Paskaitų konspektai. Elektros mašinose naudojamos medžiagos Elektros medžiagų klasifikavimas ir paskirtis

BENDRA INFORMACIJA APIE ELEKTROS TRAUKINIUS

Trumpos eksploatuojamų elektrinių traukinių charakteristikos ir pagrindiniai rodikliai.

Elektriniai traukiniai skirstomi į mechanines dalis, elektros įrangą ir pneumatinę įrangą.

Mechaninę dalį sudaro: automobilio kėbulas, vežimėliai su ratų poromis ir ašių mazgais, spyruoklinė pakaba, traukos transmisija, sukabinimo įtaisai ir T.R.P.

Elektros įrangai priklauso: srovės rinktuvai, paleidimo, valdymo ir stabdymo įranga, traukos varikliai, pagalbinės mašinos, elektros traukinių apsaugos ir valdymo įranga.

Pneumatinė įranga: pneumatiniai įtaisai ir stabdžių sistemos įtaisai, taifonai, bakai, čiaupai ir kt.

REIKALAVIMAI ELEKTROS TRAUKINIAMS.

Elektriniai traukiniai turi užtikrinti didelį pagreitį paleidžiant (akceleraciją) ir lėtėjimą stabdant. Didelis greitis pervežant, keleivių patogumas.

Elektros medžiagų paskirtis ir klasifikavimas

Elektros mašinų, aparatų ir kitos įrangos gamybai naudojamos specialios medžiagos, turinčios tam tikras elektrines ar magnetines savybes. Pagal tai elektros medžiagos skirstomos į keturias grupes: laidines, puslaidininkines, magnetines ir elektrines izoliacines.

Laidininkų medžiagoms būdingas didelis savitasis laidumas ir jos naudojamos elektros prietaisuose kaip elektros srovės laidininkai: apvijos ir kontaktai elektros mašinose, aparatuose ir prietaisuose, laidai ir kabeliai, skirti elektros energijai perduoti ir paskirstyti.

Labai laidžios medžiagos: varis, aliuminis ir kai kurie lydiniai (žalvaris, bronza ir kt.)

Didelės varžos medžiagas galima suskirstyti į tris grupes:

1) tiksliesiems matavimo prietaisams ir standartiniams rezistoriams (vario-mangano lydinys - manganinas)

2) rezistoriams ir reostatams (konstantanas)

3) turintis aukštą darbinę temperatūrą ir skirtas šildymo prietaisams ir apkrovos reostatams (nikelio, chromo ir geležies lydiniai - nichromas; chromas, aliuminis ir geležis - fechral)

Anglies-grafito laidininkai yra šiek tiek prastesni už metalų ir jų lydinių laidumą ir yra naudojami kaip laidūs elementai. Anglies laidininkų medžiagos yra grafito ir anglies pagrindu. Elektros mašinoms naudojami šepečiai skirstomi į keturias pagrindines grupes: anglis-grafitas, grafitas, elektrografitas ir metalas-grafitas.

Puslaidininkinės medžiagos užima tarpinę laidumo padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų.

Magnetinės medžiagos išsiskiria gebėjimu sustiprinti magnetinį lauką, kuriame jos yra patalpintos, t.y. turi didelį magnetinį laidumą. Jie naudojami elektros mašinų ir transformatorių magnetinėms šerdims gaminti. Elektros prietaisuose daugiausia naudojama geležis, nikelis, kobaltas ir jų lydiniai.

10 PASKAITA

ELEKTROS MEDŽIAGOS. KLASIFIKACIJA

Elektros medžiagos (pavyzdžiui, kontaktinės medžiagos) yra medžiagos, pasižyminčios tam tikromis savybėmis, susijusiomis su elektriniais ir magnetiniais laukais ir naudojamos technologijoje atsižvelgiant į šias savybes ir jų dėka. Šiuo metu radijo, mikro ir nanoelektronikoje naudojamų elektros medžiagų vienetų skaičius siekia kelis tūkstančius. Be to, tampa vis aktualesnė užduotis sukurti naujas medžiagas, turinčias tam tikrų savybių (optinių, puslaidininkių, spinduliuojančių ir kt.).

Pagrindinės elektros medžiagų naudojimo sritys yra elektros energetika, elektrotechnika ir radioelektronika.

Elektros energetika – tai energijos gamyba ir tiekimas vartotojui. Tai elektros linijos, transformatorių stotys ir energetikos objektai.

Elektros inžinerija yra viskas, kas yra susijusi su elektros energijos pavertimu kitomis energijos rūšimis, kartu įgyvendinant technologinius procesus:

elektroterminis, - elektrinis suvirinimas, - elektrofizinis, - elektrocheminis ir kt.

