 30-х годов на «Электросиле» начали выпускать асинхронные двигатели частотой вращения 3000 об/мин серии ATM мощностью до 3500 кВт, которые предназначались для привода турбонасосов, турбокомпрессоров, воздуходувок и других быстроходных механизмов. Таким образом, завод «Электросила» стал родоначальником и первым разработчиком большинства серий крупных машин.

В 1943 г. изготовление крупных электрических машин было начато на заводе «Уралэлектротяжмаш», где в короткий срок была доработана и освоена широкая номенклатура асинхронных и синхронных двигателей.

В конце 40-х — начале 50-х годов производство крупных электрических машин начали Ленинградский электромашиностроительный завод (ныне ОАО «Сила»), Лысьвенский турбогенераторный завод (ныне ОАО «Привод») и Новосибирский турбогенераторный завод (ныне ОАО ЭЛСИБ). На этих предприятиях были созданы, в значительной степени с помощью завода «Электросила», собственные научно-технические и конструкторские подразделения. К этому времени назрела необходимость специализации производства, обобщения опыта разработки отдельных типов и серий крупных электрических машин. Важнейшую роль в дальнейшем развитии электромашиностроения, особенно в исследовании новых направлений развития технического прогресса в этой области сыграл созданный в 1950 г. Институт электромеханики АН СССР, ныне ВНИИэлектромаш.

В конструировании двигателей активно участвовали ведущие заводские специалисты, среди которых следует отметить В.К. Федорова и Л.П. Клеймона.

В 1952 г. была начата работа по проектированию единой серии крупных электрических машин переменного тока. В создании единой серии участвовали многие заводы и институты — ВНИИЭМ и Институт электромеханики АН СССР. Теоретические и экспериментальные исследования возглавил И.Д. Урусов. На Ленинградском электромашиностроительном заводе была организована исследовательская лаборатория, а также проектная группа, позднее преобразовавшаяся в Центральное конструкторское бюро крупных электрических машин (ныне ОАО ЦКБ КЭМ). Большой вклад в создание единой серии внесли И.М. Радин, В.Е. Матюков, В.М. Бизня.

В единую серию крупных электрических машин вошли синхронные двигатели серии СДН (14–20-го габаритов), асинхронные двигатели серии АКН (с фазным ротором) и АН (с коротко-замкнутым ротором). В новых сериях была принята жесткая шкала мощностей и частот вращения, которая позже стала основной для стандартизации. Был теоретически обоснован оптимальный ряд внешних диаметров сердечников статоров, разработаны современные подходы к унификации, типовые решения по конструкции обмоток и вылету лобовых частей, сборке и креплению магнитопровода, вентиляционным схемам и элементам. Единая серия не имела аналогов в мировой практике. Она позволила в несколько раз сократить номенклатуру оснастки, применяемых материалов и вместе с тем обеспечивала высокое качество электрических машин.

В 1960 г. правительство приняло решение о внедрении единой серии на всех заводах крупного электромашиностроения. К производству этих машин были подключены новые заводы в Молдавии (г. Тирасполь), на Украине (г. Новая Каховка), а также электромашиностроительный завод им. Владимира Ильича (Москва).

Единая серия дала толчок к созданию других специализированных серий КЭМ. Были разработаны и внедрены серия синхронных двигателей типа СДК и СДКП для привода компрессоров, мельниц, экскаваторов и др., дизельные генераторы СГД на частоту вращения 300 и 375 об/мин.

На Новосибирском турбогенераторном заводе большие работы были проведены по совершенствованию конструкции и технологии изготовления роторов, развитию номенклатуры серии асинхронных турбодвигателей типа АТД, в которых принимали участие К.Н. Масленников, Ю.В. Аргунов. В дальнейшем этот завод разработал новые высокочастотные преобразователи частоты для индукционных печей.

Завод «Уралэлектротяжмаш» на базе единой серии освоил выпуск асинхронных электродвигателей типа ВАН (АВ) и синхронных типа ВСДН (СДВ) для гидравлических насосов. Машины имели упорные подшипники (подпятники), что позволяло воспринимать значительные осевые нагрузки от реакции воды и массы вращающихся частей насоса.

Важным достижением стало создание синхронных двигателей на частоту вращения 1500 об/мин с массивными полюсами (З.Б. Нейман и Ю.Н. Герасименко).

Заводом «Электросила» взамен двигателей ДАМСО были разработаны серии асинхронных двигателей типа А и ДАЗО (12–13-го габаритов, мощностью до 1000 кВт). Эти машины стали самыми массовыми в производстве (Ленинградский электромашиностроительный завод). На этом заводе внедрены алюминиевые сварные обмотки роторов асинхронных короткозамкнутых двигателей, давшие очень большой экономический эффект и поднявшие надежность конструкций обмоток и роторов.

На заводе «Электросила» были разработаны также и более крупные асинхронные электродвигатели ДАЗО 15–19-го габаритов, в том числе двухскоростные с самостоятельными обмотками на каждую частоту вращения; синхронные генераторы для морского флота.

Таким образом, в 50–60-е годы были заложены основы создания современных серий, разработана и внедрена широкая номенклатура крупных электрических машин, созданы новые производственные мощности для их изготовления. В этот период выпуск КЭМ увеличился более чем в 2 раза, что позволило практически полностью обеспечить потребность в них всех отраслей народного хозяйства.

Следующий период развития крупного электромашиностроения был связан с совершенствованием технико-экономических показателей машин, внедрением новых прогрессивных систем высоковольтной изоляции и полупроводниковых систем возбуждения.

На заводе «Сибэлектротяжмаш» (г. Новосибирск) были разработаны высокоэффективные серии асинхронных турбодвигателей АТД2 и в последующем АТД4 мощностью до 8000 кВт. Там же были созданы новые преобразователи частоты, в которых удалось разместить в одном корпусе двигатель и генератор, а за счет вертикального исполнения уменьшить габариты агрегатов.

На базе новых материалов и технологий были разработаны ЦКБ КЭМ серии асинхронных электродвигателей А4 и ДА304 (рис. 6.6). Выбор параметров, уровня нагрузок и проведение расчетов выполнил С.А. Макаровский, а отработку схем вентиляции и охлаждения — В.Н. Васильев, максимальную степень унификации конструкции обеспечил Л.М. Миттельман, координацию работ по новой серии, включая технико-экономические обеспечение, стандартизацию, организацию и оптимизацию производства, осуществил Г.С. Васильев. Эти серии на многие годы стали определять технический уровень электрических машин напряжением 6000 В, мощностью от 200 до 2000 кВт. В настоящее время эти двигатели выпускаются на АО «Сила», АО «Сафоновский электромашиностроительный завод» и АО «Привод».