ELEKTROTECHNIKA. A 100 éves Ganz Villamossági Müvek a gyártmányok fejlodésének tükrében*

1980. l. SZÁM

73. ÉVF OL Y AM

ELEKTROTECHNIKA A MAGYAR ELEK:TROTECHNIK:AI EGYESÜLET (A MŰSZAl(I ÉS TERMÉSZETTUDOMÁNYI EGYESÜLETEK: TAGJA) HIVATALOS l(ÖZLÖNYE OcliHJ.UianbilbiA opraH BeHrepeKoro 3neKTpOTexHH'IeCKoro Ooru.eCTBa- Official Organ of the Hungarian Electrotechnical Association- Organe officiel de l' Association Électrotechnique Hongroise- Organo ufficiale dell' Associazione Elettrotecnica Ungherese- Offizielles Organ des Ungarischen Elektrotechnischen Vereines Az egyesOlet elme: Budapest V., Kossuth tér 6-8. Telefon: 120-662.

A 100 éves Ganz Villamossági Müvek a gyártmányok fejlodésének tükrében* I. rész DR. ASZT ALOS P ÉT E R, Budapest•• D K 334.744.2 GANZ ,.1 879/1979":621.3.002.64.001.71

Névadónk, a svájci vasön tőm un kás , GANZ ÁBRAHÁM 1844-ben alapította meg a budai vízivárosban vasö n tő d éj ét azon a helyen, ahol ma az Öntőd ei Múzeum áll. A későbbi "Ganz és Társa V asö ntő és Gépgyár Rt." ún. törzsgyára a mai Bem j ózsef utca (régen Királyhegy utca) és Ganz utca (régen Kórház utca) között terült el. E b ből az eleinte kis üze mből egy emberölt ő alatt j e l entős gépipari vállalat fejl ő dött ki. Ganz 1867ben bekövetkezett halála után néhány évvel MECHWART ANDRÁS lett a "Ganz és Társa Vasöntő és Gépgyár" vezérigazgatója, aki 1878 augusztusában villamos osztályt alapított. Ennek vezetését egy 25 éves fi atal gépészmérnökre, ZIPERNOWSKY KÁROLY-ra bízta, aki Villamossági

l. á bra. Zipernowsky Károly (1853 - 1942)

• A Ganz Villamossági Művek 100 éves jubileuma alkalmából rendezet t tudományos konferencián elhangzott el őa dás bővi tett szövege. ** DR. AszTALOS PÉTER okl. gépészmérnök, közg. mérnök, a műszaki t udományok kandidátusa, a Ganz Villamossági Műve k műszaki t anácsadója (Budapest II., Lövllház u. 39.) 1

Elektrotechnika

tárgyú felolvasásaival terelte magára a figyelmet ( 1. ábra). Az új osztályt a vízivárosi Kacsa utca 18. sz. alatti házban rendezték be, egy művezető ből és 6 munkásból álló létszámmal. Ők valósitották meg Mechwart és Zipernowsky merész terveit. Bár nevüket nem ismerjük, illő, hogy elő deink között őrólu k is megeml ékezzünk. Ebből a kis műh elyböl fejlődött ki az Osztrák- Magyar Monarchia első és az európai kontinens egyik legrégebbi villamossági gyára. Néhány hónap alatt elkészítették az ö ntő műhely villamos világítása céljára az első egyenáramú dinamót (56 V, 12 A teljesítményre) és a hozzátartozó ívlámpákat, mindössze két évvel Edison ívlámpáinak philadelphiai sikere után. Az iparilag akkor rohamos fejl ődés nek induló Magyarországon ez az esem ény korszakalkotó j elentősé gűnek mondható. Zipernowskynak jutott tehát az a feladat, hogy - szinte a semmiből - erősáramú villamosipart hozzon létre Magyarországon. Bár eleinte egyenáramú világítási berendezéseket gyártottak, Zipernowsky figyelme - sok világhírű szakemberrel ellentétben - a váltakozóáram alkalmazása felé fordult, és a Ganz gyár hamarosan a váltakozóáramú elektrotechnika úttörőj évé is vált, anélkül azonban, hogy az egyenáramú termékek gyártását és fejlesztését elhanyagolta volna. Ezért a továbbiakban először váltakozóáramú gyártmányaink fejlődését ismertetjük. Száz esztendő minden jelentős műszaki alkotásáról megemlékeznünk lehetetlen volna. Csak a legjelentősebbekre szorítkozhatunk, azokra, amelyek legjellegzetesebben bizonyítják tevékenységünk sokszor úttörő jellegét, és leghívebben tükrözik a gyár és gyártmányaink fejlődésének legfontosabb szakaszait és lépcsőfokait

Elektrotechnika 73. évf. 1980. l. sz.

l. Váltakozóáramú generátorok Azok a szempontok, amelyek figyelembevétele Zipernowskyt a váltakozóáram hívévé tette, az alábbiak voltak: Az egyenáramot a dinamók forgórészéből kell kivezetni; az erre a célra szolgáló kommutátor nagyon kényes szerkezet, és az akkori gyártástechnológia mellett nehéz volt azt üzembiztosan elkészíteni. Ezzel szemben a vált akozóáramot lehet olyan generátorral előállítani, amelynek állórészéből kell az áramot elvezetni és az álló tekercseket nagyobb feszül tségre lehet készíteni , sőt az egyes tekercsekre lehet a több itő l. függetl~ nül is fogyasztókat (lámpákat) kapcsolm. Az Edison által 1879-ben feltalált izzólámpák élettartama ugyanakkor váltakozóáram esetén lényegesen hoszszabbnak bizo nyul t. Zipernowsky váltakozóárammal folytatott kísérleteihez val ószínűleg azt az 1880-ban szabadalmaztatott többpólusú ára mfej l esztőgépet használta fel , amely csúszógy(írűk kel és kommutátorral is el volt látva. A gép alkalmas volt mind egyenáram, mind váltakozóáram fej lesztésére, sőt a későbbi egyarmatúrás átalakító elvét is megvalósította. (A konverterek évtizedeken kereszt ül fontos gyártmányaink voltak.) A gyár első egyfázisú váltakozóáramú generátor sorozata ("W" típusjel) már belső, forgó mágneskerékkel és álló arrnatúrával készült. A gerjesztő áramot általában egy, a generátorral közvetlenül kapcsolt kisebb egyenáramú dinamó szolgáltatta. A gépek szerkezete állandóan fejlődött, egységesebb típussorozat csak néhány év múlva alakult ki (2. ábra). A gépeket vagy szíjj al hajtották, vagy a. gőz géppel közvetlenül voltak kapcsolva oly modon , hogy annak lendkerekét egyes ítették a generátor mágneskoszorújával. Ez utóbbi elren.d ezé~t, valamint azt a megold ást, amelynél a geq esztogépet a generátorral közös tengelyre szerelték, a Ganz gyár alkalmazta először.