Radijo inžinerija – tai energetikos ir elektros įrenginių valdymo sistemos, informacijos perdavimo, apdorojimo, saugojimo ir kt.

Tobulėjant elektros technologijoms, buvo sukurtos medžiagos, pasižyminčios naujomis savybėmis: didesniu stiprumu, atsparumu karščiui, atsparumu agresyvioms cheminėms reakcijoms, pasižyminčiomis aukštomis elektros izoliacinėmis savybėmis ir mažu šilumos laidumu.

Elektros medžiagų klasifikacija

Elektroninėse technologijose naudojamos medžiagos skirstomos į elektrines, konstrukcines ir specialios paskirties.

Pagal savo elgesį magnetiniame lauke elektrinės medžiagos skirstomos į stipriai magnetines (magnetines) ir silpnai magnetines. Pirmieji dėl savo magnetinių savybių buvo ypač plačiai pritaikyti technologijose.

Pagal savo elgesį elektriniame lauke medžiagos skirstomos į laidininkes, puslaidininkines ir dielektrines.

Dauguma elektrinių medžiagų gali būti klasifikuojamos kaip silpnai magnetinės ir praktiškai nemagnetinės. Tačiau tarp magnetinių medžiagų reikėtų atskirti laidžias, pusiau laidžias ir praktiškai nelaidžias, o tai lemia jų taikymo dažnių diapazoną.

Dirigentas yra medžiagos, kurių pagrindinės elektrinės savybės yra labai ryškus elektros laidumas. Jų panaudojimas technologijoje daugiausia susijęs su šia savybe, kuri lemia aukštą savitąjį elektros laidumą esant normaliai temperatūrai.

Puslaidininkis yra medžiagos, kurių laidumas yra tarpinis tarp laidininko ir dielektriko medžiagų ir kurių išskirtinė savybė yra stipri specifinio laidumo priklausomybė nuo priemaišų ar įvairių defektų koncentracijos ir tipo, taip pat daugeliu atvejų nuo išorinių energijos poveikių (temperatūros, apšvietimo ir kt.). .) .

Dielektrinis yra medžiagos, kurių pagrindinė elektrinė savybė yra gebėjimas poliarizuotis ir kuriose galimas elektrostatinis laukas. Tikrasis (techninis) dielektrikas priartėja prie idealaus, tuo mažesnis jo savitasis laidumas ir mažiau ryškūs jo lėtos poliarizacijos mechanizmai, susiję su elektros energijos sklaida ir šilumos išsiskyrimu.

Naudojant dielektrikus – vieną iš plačiausių elektrinių medžiagų klasių – poreikis naudoti tiek pasyviąsias, tiek aktyviąsias šių medžiagų savybes buvo gana aiškiai apibrėžtas.

Aktyvus(valdomi) dielektrikai – tai feroelektrikai, pjezoelektrikai, piroelektrikai, elektroliuminoforai, lazerinės technologijos spindulių ir sklendių medžiagos, elektretai ir kt.

Paprastai medžiagos, kurių savitoji varža ρ, priskiriamos laidininkams< 10 -5 Ом*м, а к диэлектрикам материалы, у которых ρ >10 8 omų*m. Reikia pažymėti, kad gerų laidininkų savitoji varža gali būti tik 10 -8 Ohm m, o geriausi dielektrikai gali viršyti 10 16 Ohm m. Puslaidininkių varža, priklausomai nuo medžiagų struktūros ir sudėties, taip pat nuo jų veikimo sąlygų, gali skirtis
10 -5 -10 8 Ohm m Metalai yra geri elektros srovės laidininkai. Iš 105 cheminių elementų tik dvidešimt penki yra nemetalai, o dvylika elementų gali turėti puslaidininkių savybių. Tačiau be elementariųjų medžiagų yra tūkstančiai cheminių junginių, lydinių ar kompozicijų, turinčių laidininkų, puslaidininkių ar dielektrikų savybių. Gana sunku nubrėžti aiškią ribą tarp skirtingų medžiagų klasių varžos verčių. Pavyzdžiui, daugelis puslaidininkių žemoje temperatūroje elgiasi kaip izoliatoriai. Tuo pačiu metu dielektrikai gali turėti puslaidininkių savybių, kai stipriai kaitinami. Kokybinis skirtumas yra tas, kad metalams laidžioji būsena yra įžeminta, o puslaidininkiams ir dielektrikams – sužadinama.

