История электротехники

Если в середине 60-х годов потребность в электротехнической стали в значительной мере удовлетворялась за счет импорта, то, начиная с 70-х и особенно в последние 15–20 лет, специализированные заводы нашей страны полностью удовлетворяют потребность отечественного электромашиностроения по номенклатуре и количеству электротехнической стали. Немало ценных исследовательских и опытных работ было проведено Верх-Исетским (г. Екатеринбург) и Липецким металлургическими заводами. Этому способствовали исключительная инициатива и творческое участие специалистов металлургов Т.А. Казариновой и В.Д. Дуриева.

При производстве гидрогенераторов традиционными являются следующие три вида металлургических заготовок: втулка ротора, представляющая собой стальную кольцевую двухфланцевую деталь сложной конфигурации, масса которой достигает 70 т, чаще всего изготавливаемую методом литья; четырехмиллиметровый стальной лист повышенной прочности для обода ротора и, наконец, диск подпятника, представляющий собой кольцевую поковку массой до 30 т, изготавливаемую методом пластической деформации. Производство этих металлических деталей для гидрогенераторов освоено на ряде металлургических заводов.

Данные об использовании материалов будут неполными, если не упомянуть опыт применения проводниковой меди для различных видов обмоток ротора, якорей, коллекторов и статоров электрических машин. Еще в 50-е годы для получения твердой коллекторной меди впервые в стране был применен сплав меди с небольшим количеством серебра (не более 0,1%). При небольшой стоимости он обеспечивал высокое качество (повышенную теплостойкость) коллекторов практически всех машин постоянного тока. Это позволило отказаться от использования менее технологичной и, как выяснилось позже, экологически вредной кадмиевой меди. Медь с небольшой добавкой серебра применяется до сих пор, ее использование распространено и на производство обмоток других машин, например роторной и демпферной обмоток турбогенераторов. Тем не менее сейчас из экономических соображений ведутся работы по замене серебра на более дешевые легирующие элементы. Инициаторами и разработчиками сплавов меди с серебром были Т.Ф. Зикеева, В.И. Вайнус, а в настоящее время И.Ю. Радионова.

Общеизвестна роль термической обработки в производстве сварных конструкций. Она необходима для уменьшения остаточных напряжений изделия после его окончательной механической обработки. Для этого сначала производится нагрев до 650–680 °С, а затем медленное охлаждение (24–72 ч.).

Следует иметь в виду, что остаточные напряжения можно снизить и виброобработкой. Для этого частота вынужденных колебаний должна быть близка к собственной резонансной. Время обработки сокращается с 2–3 сут до 1–2 ч. И, наконец, следует особо подчеркнуть важность ультразвукового контроля дефектов крупных заготовок, который начал применяться с 1953 г.

6.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ МАЛОЙ МОЩНОСТИ

Электрические машины малой мощности (ЭМММ) представляют собой особый подкласс электрических машин. Это обусловлено в первую очередь их широким распространением в различных отраслях народного хозяйства. Бытовые электроприборы, медицинская аппаратура, вычислительная техника, устройства передачи и преобразования информации, системы автоматического управления и регулирования, морская, авиационная и космическая техника и автомобильный транспорт — вот далеко не полный перечень областей применения электрических машин данного подкласса. Можно утверждать, что развитие малого электромашиностроения в значительной степени отражает уровень электрификации и автоматизации всего народного хозяйства.

К ЭМММ относят электрические машины, номинальная мощность которых не превышает 750 Вт, а диаметры корпуса ограничиваются в основном 140 мм. Общий объем их производства исчисляется десятками и даже сотнями миллионов изделий в год. Объемы же производства отдельных видов и типоисполнений машин разнятся в значительных пределах, иногда это десятки изделий в год (например, для нужд космической техники). При малых объемах общие затраты на электротехнические материалы в производстве ЭМММ в несколько раз превышают соответствующие затраты в производстве электрических машин средней и большой мощности.

Производству ЭМММ присущи все признаки, характерные для самостоятельной отрасли: специфические особенности технической базы, технологических процессов, профессионального состава кадров.

История развития ЭМММ условно охватывает два больших периода.

Первый период — с конца прошлого столетия до окончания второй мировой войны — характеризуется малыми объемами производства машин, их крайне ограниченной номенклатурой, основу которой составляли машины постоянного тока, отдельные образцы машин систем синхронной связи и переменного тока.