~

2. ábra.

Gőzgéppel hajtott egyfázisú "W" generátor pólusú gerjesztőgéppel kapcsolva (1 882)

álló

Az első Ganz-fél e váltakozóáramú generátorak közül elsősorban azt az "óriási", 150 LE-s gőz géppel hajtott és egyenáramú gerjesztőgépp el kapcsolt 36 pólusú, egyfázisú, 180/min fordulatszámú generátort kell megemlíteni , amely az 1883. évi bécsi villamossági kiállítás kapcsán az Asphale a szính ázban 1200- 1600 izzólámpát táplált. A berendezés későb b a budapesti Keleti pályaudvart 30 éve n át vil ágította. 1 885-i~ össze: sen 4 ilyen gép készült a gyárban. A római Cercht erőmű 600 LE-s híres generátorai közül is az első kettő W8 típusj elű volt. Az ilyen gépeket abban az időb e n "Dampflichtmaschine" (gőzvilágítógép) néven reklámozták. 1882-ben lépett a gyár szolgálatába DÉRI MtKSA. Még ebben az évben kidolgoztak Zipernowskyval együtt egy öngerjesztésű, egyfázis(I, váltakozóáramú gépet. Ennek szerkezete hasonlított a W típuséhoz, de csúszógyűrűk helyett kül önleges kommutátora volt, amely a fő áram egy részéből a gerjesztéshez szü kséges egyenáramot állítot ta elő, és így külön gerjesztőd in amóra nem volt szükség. Ezeket a gépeket SW típusjellel gyártották 150 LE teljes ít ményig, és ~1i nd. a~ 1883. évi bécsi, mind pedig az 1884. évt to nnőt ki állításo n nagy feltűnést keltettek. Ennek az utóbbi kiállításnak második díját egy ilyen gépért kapta a Ganz-gyár. Hátrányuk volt, hogy párhuzamos járásra al kal matlanoknak bizonyultak. Ennek az SW típusnak volt egy, a terhelő árammal komp aund ált változata is. A W és az SW típusokat 1890-ig gyártottuk: néhány száz gép készült belőlük, összesen. h_ét típusnagyságban. A legnagyobb W gép teljesltménye 600 LE volt. Az áll órész-tekercsek egymástól fü ggetlen csévékből állottak és számuk megegyezett a rotaron levő gerj esz tőpólusok számávaL A következő, szintén Zipernowsky szabadalma szerint készült generátor-sorozat a " A" jelű volt. 1 889-től kezdve a gyár által a századfordutóig berendezett számtalan egyfázisú erőműben ilyen gépek szolgáltatták a villamos energiát,. A ~erchi erő mlí második két nagy gener átora IS mar ~8 típusú volt. A sorozat 14 típusból állott, a teljesítmények 10 kW-tól 500 kW-i g terjedtek. A gyár első , háromfázisú generátorai egyenáramú gépbő l átalakított, három csúszógyűrűs, forgó armatúrás gépek voltak, 1894-95-ben. 1896-ban kezdtük meg az AF típusjelű, két- és háromfázisú generátorak gyártását, KANDÓ KÁLMÁN elképzelései szerint. Ezeket lényegében két "A" típusjelű állórészből építették fel: a gépek homopoláris induktor generátorak vol tak, a két állórészben forgó fogazott rotorraL A századfordutóig mind össze 100-nál valam ivel több AF generátor készült, közülük is azo ~b an kb. 25 a~ időkö zbe n megvett, Bécs melletti Leobersdorf-t gyárban. Ezeknek a gyártmánytörténeti szempontból átmeneti típusoknak tekinthető gépeknek több alfaja fordult elő:


l) kétfázisú gépek villamosan 90°-kal eltolt póluskoszorúval; 2) háromfázisú gépek a két állórész "T" kapcsolásával; 3) egyfázisú gépek el nem tolt pólusokkal (volt közöttük függöleges tengelyű is); 4) háromfázisú gépek "Y" kapcsolás ú állórészekkel és 180°-kal eltolt pólusok kal; 5) a két armatúra (és póluskerék) egymástól eltérő pólusszá ma esetén kétféle periód usszám is előállí t h ató volt. Ilyen volt az 1897-ben épült Lövőház utcai gyártelep két 42/ 15 Hz-es, háromfázisú, 400 LE-s, 150/min fordul atszámú generátora. Az első AF gépek az 1896-i millenáris kiállításra készültek. A legnagyobbak voltak közülük a meranói Etschwerke 1200 kW-os és az angli ai Leicester-i erő m(i 500 kW-os, több méter átmérőjű generátorai, 1898-ban (3. ábra).