Elektros medžiagos – tai laidininkų, elektros izoliacinių, magnetinių ir puslaidininkinių medžiagų rinkinys, skirtas veikti elektriniuose ir magnetiniuose laukuose. Tai taip pat apima pagrindinius elektros gaminius: izoliatorius, kondensatorius, laidus ir kai kuriuos puslaidininkinius elementus. Elektros medžiagos šiuolaikinėje elektrotechnikoje užima vieną iš pagrindinių vietų. Visi žino, kad elektros mašinų, aparatų ir elektros instaliacijų patikimumas daugiausia priklauso nuo kokybiškos ir teisingos atitinkamų elektros medžiagų parinkimo. Elektros mašinų ir prietaisų avarijų analizė rodo, kad dauguma jų įvyksta dėl elektros izoliacijos, susidedančios iš elektros izoliacinių medžiagų, gedimo.

Magnetinės medžiagos ne mažiau svarbios elektrotechnikai. Elektros mašinų ir transformatorių energijos nuostolius ir matmenis lemia magnetinių medžiagų savybės. Puslaidininkinės medžiagos, arba puslaidininkiai, užima gana reikšmingą vietą elektrotechnikoje. Kuriant ir tiriant šią medžiagų grupę buvo sukurti įvairūs nauji įrenginiai, leidžiantys sėkmingai išspręsti kai kurias elektrotechnikos problemas.

Racionaliai pasirinkus elektros izoliacines, magnetines ir kitas medžiagas, galima sukurti patikimai veikiančią elektros įrangą, turinčią mažus matmenis ir svorį. Tačiau norint realizuoti šias savybes, reikia žinoti visų elektrinių medžiagų grupių savybes.

Laidininko medžiagos

Šiai medžiagų grupei priklauso metalai ir jų lydiniai. Gryni metalai turi mažą varžą. Išimtis yra gyvsidabris, kurio savitoji varža yra gana didelė. Lydiniai taip pat turi didelę varžą. Gryni metalai naudojami gaminant apvijų ir tvirtinimo laidus, kabelius ir tt Laidininkų lydiniai laidų ir juostų pavidalu naudojami reostatuose, potenciometruose, papildomose varžose ir kt.

Lydinių su didele varža pogrupyje išskiriama karščiui atsparių laidininkų medžiagų grupė, atspari oksidacijai aukštoje temperatūroje. Karščiui atsparūs arba karščiui atsparūs laidininkų lydiniai naudojami elektriniuose šildymo įrenginiuose ir reostatuose. Gryni metalai turi ne tik mažą savitumą, bet ir gerą lankstumą, t. y. juos galima ištraukti į ploną vielą, juosteles ir susukti į plonesnę nei 0,01 mm storio foliją. Metalų lydiniai turi mažiau lankstumo, tačiau yra elastingesni ir mechaniškai stabilesni. Būdingas visų metalinių laidininkų medžiagų bruožas yra jų elektroninis laidumas. Visų metalinių laidininkų savitoji varža didėja kylant temperatūrai, taip pat dėl mechaninio apdirbimo, dėl kurio metalas deformuojasi.

Valcavimas arba tempimas naudojamas, kai reikia gauti padidinto mechaninio stiprumo laidininkų medžiagas, pavyzdžiui, gaminant oro linijų laidus, vežimėlių laidus ir kt. Norint grąžinti deformuotus metalinius laidininkus į ankstesnę varžos vertę, jie yra veikiami šilumos. gydymas - atkaitinimas be prieigos prie deguonies.

Elektros izoliacinės medžiagos

Elektros izoliacinės medžiagos arba dielektrikai yra tos medžiagos, kurios naudojamos izoliacijai užtikrinti, t. Dielektrikai turi labai didelę elektrinę varžą. Pagal cheminę sudėtį dielektrikai skirstomi į organinius ir neorganinius. Pagrindinis visų organinių dielektrikų molekulių elementas yra anglis. Neorganiniuose dielektrikuose anglies nėra. Didžiausią atsparumą karščiui turi neorganiniai dielektrikai (žėrutis, keramika ir kt.).

Pagal gamybos būdą skiriami natūralūs (natūralūs) ir sintetiniai dielektrikai. Sintetiniai dielektrikai gali būti sukurti turint tam tikrą elektrinių ir fizikinių ir cheminių savybių rinkinį, todėl jie plačiai naudojami elektrotechnikoje.

Pagal jų molekulių sandarą dielektrikai skirstomi į nepolinius (neutralius) ir polinius. Neutralūs dielektrikai susideda iš elektra neutralių atomų ir molekulių, kurie prieš veikiant elektriniam laukui neturi elektrinių savybių. Neutralūs dielektrikai yra: polietilenas, fluoroplastas-4 ir kt. Iš neutralių išskiriami joniniai kristaliniai dielektrikai (žėrutis, kvarcas ir kt.), kuriuose kiekviena jonų pora sudaro elektriškai neutralią dalelę. Jonai yra kristalinės gardelės vietose. Kiekvienas jonas yra vibraciniame šiluminiame judėjime netoli pusiausvyros centro – kristalinės gardelės mazgo. Poliariniai, arba dipoliai, dielektrikai susideda iš poliarinių dipolių molekulių. Pastarieji dėl savo sandaros asimetrijos turi pradinį elektrinį momentą dar prieš jiems veikiant elektrinio lauko jėgą. Poliariniams dielektrikams priskiriamas bakelitas, polivinilchloridas ir kt. Palyginti su neutraliais dielektrikais, poliniai dielektrikai turi didesnes dielektrines konstantas, taip pat šiek tiek padidintą laidumą.

