Високоefективний процес виробництва спеціальних трансформаторів: технологічний процес, контроль якості та порівняння характеристик

Певна спеціалізована виробнича підприємство, яке більше 20 років виготовляє спеціальні трансформатори, такі як трансформатори з розділенням фаз, трансформатори для електролізу та трансформатори для занурювальних дугових печей. Тепер проводиться оцінка процесу виробництва та його характеристик спеціальних трансформаторів після модернізації компанії.

1. Схема технологічного процесу виробництва спеціальних трансформаторів

Виробництво спеціальних трансформаторів включає основні етапи, такі як виробництво серцевин, виробництво ізоляційних деталей, намотка обмоток, виробництво клампів та кріплень, виробництво масляних баків та конденсаторів масла, збірку та перевірку та тестування трансформаторів. Металеві пластини та профілі повинні пройти пескоструйну чистку для вилучення ружу перед різанням. Після очищення клампів від шлаку проводяться поверхневі обробки, такі як травлення і фосфатування. Масляні баки, конденсатори масла, клампи тощо мають бути фарбовані антикорозійною фарбою та лаком за технологічними вимогами.

1.1 Виробництво компонентів серцевини
Спочатку проводиться повторна перевірка надходження силиконової сталі, перевіряються характеристики, такі як B-H, P₁₅/₅₀, опір поверхні та механічні властивості. Далі проводиться різання за планом розташування, настилювання нарізаних пластин для формування серцевини. Після проходження перевірки, серцевина піднімається на тестову станцію, де проводяться визначені випробування. Після успішного проходження випробувань, серцевина упаковується, формується, вилучаються кріплення та переноситься до зборки.

1.2 Виробництво ізоляційних компонентів

Спочатку проводиться повторна перевірка ізоляційних матеріалів. Далі проводиться різання за планом розташування, нанесення клею на картон, настилювання, горяче пресування парою, і, нарешті, розпиловка або фрезерування для формування. У цеху ізоляції виробляються ізоляційні деталі, кріплення та клампи. Валові деталі виготовляються на токарних та фрезерних верстатах; коробкові, спеціальні ізоляційні деталі виготовляються на обробчих центрах; стрічкові машини обробляють пластини та блоки. Крім того, електростатична машинка для обгортки виготовляє електростатичні пластини, а деякі деталі виготовляються на горячих пресах.
Цех ізоляції виробляє головним чином ізоляційні деталі, кріплення та клампи. Валові деталі виготовляються на токарних та фрезерних верстатах; коробкові, спеціальні ізоляційні деталі виготовляються на обробчих центрах; стрічкові машини обробляють пластини та блоки. Крім того, електростатична машинка для обгортки виготовляє електростатичні пластини, а деякі деталі виготовляються на горячих пресах.

1.3 Намотка обмоток

Підготовка сировини (енамелеві дроти, електромагнітні дроти, ізоляційні деталі). Перевірка діаметру дроту, розмірів намоточного форму. Вибір намоточного станка залежно від структури обмотки для намотки катушок. Після проходження перевірки, сушіння, попереднє нагрівання та подача в обладнання для вакуумного пропитування. Після пропитування, сушіння у вакуумному резервуарі; якщо відповідає вимогам, переноситься до зборки.

1.4 Виробництво зварюваних компонентів

Спочатку проводиться вилучення жиру та ружу з пластин та профілів у камері для пескоструйної обробки. Після проходження, проводиться різання та зварювання. Малий масляний бак/радіатор з ребрами використовує повну лінію зварювання. Для всіх зварюваних деталей (коробки, кришки, хвилясті баки тощо) застосовуються антикорозійна та ізоляційна фарба за вимогами після зварювання.

1.5 Збірковий процес

Спочатку підготуються кваліфіковані серцевини і готові до розбирання/збирання верхнього єрста. Беруться ізоляційні деталі/обмотки, збираються та вставляються пластини в призначеному місці. Після цього оператор проводить самоперевірку; якщо все в порядку, передається контролеру якості, а потім тестирується корпус трансформатора на тестовій станції. Після проходження, переходить до наступних етапів (зварювання дротів, встановлення кришок/перемикачів/вводів). Після завершення операцій, проводиться контроль специалізованим контролером якості; якщо відповідає вимогам, сушиться у вакуумному резервуарі. Після сушіння, затискання корпусу, підйом до тесту напівфабрикатів. Якщо все в порядку, проводиться фінальне збирання: підйом до зони фінального збирання, затягання болтів, встановлення конденсаторів масла тощо. Потім проводиться тест на тиснення/герметичність, стоянка на тестовій станції. Якщо відповідає вимогам, проводиться фінальне тестування, доводка фарби та зберігання.

2 Аналіз характеристик процесу

Оновлений технологічний процес виробництва спеціальних трансформаторів має компактний потік, гладкий логістичний процес, забезпечуючи надійну роботу виробничої лінії. Легко організовувати, придатний для масового виробництва, ефективний та надійний. Він враховує екологічні, охоронні та енергоефективні вимоги, відповідає міжнародним передовим технологіям. Гнучка виробнича лінія задовольняє різні потреби ринку.

3 Забезпечення якості та співвідповідності обладнання в процесі виробництва

Спеціальні трансформатори, виготовлені цим процесом, відповідають стандартам, таким як GB1094.1-1996, GB8286-1996 тощо. Основні показники (втрати при навантаженні, втрати без навантаження, струм без навантаження) перевищують стандарти.
Компанія використовує передове обладнання (німецькі лінії різання Georg, внутрішні намоточні станки). Роки роботи показали гарну співвідповідність процесу та обладнання.

4 Порівняння з подібними продуктами в Україні та за кордоном

Наприклад, трансформатор для занурювальної дугової печі для виплавки магнезію може автоматично виконувати регульовані зміни напруги та струму протягом визначеного часу виплавки. Втрати без навантаження цього продукту на 21% нижчі, ніж у подібних українських продуктів, струм без навантаження зменшується на 30%, а втрати при навантаженні зменшуються на 22.3%. Порівняно з зарубіжними подібними продуктами, втрати без навантаження нижчі на 15%, а втрати при навантаженні нижчі на 13%.

Для загальних трансформаторів, енергоспоживання для електроплавлення магнезію становить 3200кВ·год/т - 3500кВ·год/т, тоді як трансформатори, виготовлені цією компанією, мають енергоспоживання 2300кВ·год/т - 2600кВ·год/т, що економить близько 1000кВ·год електроенергії на тонну. Порівняння параметрів продуктивності з подібними продуктами за кордоном наведено в таблиці 1.