3

A századforduló utáni években indult meg gyárunkban a turbógenerdtorok gyártása. Ezek tervezését és gyártását halál áig szintén Bláthy irányította. A négypólusú forgórészek körkeresztmetszetű pólustörzsekkel és ún. " hüvelyes" pólussarukkal készültek. A nagyo bb gépeknél tengelyirányban két sor pólus volt egymás mögött. A legnagyobb ilyen generátor teljesítménye 44 MVA volt. A XX. század első három évtizedében 50-nél több négypólusú turbógenerátort gyártottunk, összesen 300 MVA teljesítménnyel. Bláthy szabadalmait a svájci BBC és a berlini SSW is megvásárolta. A kétpólusú gépeknél Bláthy választása a párhu zamos hornyú forgórészre esett. Olyan konstrukciós újításo kat dolgozott ki, amelyek 40 évre megszabták turbógenerátor gyártásunk irányát, sőt 10 MW teljesí tményig ma is ilyen forgórészeket gyártunk. Az ezzel a forgórészrendszerrel készült cellin ai 43,2 MVA-es gép, gyártása idején, 1929ben a legnagyobb kétpolusú gép volt a világon. 1905 óta kb. 500 párhuzamos hornyú forgórészt szállítottunk, közel 3300 MVA összteljesítménnyel. 1\. második világháború alatt fölmerült az az igény, hogy a generAtorok forgórészeit hazai Siemens - Martin acélból Ichessen készíteni. Ekkor fej lesztettük ki a kereszttekercses (MÁNDJ-féle) forgórész rendszert. Ez a szerkezet megtartotta a párhuzamos hornyú rendszer összes előnyét, de több réz elhelyezését és a gép jobb kihasználását tette lehetövé (4. ábra). A mai napig majdnem 150 ilyen rotort gyártottunk, 4500 MVA összteljesítménnyel. A legnagyobb ilyen turbógenerátortípus teljesítménye 50 MW.

3. ábra. "AF" tfpusú háromfázisú induktorgenerátor (Leicester, 1898)

1898-ban kezdtlik meg ismét kiálló, váltakozópólusú generátorok gyártását, a gyárba 1883-ban belépett BLÁTHY O. TITusz tervei szerint. A forgórészen körkeresztmetszetű pó lustörzzsel és élére hajlított, laposréz gerj esztő tekerecsel bíró, állórészükön háromfázisú (ritkán kétfázisú) generátorok alapvető szerkezeti elemei a második vil ágháborúig jellemezték ezeket a gyártmányainkaL Többek között ma is üzemben van még az 1911ben épült Schnalstalwerke vízerőmű két 8000 kVA-es, 18 kV-os generátora és a dalmáciai Kraljevac-i erőmű négy gépcsoportja. Itt 1912 óta két 16 MVA, 1926 óta pedig két 26 MVA teljesítményű GANZ gépcsoport van üzemben. 1904 és 1914 között pl. tíz generátort is gyártottunk 30 OOO voltos állórész tekercseléssel. Ez a szigetelési szint abban az időben példa nélkül állt a generátor építésben. Az a tény, hogy ezeknek a

gépeknek a többsége évtizedek óta zavartalanul üzemben van, a Ganz-gyár szigeteléstechnikájának és üzembiztos konstrukciójának fényes bizonyítéka. Hidrogcnerátorok állórészén gyárunk alkalmazott e l őszö r t örthoronyszá mú tekercselést. 1*

4. ábra. Kereszttekercses turbógenerátor-forgórész (1949)

Gyárunk és a leningrádi Elektroszila gyár közti révén 1960- 62-ben bevezettük a majd az állórészen vízhűtésű turbógencrátorok gyártását is, valamint a kompaundált állórész-szigetelési eljárást. A leningrádi 50 MW-os típusból összesen 7 generátor készült gyárunkban . A gép forgórésztekcrcselését a növelt nyomású gáz közvetlenül h(íti a Punga-féle "gappick-up" elv felhasználásával. Az állórész felületi hütésü. Azonos forgórész konstrukcióval készült együttműködés hidrogé nhűtésű,


4

két 150 MW-os generátorunk is, ezek állórésze furatü, 130 tonnás, 72 pólusú forgó részű és egy azonban már vízhűtésű. indiai rendelésre száll ított 16 pólusü, 180 tonnás Turbógenerátorainkhoz a hatvanas és hetvenes forgórészű generátorok. években új forgórészhűt ési megoldásokat dolgoztunk ki , amelyeknek közös ismérve a keresztcsatornás (WALLENSTEIN-féle) hű tési rendszer, amely az összes eddig ismert ilyen megoldásoknál hatásosabbnak bizonyult. Az elrendezés licenciáját megvásároita a fr ancia ALSTHOM és a svéd ASEA gyár és azt átadtuk az Elektroszila gyárnak is. Ilyen forgó rész hűt éssei ell átott eddigi legnagyobb (220 MW-os) típusunk (5. ábra) jelenleg a magyar villamos-energiarendszer alapgépe. Egy kísérteti turbógenerátoron kívül eddig 18 d b 100-220 MW közötti teljes ítményű forgór ész készült l égrésből vett gázzal táp lált keresztcsatornás hűtéssel, míg négy 75 - 100 MVA között i teljesítményű hidrogén-, ill. l evegőhű t ésű forgórészt segéd horonyból táplált keresztcsatorn ás hű ..."~~-J.. .-. téssel láttunk el. 6. á bra. Tiszalöki generátor rorgórészc (1955) Az utolsó évek említésre méltó, új gyártmányai a francia ALSTHOM céggel közösen gyártott cső turbinás generátora k a kiskörei erőmű részére. A kisebb generátorak gyártása profilváltozás következtében a hatvanas évek közepén gyárunkban megszűnt. A közepes teljesítményű, kiálló pólusú szinkron gépek OD, OH jelű so rozatát 196 1-ben dolgoztuk ki és gyártásuk azóta folyik . Az 1940-es évek vége óta gyártunk középfrekvenciás, egyfázisú generátorokat indukciós kemencék táplálására. Több áll andó mágneses generátortípust dolgoztunk ki ingagenerátorok és feszültségszabályozók számára. 2. Transzformátorok

5. á bra. 220MW-os turbógenerátor (1970)