Pagal agregacijos būseną dielektrikai yra dujiniai, skysti ir kieti. Didžiausia yra kietųjų dielektrikų grupė. Elektros izoliacinių medžiagų elektrinės savybės įvertinamos naudojant dydžius, vadinamus elektrinėmis charakteristikomis. Tai apima: tūrio varžą, paviršiaus varžą, dielektrinę konstantą, dielektrinės konstantos temperatūros koeficientą, dielektrinių nuostolių tangentą ir medžiagos dielektrinį stiprumą.

Savitoji tūrinė varža – tai vertė, leidžianti įvertinti medžiagos elektrinę varžą, kai per ją teka nuolatinė srovė. Tūrinės varžos atvirkštinė vertė vadinama tūriniu laidumu. Specifinė paviršiaus varža yra vertė, leidžianti įvertinti medžiagos elektrinę varžą, kai jos paviršiumi tarp elektrodų teka nuolatinė srovė. Savitosios paviršiaus varžos atvirkštinė vertė vadinama savituoju paviršiaus laidumu.

Elektrinės varžos temperatūros koeficientas yra vertė, kuri lemia medžiagos savitosios varžos kitimą, pasikeitus jos temperatūrai. Didėjant temperatūrai, mažėja visų dielektrikų elektrinė varža, todėl jų temperatūros koeficientas turi neigiamą ženklą. Dielektrinė konstanta yra vertė, leidžianti įvertinti medžiagos gebėjimą sukurti elektrinę talpą. Santykinė dielektrinė konstanta įtraukiama į absoliučios dielektrinės konstantos reikšmę. Dielektrinės konstantos temperatūros koeficientas yra vertė, leidžianti įvertinti dielektrinės konstantos, taigi ir izoliacijos talpos, kitimo pobūdį keičiantis temperatūrai. Dielektrinių nuostolių tangentas – tai vertė, apibrėžianti galios nuostolius dielektrikoje, veikiančioje esant kintamajai įtampai.

Elektrinis stiprumas yra vertė, leidžianti įvertinti dielektriko gebėjimą atsispirti sunaikinimui dėl elektros įtampos. Elektros izoliacinių ir kitų medžiagų mechaninis stipris vertinamas pagal šias charakteristikas: medžiagos tempiamasis stipris, tempiamasis pailgėjimas, medžiagos stipris gniuždant, medžiagos atsparumas statiniam lenkimui, savitasis atsparumas smūgiams, atsparumas skilimui.

Dielektrikų fizikinės ir cheminės charakteristikos apima: rūgšties skaičių, klampumą, vandens absorbciją. Rūgščių skaičius yra kalio hidroksido miligramų skaičius, reikalingas laisvoms rūgštims, esančioms 1 g dielektriko, neutralizuoti. Rūgščių skaičius nustatomas skystiems dielektrikams, junginiams ir lakams. Ši vertė leidžia įvertinti laisvųjų rūgščių kiekį dielektrike, taigi ir jų poveikio organinėms medžiagoms laipsnį. Laisvųjų rūgščių buvimas pablogina dielektrikų elektrines izoliacines savybes. Klampumas, arba vidinės trinties koeficientas, leidžia įvertinti elektros izoliacinių skysčių (alyvų, lakų ir kt.) sklandumą. Klampumas gali būti kinematinis arba sąlyginis. Vandens sugertis – tai vandens kiekis, kurį sugeria dielektrikas po to, kai jis 24 valandas buvo distiliuotame vandenyje 20°C ir aukštesnėje temperatūroje. Vandens sugerties kiekis rodo medžiagos poringumą ir vandenyje tirpių medžiagų buvimą joje. Didėjant šiam rodikliui, blogėja dielektrikų elektros izoliacinės savybės.

Dielektrikų šiluminės charakteristikos: lydymosi temperatūra, minkštėjimo temperatūra, kritimo temperatūra, garų pliūpsnio temperatūra, plastikų atsparumas karščiui, lakų termoelastingumas (atsparumas karščiui), atsparumas karščiui, atsparumas šalčiui, atogrąžų atsparumas.

