Высокоэффективный производственный процесс специальных трансформаторов: технологический процесс контроль качества и сравнительная оценка характеристик

Определенное предприятие по производству специальных трансформаторов, которое более 20 лет выпускает такие специальные трансформаторы, как разделительные фазосдвигающие выпрямительные трансформаторы, выпрямительные трансформаторы для электролиза и трансформаторы для дуговых печей. Теперь проводится оценка производственного процесса и его характеристик после модернизации компании.

1. Схема производственного процесса специальных трансформаторов

Производство специальных трансформаторов включает в себя изготовление сердечника, производство изоляционных частей, намотку обмоток, производство зажимов и крепежных деталей, изготовление баков и расширительных сосудов, сборку и испытание трансформаторов. Металлические пластины и профили подвергаются пескоструйной и дробеструйной обработке для удаления ржавчины перед вырубкой. После очистки зажимов от шлака проводится кислотная очистка и фосфатирование поверхности. Баки, расширительные сосуды, зажимы и другие детали окрашиваются антикоррозийной и финишной краской в соответствии с технологическими требованиями.

1.1 Производство компонентов сердечника
Сначала повторно проверяют поступившие листы электротехнической стали, проверяя такие параметры, как характеристики B-H, P₁₅/₅₀, поверхностное сопротивление и механические свойства. Затем, согласно плану раскроя, выполняется продольная и поперечная резка, листы стекаются, образуя сердечник. После прохождения контроля сердечник поднимается на испытательный стенд, где тестировщик проводит необходимые испытания. После успешного прохождения испытаний сердечник связывают, формируют, удаляют крепежные элементы и передают на сборку.

1.2 Производство изоляционных компонентов

Сначала повторно проверяются изоляционные материалы. Затем, согласно плану раскроя, картон промазывается клеем, складывается, горячее прессование осуществляется паром, и, наконец, детали обрабатываются пилой или фрезой. В цехе изоляции производятся изоляционные части, крепежные детали и зажимы. Детали осей изготавливаются на токарных и фрезерных станках; коробчатые и специальные изоляционные детали производятся на обрабатывающих центрах; плоские и блочные детали обрабатываются на строгальных станках. Кроме того, для производства электростатических пластин используется машина для обертывания, а некоторые детали изготавливаются на горячих прессах.
Цех изоляции в основном производит изоляционные части, крепежные детали и зажимы. Детали осей изготавливаются на токарных и фрезерных станках; коробчатые, специальные изоляционные детали — на обрабатывающих центрах; плоские и блочные детали обрабатываются на строгальных станках. Также используется машина для обертывания электростатических пластин, а некоторые детали изготавливаются на горячих прессах.

1.3 Намотка обмоток

Подготавливаются исходные материалы (эмалированные провода, электромагнитные провода, изоляционные части). Проверяются диаметр провода, размеры формы для намотки. Выбирается намоточный станок в зависимости от конструкции обмотки. После успешного прохождения контроля катушки сушатся, предварительно нагреваются и отправляются в оборудование для вакуумной пропитки. После пропитки катушки сушатся в вакуумной камере; если они соответствуют требованиям, их передают на сборку.

1.4 Производство сварных компонентов

Сначала пластины и профили обезжириваются и очищаются от ржавчины в дробеструйной камере. После успешного прохождения контроля выполняется вырубка и сварка. Маленькие баки и ребристые радиаторы изготавливаются на полностью автоматизированной сварочной линии. Все сварные детали (корпуса, крышки, гофрированные баки и т.д.) покрываются антикоррозийной и изоляционной краской по требованию после сварки.

1.5 Сборочный процесс

Сначала готовят качественные сердечники и готовят верхнюю траверсу для разборки и сборки. Берут изоляционные части и обмотки, собирают и вставляют пластины в указанную область. После этого оператор проводит самоконтроль; затем передает качество инспектору, который проводит испытания корпуса трансформатора на испытательном стенде. После успешного прохождения испытаний переходят к следующим этапам (сварка проводов, установка крышек, переключателей, втулок). После выполнения операций проводится контроль специальным инспектором; если качество соответствует, корпус сушится в вакуумной камере. После сушки корпус закрепляется, поднимается для испытаний полуфабрикатов. После успешного прохождения испытаний проводится окончательная сборка: корпус поднимается в зону окончательной сборки, закрепляются болты, устанавливаются расширительные сосуды и т.д. Затем проводятся испытания на давление и герметичность, трансформатор устанавливается на испытательный стенд. По требованию проводятся окончательные испытания; если качество соответствует, проводится косметическая покраска и хранение.

2 Анализ характеристик процесса

Обновленный производственный процесс специальных трансформаторов имеет четкий поток, гладкую логистику, что обеспечивает надежную работу производственной линии. Легко организовать, подходит для массового производства, эффективен и надежен. Полностью учитывает экологию, безопасность труда и энергосбережение, соответствует международным передовым технологиям. Гибкая производственная линия удовлетворяет разнообразные рыночные потребности.

3 Обеспечение качества и соответствие оборудования в производственном процессе

Специальные трансформаторы, изготовленные этим методом, соответствуют стандартам, таким как GB1094.1-1996, GB8286-1996 и т.д. Ключевые показатели (потери при нагрузке, потери без нагрузки, ток без нагрузки) превышают стандарты.
Компания использует современное оборудование (немецкие линии резки Georg, отечественные намоточные станки). Многолетняя эксплуатация показала хорошее соответствие процесса и оборудования.

4 Сравнение с отечественными и зарубежными аналогами

На примере трансформатора для дуговой печи для плавки магния, он может автоматически выполнять регулируемые изменения напряжения и тока в течение заданного времени плавки. Потери без нагрузки этого продукта на 21% ниже, чем у отечественных аналогов, ток без нагрузки уменьшен на 30%, а потери при нагрузке снижены на 22,3%. В сравнении с зарубежными аналогами потери без нагрузки на 15% ниже, а потери при нагрузке на 13% ниже.

Для обычных трансформаторов энергопотребление для электроплавки магния составляет 3200 кВт·ч/т - 3500 кВт·ч/т, тогда как трансформаторы, произведенные этой компанией, имеют энергопотребление 2300 кВт·ч/т - 2600 кВт·ч/т, экономя почти 1000 кВт·ч электроэнергии на тонну. Сравнение параметров производительности с зарубежными аналогами приведено в таблице 1.