Az első világháború idej én kezdtük gyártani GB j e lű kis generátor sorozatunkat, kiálló forgórész pólusokkal, ezeknek t örzse négyszögkeresztmetszetű volt, a gerjesztőtekercsel és pedig körkeresztmetszetű rézből készült. Ezek a generátorok külső alakjukat tekintve az azokban az években gyártott EB jelű egyenáramú és FB jelű aszinkron gépeink testvérei voltak, számos közös alkatrésszel. 1930 és 1960 között kis és közepes nagyságú szinkron gépeink célj ára lemezelt, hornyolt, hengeres forgórészű generátorokat gyártottunk. Mivel a negyvenes években az acélöntvények beszerzése nehéz volt, még nagyobb, vízturbin ás generátorokat is gyártottunk ilyen forgórésszel; a legnagyobb ezek közül 6200 kVA teljesítmény(í vo lt. .~ XX. század ötvenes évei óta gyártunk négyszogkeresztmetszetű pólustörzzsel bíró, kiálló pólusú nagy szinkron gépeket: vízturbinás generátorokat (6. ábra), Diesel-generátorokat, szinkron motorokat és szinkron kompenzátorokat. Méreteiknél fogva kiemelkednek közUiük a lengyelországi Dembe részére készült 7 méter állórész-

A Ganz gyárn ak és három mérnökének: Zipernowskynak, Dérinek és Bláthynak érdeme, hogy az elektrotechnika rohamos fejlödését a transzformátorrendszer kidolgozásával lehetövé tette. Ez a gyár világhírét is megalapozó tlj rendszer zárt vasmagú, mindkét oldalán párhuzamosan kapcsolt, tetszőleges áttételű, "transzformátornak" elnevezett in dukciós készülékek alkalmazásán alapult. 1884 őszén keltek azok a feljegyzések, amelyek az első, 1400 wattos transzformátorokra vonatkoznak. A vasmag ezeknél még nyitott volt. Déri Miksa 1885 márciusában mutatta be a rendszert a bécsi "Technologisches Gewerbemuseum"-ban. A bemutatőn szerepelt indukciós készülékek vasmagja már mindkét végükön széjjel (egymás felé) hajlított vas hu zalokból állt, hogy a kör mágneses ellenáll ása kisebb legye n ("sündisznó" transzformátorok). Az első szabadalmi bejelen téseket 1885 januármárcius foly amán nyújtották be. Ezek már a zárt vasmagos transzformátor mindkét alapformáját tartalm azzák (magtípus és köpenytípus) (7. dúra) .

6


7. ábra. Bláthy (1860 - 1939)

e lső

találmányai között (magtranszformátor,

Az 1885 májusában megnyílt Magyar Országos Kiállításon mutatta be a gyár a transzformátor rendszert a nagy nyilvánosság előtt: a kiállítás világítását ellátó, ezernél több szénszálas izzólámpát Ganz generátorak táplálták számos transzformátor segitségével. Egyidejűleg bemutatták a rendszert Antwerpenben és Londonban is. A 16. transzformátort a gyár 1937-ben a Detroit melletti dearborni Edison Institute-nak (jelenleg Henry Ford Muzeum) adományozta. Ezenkívül még két őstranszfo rm átorról van tudomásunk, mindkettő a Budapesti Történeti Múzeumban található.) Ezeknek a kiállításoknak a sikere után a gyár egyre-másra kapta a megrendeléseket, és 1886 tavaszán elkészült már a 100. transzformátor is. Egy 1886-ból származó adat szerint a magtranszformátorokat négy típusnagyságban és négyféle primer feszüliségre gyártottuk (max. 7500 watt és max. 1800 volt). A szekunder feszültség 2 x 50 V volt. A vasmag csupasz vashuzalokból készült, de a rétegek szigetelve voltak. A transzformátoros világítási berendezések fontos tartozéka volt a "Compensator" - egy kisebb áramtranszformátor, amelynek primer tekercsét a terhelőáram táplálta, szekunder tekercse pedig az öngerjesztésű generátor (még nem egyenirányított) gerjesztő áramát kompaundálta és így a feszültségszabályozást segítette elő. 2

Elektrotechnika

fogyasztásmérő

és köpeny-transzformátor)

Az ezt követő típusok vasmagja már 0,5 mm vastag vasszalagokból készült. 1889-ben született az 5 tagból álló "E" típusú köpenytranszformátor sorozat, max. 30 kW teljesítményre és max. 3600 volt primer feszültségre. A vasmag egymással szembefordított E alakú vaslemezekből állt, a tekercselés tárcsás elrendezéső volt: a primer tekercs volt középen és ez alatt, illetőleg felett helyezkedett el a szekunder tekercs két fele. Az ezredik transzformátor 1889-ben készült el gyárunkban, amely két évtizeden keresztül a világ legjelentősebb transzformátor-gyártója volt. Az egységteljesítmény is rohamosan növekedett: 1899-ben, amikor a 10 OOO. transzformátor készült, már többszáz kVA-es transzformátorokat is gyártottunk A növekvő teljesítmények miatt kifejlesztettük a ventillátorral szellőztetett léghűtéses száraz transzformátorokat (8. dbra). A XI X. század utolsó évtizedében fejlesztettük ki az oszlo pos transzformátortípus t is, amely különösen három fázis esetén mutatkozott célszerűnek. Az első háromfázisú transzformátorok ennek az évtizednek a közepén készültek gyárunkban, Kand6 tervei szerint. Ekkor kezdtük használni a 2% alumíniummal, majd a századforduló idején szilíciummal ötvözött lemezeket is, és az olajhűtést. Az olajat 1911 óta tisztítjuk centrifugálássaL

6


8. ábra. A 10 OOO-ik (szellőzött) transzformátor (1899)