Plėvelinės elektros izoliacinės medžiagos, pagamintos iš polimerų, plačiai naudojamos elektrotechnikoje. Tai apima filmus ir juostas. Plėvelės gaminamos 5-250 mikronų storio, o juostos - 0,2-3,0 mm. Didelio polimero plėvelės ir juostos pasižymi dideliu lankstumu, mechaniniu stiprumu ir geromis elektros izoliacinėmis savybėmis. Gaminamos 20-100 mikronų storio ir 8-250 mm pločio polistirolo plėvelės. Polietileno plėvelių storis paprastai yra 30-200 mikronų, o plotis 230-1500 mm. Plėvelės iš fluoroplastiko-4 gaminamos 5-40 mikronų storio ir 10-200 mm pločio. Iš šios medžiagos taip pat gaminamos neorientuotos ir orientuotos plėvelės. Orientuotos fluoroplastinės plėvelės turi aukščiausias mechanines ir elektrines charakteristikas.

Gaminamos 25-100 mikronų storio ir 50-650 mm pločio polietileno tereftalato (lavsano) plėvelės. PVC plėvelės gaminamos iš vinilo plastiko ir plastifikuoto polivinilchlorido. Vinilo plastikinės plėvelės turi didesnį mechaninį stiprumą, bet mažiau lankstumo. Vinilo plastiko plėvelės storis yra 100 mikronų ar daugiau, o plastifikuoto polivinilchlorido - 20-200 mikronų. Celiuliozės triacetato (triacetato) plėvelės gaminamos neplastifikuotos (standžios), nudažytos mėlynai, šiek tiek plastifikuotos (bespalvės) ir plastifikuotos (dažytos mėlynai). Pastarieji pasižymi dideliu lankstumu. Triacetatinės plėvelės gaminamos 25, 40 ir 70 mikronų storio ir 500 mm pločio. Plėvelė-elektrinis kartonas yra lanksti elektros izoliacinė medžiaga, susidedanti iš izoliacinio kartono, iš vienos pusės padengto Mylar plėvele. Plėvelė-elektrokartonas ant lavsano plėvelės yra 0,27 ir 0,32 mm storio. Jis gaminamas 500 mm pločio ritiniais. Plėvelė-asbesto kartonas yra lanksti elektros izoliacinė medžiaga, sudaryta iš 50 mikronų storio Mylar plėvelės, iš abiejų pusių padengtos 0,12 mm storio asbestiniu popieriumi. Plėvelė-asbesto kartonas gaminamas 400 x 400 mm (ne mažiau) lakštais, kurių storis 0,3 mm.

Elektros izoliaciniai lakai ir emaliai

Lakai – tai plėvelę formuojančių medžiagų tirpalai: dervos, bitumas, džiovinimo alyvos, celiuliozės eteriai arba šių medžiagų kompozicijos organiniuose tirpikliuose. Lakui džiūstant iš jo išgaruoja tirpikliai, o lako bazėje vyksta fizikiniai ir cheminiai procesai, dėl kurių susidaro lako plėvelė. Elektros izoliaciniai lakai pagal paskirtį skirstomi į impregnuojančius, dengiamuosius ir klijuojančius.

Impregnuojamieji lakai naudojami elektros mašinų ir prietaisų apvijų impregnavimui, siekiant užtikrinti jų posūkius, padidinti apvijų šilumos laidumą ir padidinti atsparumą drėgmei. Dengiamieji lakai leidžia sukurti apsaugines drėgmei atsparias, alyvai atsparias ir kitas dangas ant apvijų ar plastikinių ir kitų izoliuojančių dalių paviršiaus. Lipnūs lakai skirti klijuoti žėručio lakštus vienas prie kito arba prie popieriaus ir audinių, siekiant gauti žėručio elektros izoliacines medžiagas (mikanitą, mikalentą ir kt.).

Emaliai – tai lakai su į juos įterptais pigmentais – neorganiniais užpildais (cinko oksidu, titano dioksidu, raudonuoju švinu ir kt.). Pigmentai įvedami siekiant padidinti emalio plėvelių kietumą, mechaninį stiprumą, atsparumą drėgmei, atsparumą smūgiams ir kitas savybes. Emaliai priskiriami dengimo medžiagoms.

Pagal džiovinimo būdą lakai ir emaliai skiriami karštu (orkaitės) ir šaltu (oru) džiovinimu. Pirmiesiems kietinti reikalinga aukšta temperatūra - nuo 80 iki 200 ° C, o antrieji džiūsta kambario temperatūroje. Karštai džiūstantys lakai ir emaliai, kaip taisyklė, turi aukštesnes dielektrines, mechanines ir kitas savybes. Siekiant pagerinti ore džiūstančių lakų ir emalių savybes, taip pat pagreitinti kietėjimą, jie kartais džiovinami aukštesnėje temperatūroje – nuo 40 iki 80 °C.