1905-ben olyan vízhűtésű transzformátorokat (9. ábra) kezdtünk gyártani, amelyeknél az olajedényben a fedél és a felső járom között hűtő vízzel táplált csőkígyót helyeztek el. A legnagyobb ezek közül 21 MVA-es volt, 1911-ben. Hasonló módon csúcsteljesítményt jelentettek az 1911-ben gyártott és a dalmáciai Kraljevac- Dugirat közötti távvezetékhez készült 16f21 MVA-es, belső vizhűtésű transzformátorok is. Ezekből az évekből meg kell említenünk a dalmáciai Sibenik és Dugirat városokban épült karbidgyárak 1500, ill. 2500 kVA teljesítményű , egyfázisú, szintén belső vízhűtésű, köpenytranszformátorait is, amelyeknek 50 V-os kisfeszültségű oldalán az áramerősség 30, ill. 50 kA volt. A nagyáramú tekercselést egyetlen "menet" alkotta, amely 6, egymással párhuzamosan kapcsolt vörösréz lemezből állt. A húszas években mesterséges olajáramlású nagy transzformátorokat gyártottunk, amelyeknél az olaj at az ed ényen kívül elhelyezett olaj- víz hűtőkben hűtötté k le. A legnagyobbak 1928-ban készültek a Kelenföldi Hőerőmű részére és abban az időben Európa legnagyobb transzformátorai voltak: teljesítményük 45 MVA, feszültségáttéteJük 10f30 kV, szállítási súlyuk 80 tonna volt. Ezek voltak az első átlapolt, összelemezelt vasmagú transzformátorok a világon. Ez a megoldás gyárunk úttörő munkája nyomán hamarosan általánossá vált. A következő feszültségszintet a Bánhidai Erőmű liOflO kV-os, 26MVA-es transzformátorai képviselték 1929-ben. A 110 kV-os kivezetések itt már ún. kondenzátor-típusúak voltak. l dőközben a gazdaságosság szempontjai a transzformátorok veszteségeinek olyan mért~kű csökkentését követelték meg, hogy ismét előtérbe

9. ábra. Vfzh{ltéses olajtranszformátor (1912)

került még az egész nagy transzformátoroknál is az olajedény természetes léghűtése, esetleg nagy terheléseknél működ ésbe lépő szellőztetéssel. 1942-ben mesterséges Iéghűtésű, 40 MVA-es liOflO kV-os transzformátorokat szállítottunk a Mátrai Erőműbe; rászerelt radiátorok növelték meg az edény hőátadó felületét. A második világháború alatt fejlődött ki alumíniumtekercselésü transzformátoraink gyártási technológiája. A terhelés alatti szabályozási problémákat évtizedeken keresztül GANZ- Ratkovszky rendszerű feszültségszabályozókkal oldottuk meg. A kétmagos közvetett feszültségszabályozókat pl. a fix áttételü fötranszformátor és az ettől független szabályozó-transzformátor jellemezte; az átkapcsolások a fő áramkörrel csak induktív kapcsolatban álló segéd áramkörben történtek. A legnagyobb ilyen feszültségszabályozó átmenő teljesítménye 60 MVA volt. A közvetlen rendszerű, takarék-kapcsolás ú feszültségszabályozóknál a szekunder tekercsek megcsapolásait használták fel a szabályozáshoz. Készültek egészen kis teljesítményű (néhány kVA-es), automatikus feszültségszabályozók is gyárunkban. A második világháború után teljesen új 120 kV-os sorozatot dolgoztunk ki 10 és 60 MVA közötti teljesítményekre: 1950 óta ötszáznál több ilyen transzformátort és szabályozót gyártottunk. Századunk hatvanas éveinek elején ugrásszerű fejlődés indult meg transzformátorgyártásunk területén. Megnöveltük transzformátoraink zárlat-

1


bíztosságát és lökőfesz ültség szilárdságát. Bevezettük a hidegen hengerelt lemezek felhasználását. Korszer(í vákuum-technika segítségével növeltük aszigetelő anyagok kihaszn álását. Szabályozós transzformátor típ usokat dolgoztunk ki, j ansen rendszerű, terhelés alatti át kapcsolókkal felszerelve. jó hatásfokú hű tökkel felszereJt nagy transzformátoraink mérete és súlya jelentőse n csökkent, és szállító kocsinkkal óriás transzformát oraink is összeszereJt állapotban szállíthatók. Ezeknek az erőfeszítéseknek az eredményeképpen 25 - 250 MVA teljesítményhatárok között és 220 kV feszültségszintig korszerű, összefüggő sorozatok születtek. E határokon túl egyedi típusok készültek. Az 1965-ben gyártott transzform átorok zöme már ilyen új konstrukció volt, és ezek min ő ség tekintetében ma is a legnagyobb v ilágcégek gyártmányaival vannak egyvonalban. A kis transzformátor-sorozat változatban alumínium vagy vör ösréz t ekercseléssei készült, 25 -1 600 kVA közötti teljesítményekre, 35 kV-os feszültségszintig. Ezeknek a típusoknak a gy ártását azonban a Csepeli T ranszform átorgyár a 60-as évek elej én fokoz atosan átvette. Azóta csak ennél nagyobb telj es ítményű t r anszformátoro kat gyártunk. Első 220 kV-os transzformátoraink még 1959ben elkészültek. Ezen a feszültségszinten azonban az a 160 MVA átmenő teljesítményű 220/120 kV-os takarékkapcsolás ú transzformátor érdemel megkülönböztetett figyelmet, amelyből 1965 és 1975 között 25 egységet gyártottunk. Ez az önhordó tartályszerkezetlí típus egyik legsikerültebb új konstrukciónk. 1970-ben szállítottuk első 270 MVA-es, 242/ 15,75 kV-os blokktranszformátorunkat és 1967-ben készültek el első 420 kV-os egyfázis ú, 120MVA-es takaréktranszformátoraink (10. ábra), de ma már ezen a feszültségszinten háromfázisú típusokat is gyárt unk. Transzformátorgyártásunk fejlő d ésére jellemző, hogy 1966 és 1975 között az évenként gyártott transzformátorok összteljesítm énye 1000 MVA-ről 3500 MVA-re n őtt. Első 750 kV-os transzform áto-

10. ábra. 420 kV-os, egyfázisú, 120MVA-es booster (1967) 2*

runk 1978-ba n készült el az albertirsai aláilomás számára. Erőművi és aláilomási transzformátoraink mellett vasúti j ármű transzformátoraink, kemence transzformátoraink, egyenirányító transzformátoraink, áram- és feszülts égváltóink és esetenként gyártott negyfeszültségű próba-transzformátoraink nem kevésbé fontos gyártmányaink. Korszerű m érővált óink 1964 óta a Sprecher und Schuh cég Jicenciáj a a lapján készülnek. 3. Er{)míívek, berendezések és alállomások Az első, nyilvánosan is lát ható egyenáramú ívlámpás világítási berendezéseket 1879-ben szereltük fel a pesti Kálvin-téren, majd a szegedi árvíz alkalmával. Néhány mezőgazdaságí üzemben több évre bevezették az éjszakai cséplést, szi ntén Ganzgyártmányú világító berendezésekkel. Budapest en az első, kifejezetten közvilágítási berendezést 188 1 májusában szereJte fel a GANZgyár a Rudolf trónörökös és felesége tiszteletére megrendelt díszkivilágítás céljára. A város különböző pontj ain 36 kiváló minőségű, ö nmű ködően szabályozott ívlámpa világított. Az első (12 LE teljesítményű) magán világítási berendezést ugyanebben az évben egy pesti kávéház k apta. A transzformátorrendszer kidolgozása előtt is már több mint 150 váltakozóára mú villanytelepet, illetve világító berendezést h elyezett üzembe a gyár. Az első volt ezek közül a budapesti Nemzeti Szlnház világítása 1882 - 83-ban. Ez volt a harmadik szlnház a világon, amelynek villamos világitása volt. Az akkori Osztrák-Magyar Monarchia területén kívül Olaszországba, Oroszországba és Romániába szállítottunk világító berendezéseket eleinte még ívlámpákkal is, majd egyre nagyobb számban izzólámpákkaL 1885-ben a transzformátor-rendszer kidolgozása inditotta meg a mai értelemben vett erőmű építési munkát a Ganz-gyárban. Az első, transzformátoros világító berendezésre vonatkozó megrendelést 1885 szeptemberében kaptuk Svájcból: egy Littau melletti (Lu zerntő l néhány km-re fekvő) vízesés energiáját hasznosító kis vizerUműbe első lépésben két 250 percenkénti fordulatú , egyfázisú, húszpólusú, 42 Hz-es öngerj eszt ésű (SW) generátort szállítottunk. Az áramot távvezetéken vezették a fogy aszt ókhoz (malmok, falvak, luzerni szállodák stb.). A tö bb ezer izzólámpát 30 V feszültségen látták el energiával megfelelő számú transzform átor segítségéve!. A feszültségszabályozást a már említett, " Compensator"nak nevezett kis áram-transzformátorok ö nmű ködően végezték. A 42 Hz periódusszámot azért választották (és hosszú ideig azért használták a Ganz gyárban, mint szokványos fre kvenciát), mert ebben az esetben a használatos pólusszámokhoz egész számú percenkénti szinkron fordulatszámo k tartoznak*; • 42.120

= 1.2.3.4.5.6.7 = 5040 =

(71)

8


ugyanakkor kísérletileg azt is megállapít ották, hogy az ívlámpák fénye ilyen frekvencia mellett még kiel égítőcn egyenletes. Az új energiaelosztási rendszer a gyárnak komoly helyzeti el őnyt biztosított. Egymás után kaptuk a megrendeléseket városi központi villamos telepek létesítésére. Az áramfejl esztő gépeken és transzformátorokon kívül fellendült a mellékgépek, segédeszközök, szabályozó és ellenőrző berendezések, kapcsolók stb. gyártása is. Ezeknek a szintén saját terveink alapján készült készülékeknek is döntő szerepük volt az erőművek üzembiztos működésében. Az első Ganz szállítású gőzerőmű a milanói Verme Színház részére készült, míg az első világvárosi méretű gőzerőmű a római telep volt (11. ábra), amelyet a Ganz gyár helyezett üzembe 1886-ban. Teljesítménye 2700 LE volt. Ez volt az első erőmíi a világon, ahol szinkron generdtorok egymással párhuzamosan jártak. A feszültségszabályozást Bláthy higanyos szabályozója végezte; a szabályozó ellenállások be- és kikapcsolását áramreduktor közbeiktatásával a hálózati terhelő áram működtette. Az előzetes szinkronozási kísérleteket Bláthy a trevisoi erőműben hajtotta végre, és a sikerhez a megfelel ő gőzgép szabályozó is nagymértékben hozzájárult

ll. ábra. A római

erőma

gépháza (1886)

Az erőmű (Bláthy-féle) ún. "kapcsológépe" egyetlen fogással lehetövé tette a generátorak és kábelek tetszőleges csoportosításban való be- és kikapcsolását. Ez után az ún. Cerchi erőmű után még évtizedekig Róma minden villamos berendezését a Ganz gyár szállította. Szintén a Ganz gyár építette a Róma melletti Tivoliban, 1892-ben Európa akkori legnagyobb, 2100 LE teljesltményű vlzerőmlívét egyfázisú generátorokkaL Az egymástól 30 km-re fekvő Cerchi és Tivoli erőmlívek voltak az elsők az elektrotechnika tö'rténetében, amelyekben vízturbinákkal és gőz gépekkel kapcsolt generdtorok párhuzamosan jdrtak.