Pagrindinės lakų grupės pasižymi šiomis savybėmis. Po džiovinimo aliejiniai lakai suformuoja lanksčias, elastingas, geltonas plėveles, atsparias drėgmei ir įkaitusiai mineralinei alyvai. Pagal atsparumą karščiui šių lakų plėvelės priskiriamos A klasei. Aliejiniuose lakuose naudojami negausūs sėmenų ir tungo aliejai, todėl juos pakeičia sintetinių dervų pagrindu pagaminti lakai, kurie atsparesni karščiui senėjimui.

Aliejiniai bituminiai lakai suformuoja lanksčias juodas plėveles, atsparias drėgmei, tačiau lengvai tirpstančias mineralinėse alyvose (transformatorinėse ir tepalinėse alyvose). Pagal atsparumą karščiui šie lakai priklauso A klasei (105° C). Gliftaliniai ir aliejiniai gliftaliniai lakai ir emaliai turi gerą sukibimą su žėručiu, popieriumi, audiniais ir plastiku. Šių lakų plėvelės turi padidintą atsparumą karščiui (B klasė). Jie yra atsparūs įkaitintai mineralinei alyvai, tačiau reikalauja karšto džiovinimo 120-130 ° C temperatūroje. Gryni gliftaliniai lakai nemodifikuotų gliftalio dervų pagrindu sudaro kietas, nelanksčias plėveles, naudojamas kieto žėručio izoliacijos (kieto mikanito) gamyboje. Po džiovinimo aliejiniai-gliftaliniai lakai sukuria lanksčią, elastingą, geltoną plėvelę.

Silikoniniai lakai ir emaliai pasižymi dideliu atsparumu karščiui ir gali ilgai veikti 180-200°C temperatūroje, todėl naudojami kartu su stiklo pluošto ir žėručio izoliacija. Be to, plėvelės pasižymi dideliu atsparumu drėgmei ir atsparumu elektros kibirkštims.

Polivinilchlorido ir perchlorvinilo dervų pagrindu pagaminti lakai ir emaliai yra atsparūs vandeniui, įkaitintoms alyvoms, rūgštinėms ir šarminėms cheminėms medžiagoms, todėl naudojami kaip dengiamieji lakai ir emaliai, apsaugantys apvijas, taip pat metalines dalis nuo korozijos. Reikėtų atkreipti dėmesį į silpną polivinilchlorido ir perchlorvinilo lakų ir emalių sukibimą su metalais. Pastarieji pirmiausia padengiami grunto sluoksniu, o po to laku arba emaliu polivinilchlorido dervų pagrindu. Šių lakų ir emalių džiovinimas atliekamas 20, taip pat 50-60 ° C temperatūroje. Šio tipo dangos trūkumai yra jų žema darbinė temperatūra, kuri siekia 60-70 ° C.

Lakai ir emaliai epoksidinių dervų pagrindu pasižymi dideliu sukibimu ir šiek tiek padidintu atsparumu karščiui (iki 130 ° C). Lakai alkidinių ir fenolinių dervų pagrindu (fenoliniai alkidiniai lakai) pasižymi geromis džiūvimo savybėmis storais sluoksniais ir sudaro elastingas plėveles, kurios gali ilgai veikti 120-130 °C temperatūroje. Šių lakų plėvelės yra atsparios drėgmei ir aliejui.

Vandens emulsiniai lakai yra stabilios lako pagrindų emulsijos vandentiekio vandenyje. Lako pagrindai gaminami iš sintetinių dervų, taip pat iš džiūstančių aliejų ir jų mišinių. Vandens emulsiniai lakai yra atsparūs ugniai ir sprogimui, nes juose nėra degių organinių tirpiklių. Dėl mažo klampumo tokie lakai pasižymi geromis impregnavimo savybėmis. Jie naudojami stacionarių ir judančių elektros mašinų ir prietaisų apvijų, veikiančių ilgą laiką iki 105°C temperatūroje, impregnavimui.

Elektros izoliaciniai junginiai

Junginiai yra izoliaciniai junginiai, kurie naudojimo metu yra skysti, o vėliau sukietėja. Junginiuose nėra tirpiklių. Pagal paskirtį šios kompozicijos skirstomos į impregnavimo ir užpildymo. Pirmieji iš jų naudojami elektros mašinų ir prietaisų apvijų impregnavimui, antrieji - kabelių movų ertmėms užpildyti, taip pat elektros mašinose ir įtaisuose sandarinimo tikslais.

Junginiai gali būti termoreaktingi (neminkštinami po kietėjimo) ir termoplastiniai (suminkštinami vėliau kaitinant). Termoreaktingi junginiai apima junginius, kurių pagrindą sudaro epoksidinė derva, poliesteris ir kai kurios kitos dervos. Termoplastikams priskiriami junginiai, kurių pagrindą sudaro bitumas, vaškiniai dielektrikai ir termoplastiniai polimerai (polistirenas, poliizobutilenas ir kt.). Impregnavimo ir liejimo mišiniai bitumo pagrindu pagal atsparumą karščiui priklauso A klasei (105°C), o kai kurie - Y klasei (iki 90°C). Epoksidiniai ir organiniai silicio junginiai pasižymi didžiausiu atsparumu karščiui.

MBC junginiai gaminami metakrilo esterių pagrindu ir naudojami kaip impregnavimo ir sodinimo junginiai. Sukietėjus 70-100°C temperatūroje (o su specialiais kietikliais 20°C temperatūroje) tai yra termoreaktingos medžiagos, kurios gali būti naudojamos nuo -55 iki +105°C temperatūros diapazone.

Neimpregnuotos pluoštinės elektros izoliacinės medžiagos

Šiai grupei priklauso lakštinės ir ritininės medžiagos, sudarytos iš organinės ir neorganinės kilmės pluoštų. Organinės kilmės pluoštinės medžiagos (popierius, kartonas, pluoštas ir audinys) gaunamos iš augalinių medienos, medvilnės ir natūralaus šilko pluoštų. Normalus elektros izoliacinio kartono, popieriaus ir pluošto drėgmės kiekis svyruoja nuo 6 iki 10%. Pluoštinių organinių medžiagų, kurių pagrindą sudaro sintetiniai pluoštai (nailonas), drėgnumas yra nuo 3 iki 5%. Maždaug tokia pati drėgmė stebima medžiagose, pagamintose iš neorganinių pluoštų (asbesto, stiklo pluošto). Būdingos neorganinių pluoštinių medžiagų savybės yra jų nedegumas ir didelis atsparumas karščiui (C klasė). Šios vertingos savybės daugeliu atvejų sumažėja, kai šios medžiagos yra impregnuojamos lakais.

Elektros izoliacinis popierius dažniausiai gaminamas iš medienos masės. Žėručio popierius, naudojamas žėručio juostų gamyboje, turi didžiausią poringumą. Elektrinis kartonas gaminamas iš medienos celiuliozės arba iš medvilnės pluoštų ir medienos (sulfato) celiuliozės pluoštų mišinio, paimto įvairiais santykiais. Padidinus medvilnės pluošto kiekį sumažėja kartono higroskopiškumas ir susitraukimas. Elektrinis kartonas, skirtas dirbti ore, turi tankesnę struktūrą, palyginti su kartonu, skirtu dirbti aliejuje. Kartonas, kurio storis 0,1-0,8 mm, gaminamas ritiniais, o kartonas, kurio storis 1 mm ir didesnis – įvairaus dydžio lakštais.

Pluoštas yra monolitinė medžiaga, gaunama spaudžiant popieriaus lapus, iš anksto apdorota pašildytu cinko chlorido tirpalu ir išplaunama vandenyje. Pluoštas yra tinkamas visų tipų mechaniniam apdorojimui ir formavimui po jo ruošinių mirkymo karštame vandenyje.

Letheroidas yra plonas lakštinis ir ritininis pluoštas, naudojamas įvairių tipų elektros izoliacinių tarpiklių, poveržlių ir forminių gaminių gamybai.

Asbesto popierius, kartonas ir juostos gaminamos iš chrizotilo asbesto pluoštų, kurie pasižymi didžiausiu elastingumu ir galimybe susisukti į siūlus. Visos asbesto medžiagos yra atsparios šarmams, tačiau jas lengvai sunaikina rūgštys.

Elektros izoliacinės stiklo juostos ir audiniai gaminami iš stiklo siūlų, gautų iš bešarminių arba mažai šarminių stiklų. Stiklo pluošto pranašumas prieš augalinį ir asbesto pluoštą yra lygus paviršius, dėl kurio sumažėja drėgmės įsisavinimas iš oro. Stiklo audinių ir juostų atsparumas karščiui yra didesnis nei asbesto.

Elektrą izoliuojantys lakuoti audiniai (lakuoti audiniai)

Lakuoti audiniai yra lanksčios medžiagos, sudarytos iš audinio, impregnuoto laku arba kokiu nors elektros izoliaciniu junginiu. Impregnuojantis lakas arba kompozicija po sukietėjimo suformuoja lanksčią plėvelę, kuri užtikrina geras lakuoto audinio elektros izoliacines savybes. Priklausomai nuo audinio pagrindo, lakuoti audiniai skirstomi į medvilnę, šilką, nailoną ir stiklą (stiklo pluoštą).

Kaip impregnavimo kompozicijos lakuotiems audiniams naudojami aliejiniai, aliejiniai-bituminiai, eskaponiniai ir organiniai silicio lakai, taip pat silikoniniai emaliai, silikoninių kaučiukų tirpalai ir kt. Didžiausiu tamprumu ir lankstumu pasižymi šilko ir nailono lakuoti audiniai. Jie gali veikti ne aukštesnėje kaip 105° C temperatūroje (A klasė). Visi medvilniniai lakuoti audiniai priklauso tai pačiai atsparumo karščiui klasei.