Ezt - többek között - Bláthy szervomotoros turbina-szabályozójának megbízható működése tette lehetövé. A Tivoli- Róma távvezeték városi végpontján, a Porta Pia aláliomáson harminckét - akkoriban még jelentősnek tűnt - 30 kVA

teljesítményű

transzformátort szereltek fel. A távvezeték feszültségét négy booster segítségével 1898-ban a kétszeresére emelték. Tivoliban utcai világítás is volt; ennek a berendezésnek az volt az érdekessége, hogy ott GaulardGibbs-féle soros rendszerű szekunder generátorak voltak a Ganz-rendszer bevezetése előtt üzemben. Az új rendszerrel elért sikerek következménye volt, hogy több külföldi gyár megszerezte az eszerint l étesítendő berendezések kivitelezési jogát. 1gy többek között Németországban a kölni Helioscég, a berlini Schwarzkopf-cég, Franciaországban a Le Creusot-i Schneider et Co., Spanyolországban a Gerona-i Planas Flaquer*, Ausztriában pedig a jelenlegi ELIN-cég elődje, a Weizer Elektrizitatswerke (Franz Pichler & Co). A gyár 1885 és 1890 között közel 60, a századfordulóig pedig összesen közel 300 komplett erő művet épített a világ minden táján, eleinte egy-, később két- és háromfázisú áramrendszerreL Első háromfázisú berendezéseink az óbudai hajógyárban, a millenniumi kiállításon, valamint új Lövő ház utcai gyártelepünkön 1895 és 1897 között kerültek üzembe. 1896 elején alakult meg erő átviteli irodánk is, amely eleinte elsősorban gyárak, ipari üzemek, bányák, malmok stb. villamos hajtásainak tervezésével, a megfelelő motorok stb. kiválasztásával foglalkozott. Az iroda szervezete olyan volt, hogy ugyanaz a mérnök foglalkozott egy-egy berendezéssel kapcsolatos összes feladatokkal (ajánlat, tervezés, tárgyalások, anyagbeszerzés, szerelésvezetés, üzembehelyezés, üzemi és átadási próbák, elszámolás stb.). A háromfázisú rendszer bevezetése idején meg kel lett oldani a háromfázisú indukciós motorok alkalmazásának kérdését is olyan helyeken, ahol még csak egyfázisú hálózat (vagy erőmű) állt rendelkezésre. Ilyen helyeken egy-egy nagyobb Ferraris- Arn o anyamotort szereltek fel, és a többi kisteljesítményű, forgóáramú motort ezeken keresztül látták cl háromfázisú energiával. A háromfázisú rendszer és az indukciós motorok gyors elterjedésére jellemző, hogy az első F motorok 1895 elején történt Jegyártása után alig másfél év alatt, 1896 végéig háromszáznál is több F és Fe motor, Cd, CM és AF generátor készült el, e gépek összteljesítménye meghaladta a 10 OOO LE-t. Az első nagyobb háromfázisú gőzerőműveket Mahrisch Ostrau és Triest városokban helyeztük üzembe 1897-98 folyamán 1200, ill. 1050 LE összteljesítménnyeL Az első nagy lzáromfázisú vizerőmű az Etsch folyón épült hat 1200 LE-s egységgel az 1898-99 években. 1898- 1902 között új erőművet építettünk Tivoliban, de már háromfázisú generátorokkaL Ezek a 3600 kV A-es, kerekpólusú generdtorok akkoriban Európa Legnagyobb ilyen gépei voltak: súlyuk 86 ton ná t tett ki. Erőműépítési tevékenységünknek újabb lendületet adott a turbógenerátorok megjelenése. Míg

• Planas Flaquer pl. az ibériai félszigeten 1900-ig kb. 120 Ganz-rendszera villanytelepet Jétesltett.


a generátorokat hajtó vízturbinákat általában a Ganz Vagon és Gépgyár kőbányai telepe gyártotta, addig a gőzturbinákat vagy valamelyik Magyarországon kívüli turbinagyár, vagy a Láng Gépgyár készítette. Külön érdemes megjegyezni, hogy pl. a Bánhidai Hőerőmű annak idején (1928- 30ban) rekordnak mondott rövid idő - 27 hónap alatt épült fel. A legutóbbi évtizedekben számos transzformátorállomást létesítettünk Magyarországon és külföldön egyaránt. Ezek közül is kiemelkedik az 1969-ben üzembe helyezett gödi 400 kV-os alá llomás, amely egy 640 MW-os erőművet pótol. Az állomás összes fő elemeit a Ganz Villamossági Művek gyártotta: hét óriás transzformátort, száztíz mérőváltót, kilencvenegy megszakitót és szakaszolót.

4. Váltakozóáramú motorok A transzformátor-telepek terjedését 1889-ig sokszor a megfelelő váltakozóáramú motorok hiánya gátolta. A gyár ebben az évben hozta piacra "M" és "B" jelű egyfázisú szinkron motorjait, amelyeket az "SW" és "A" típusú generátorokból fejlesztettek ki. I ndításuk terheletlen állapotban történt, soros motorként, előtételellenállássaL A szinkron fordulatszám elérése után a motort öngerjeszt ésre kapcsolták át. Bár a katalógusokban hatféle pólusszámban, összesen 10 típusnagyság szerepelt, gyakorlatilag csak a B jelű négypólusú négyféle típust gyártották (0,5 és 5 LE közötti teljesítményekre). Ezekből a motorokból 1~89 és 1896 között több, mint 150 készült el. A nagyobb motorokon (vagy a transzmissziókon) két szíjtárcsát a lkalmaztak a terhelésfelvétel megkönnyítése célj ából: egy szabadon futó és egy felékelt tárcsá t, vagy pedig oldható tengelykapcsolóra volt szükség. A motorok kis- és nagyfeszüHségre egyaránt készültek, és hatásfokuk meglepően jó volt az egyenáramú motorokhoz képest. A kilencvenes években már terhelés alatti indításra is alkalmas, egyfázisú, soros gerjesztésű, kompenzált kommutátoros motorokat is forgalomba hozott a gyár. A" V" jelű sorozatot 10 nagyságban, 1/8 és 10 LE közötti t eljesítményekre tervezték {12. ábra). Sorozatgyártásuk 1893-ban kezdődött és az első világháború előtti évekig sok százat gyártottunk belőlük. Csak az indukciós motorok térhódításával vesztettek jelentőségükbőL Alkalmazták ezeket a kedvelt motorokat egyenáramú táplátásra is, és gyártottak belőlük söntgerjesztésű motorokat is. A kommutáció javítása céljából a kommutátor szeletei és az armatúratekercselés közé ellenállás huzalok voltak beépítve. Az első, egyfázisú (főleg szinkron-) motorokat nagyobb számba n alkalmazó berendezés Északolaszországban, l n tra városában került üzembe a kilencvenes évek elején. Az addig létesített erő átviteli berendezésekben általában egyenáramú motorokat használtak, és azokat motordinamók, vagy konverterek segítségével táplálták Az intrai

9

12. ábra. "V3" tfpusú egyfázisú kommutátoros motor (1890)

berendezéssel kapcsolatban szerezte a váltakozóáramot addig csak világítási célra alkalmazó Ganz gyár az első (kellemetlen) tapasztalatokat a cos rp jelentőségéről. A váltakozóáramú villamos hajtások fejlődésé nek nagy lökést adott a háromfázisú rendszer és az indukciós motorok elterjedése. A Ganz gyárban ezek gyártását Kan dó Kálmán vezette be 1894-95ben. Az első motorsorozat az "F" típusjelzést kapta, és tagjai hihetetlenül rövid idő alatt mindössze egy évvel Westinghouse sorozata után - megjelentek a piacon és az 1896-i millenniumi kiállításon már nagyobb számban voltak láthatók: 15 típusnagyságban, négy- és hatpólusú kivitelben készültek (13. ábra). Használták ezeket a típusokat FE jelzéssel egyfázisú motorként is, a segédfázist fojtótekercsen, vagy indító ellenálláson keresztül táplálva. Egyfázisú, rövidrezárt forgórészű motorokhoz használták az ún. "hasított fázisú" kapcsolást is, amelyn él induláskor az állórésztekercselés egyik felét ellenállással, másik felét fojtótekerecset kötötték sorba és fél feszültségről táplálták. Üzemben az ellenállás, ill. fojtótekercs kiiktatása után a két t ekercsfél sorba volt kötve. A XX. század elején három indukciós motorsorozat gépeit is gyártottuk, évente kb. 1000 db-ot: az 1899-ben kidolgozott FF sorozat, az 1907 és 1911 között készült átmeneti jellegű "l" sorozat és az 1909-ben piacra hozott FB sorozat tagjait. A motorok fajlagos súlya meglepően kicsi volt. Az FB motorok 35 típusnagyságban, 2-12 pólusú tekercseléssei 0,5 és 600 LE közötti teljesítményekre készültek. A XX. század elején egyfázisú repulziós motorok és különleges kompenzált repulziós motorok is készültek sorozatban a Ganz gyárban, ez utóbbiak KB jelzéssel. A KB j e lű repulziós motorsorozat a tipiz álás és sorozatszer(íség jellegzetes példáj a volt. Egy adott típusnagyságú repulziós motor állórészöntvénye megegyezett az azonos nagyságú FB indukciós motor öntvényével, a pajzsok azonosak voltak az azonos nagyságú EB jelű egyenáramú gép pajzsaival, sőt sokszor még a kommu-


10

13. ábra. "F" motorok a millenniumi kiállltáson (1896)

tátorok is azonosak voltak. A négy "B" jelű gépsorozat (EB, FB, GB, KB) tagjai külső megjelenésükben sok hasonlóságot mutattak, és évtizedeken át jellemezték forgógép gyártásunkat. Különleges nyitott és zárt motortípusokat dolgozott ki a gyár daruk, felvonók, hengersorok, kompresszorok, szövőszékek, bánya- és búvárszivattyúk, centrifugák, golyósmalmok stb. hajtására is. Jóformán nem volt olyan alkalmazási terület, ahol az egymást követő Ganz motorsorozatok és egyedi nagygépek ne jelentek volna meg a piacon. A gyár tervező gárdája nemcsak a motorok egyre nagyobb anyagkihasználása révén csökkentette évtizedről évtizedre azok súlyát, hanem említésre méltó elméleti és alkotó tevékenységgel járult hozzá azok műszaki színvonalának emeléséhez. (Egzakt elj árások kétkalickás forgórészek tervezésére, pólusátkapcsolásos tekercselések stb.) 1929- 30 óta gyártunk kétkalickás forgórészű motorokat, és főleg az FL jeta új kismotorsorozafunk tünt ki a harmincas években ismét rekordnak számltó kis fajlagos súlyával. Sok Ferraris-Amo anyamotor is készült a gyárban egyfázisú hálózattal bíró fogyasztök és mozdonyok számára. A forgórészek alumíniummal való kiöntését 1933-ban vezettük be, először PMR jelű kismotorsorozatunknál. Különleges jelentőségük volt azoknak a vontatási célra gyártott aszinkron motoroknak is, amelyek a gyár 15 Hz-es és 50 Hz-es nagyvasúti villamos mozdonyaiban, motorkocsijaiban, bányamozdonyaiban stb. voltak üzemben.

14. ábra. Csöves hűtésíl, kétfordulatszámú motor (1961)

1929 és 1954 között nagy darabszámban gyártottunk porszívók és szivattyúk hajtására univerzális motorokat is. A második világháború alatt született meg teljesen zárt, bordás köpenyhűtésű FO sorozatunk, majd a teljesítmények növekedése szükségessé tette a csöves hűtésű zárt motorok kifejlesztését is az 1950-es évek végén (14. ábra). A második világháború után az államosítások, ipari átszervezésekés ujabb magyar motorgyárak alapítása miatt gyárunk - már évtizedek óta -

Elektrotechnika 73. évf. 1980. l. sz. erőmfivi és ipari nagymotorok gyártására szakosodott. Századunk hetedik évtizedének elej én jelentek meg nagy kétpólusú, kétkalickás forgórész(í szivattyúhajtó motoraink az építőkocka elv felhaszn álásával. Ez a sorozat azonos alaptípusból, a szerkezeti elemek módosításával leképzett, cse-

11 pegő víz ellen védett, szellőzve zárt és teljesen zárt, beépített vízhfitős változatokból állt. Gyártmányaink között évtizedeken keresztül szerepeitek szinkronozott aszinkron motorok, valami nt indukciós szabályozók és periódusátalakítók is.

(A cikk J J. részét következó számunkban közö/jük)

ELEKTROTECHNIKA. A 100 éves Ganz Villamossági Müvek a gyártmányok fejlodésének tükrében*

Recommend Documents