Pagrindinės lakuotų audinių panaudojimo sritys: elektros mašinos, aparatai ir žemos įtampos įrenginiai. Lanksčiai posūkių ir griovelių izoliacijai naudojami lakuoti audiniai, taip pat įvairios elektros izoliacinės tarpinės.

Plastikai

Plastikai yra kietos medžiagos, kurios tam tikrame gamybos etape įgyja plastiškų savybių ir tokios būsenos gali būti naudojamos tam tikros formos gaminiams gaminti. Šios medžiagos yra sudėtinės medžiagos, susidedančios iš rišiklio, užpildų, dažiklių, plastifikatorių ir kitų komponentų. Pradinės medžiagos plastikinių gaminių gamybai yra presavimo milteliai ir presavimo medžiagos. Pagal atsparumą karščiui plastikai skirstomi į termoreaktyvius ir termoplastinius.

Laminuotas elektros izoliacinis plastikas

Laminuotas plastikas – tai medžiagos, sudarytos iš kintamų lakštinio užpildo (popieriaus arba audinio) ir rišiklio sluoksnių. Svarbiausi iš laminuotų elektros izoliacinių plastikų yra getinaksas, tekstolitas ir stiklo pluoštas. Jas sudaro sluoksniais išdėstyti lakštiniai užpildai, o kaip rišikliai naudojamos bakelitinės, epoksidinės, organinės silicio dervos ir jų kompozicijos.

Kaip užpildai naudojami specialių rūšių impregnuotas popierius (getinakuose), medvilniniai audiniai (teksolite) ir bešarminiai stiklo audiniai (stiklo pluošte). Išvardinti užpildai pirmiausia impregnuojami bakelitiniais arba silikoniniais lakais, išdžiovinami ir supjaustomi tam tikro dydžio lakštais. Paruošti lakštų užpildai surenkami į tam tikro storio maišus ir veikiami karštu presavimu, kurio metu atskiri lakštai tvirtai sujungiami vienas su kitu naudojant dervas.

Getinaksas ir tekstolitas yra atsparūs mineralinėms alyvoms, todėl plačiai naudojami alyva užpildytuose elektros įrenginiuose ir transformatoriuose. Pigiausia laminato medžiaga yra medienos laminatas (delta mediena). Jis gaunamas karštuoju būdu presuojant plonus beržo lukšto lakštus, iš anksto impregnuotus bakelitinėmis dervomis. Delta mediena naudojama energetinių konstrukcijų ir elektros izoliacinių dalių, veikiančių alyvoje, gamybai. Norint dirbti lauke, šią medžiagą reikia kruopščiai apsaugoti nuo drėgmės.

Asbesto tekstolitas yra sluoksniuotas elektros izoliacinis plastikas, gaunamas karštuoju būdu spaudžiant asbestinio audinio lakštus, iš anksto įmirkytus bakelito derva. Jis gaminamas forminių gaminių pavidalu, taip pat lakštų ir plokščių pavidalu, kurių storis nuo 6 iki 60 mm. Asbogetinax yra laminuotas plastikas, gaminamas karštuoju būdu spaudžiant asbestinio popieriaus lakštus, kuriuose yra 20 % kraftceliuliozės arba asbestinio popieriaus be celiuliozės, impregnuotą epoksido-fenolio-formaldehido rišikliu.

Iš nagrinėjamų sluoksniuotų elektros izoliacinių medžiagų didžiausią atsparumą karščiui, geriausias elektrines ir mechanines charakteristikas, padidintą atsparumą drėgmei ir atsparumą grybeliniam pelėsiui pasižymi stiklo pluošto laminatai, pagaminti iš organinio silicio ir epoksidinių rišiklių.

Žaizdų elektros izoliacijos gaminiai

Suvynioti elektros izoliaciniai gaminiai – tai tvirti vamzdžiai ir cilindrai, pagaminti ant apvalių metalinių strypų suvyniojus bet kokias pluoštines medžiagas, iš anksto įmirkytas rišikliu. Kaip pluoštinės medžiagos naudojami specialūs vyniojimo ar impregnavimo popieriai, taip pat medvilniniai audiniai ir stiklo pluošto audiniai. Rišikliai yra bakelitas, epoksidinė derva, silikonas ir kitos dervos.

Suvynioti elektros izoliaciniai gaminiai kartu su metaliniais strypais, ant kurių jie suvynioti, džiovinami aukštoje temperatūroje. Kad žaizdos produktai būtų higroskopiški, jie yra lakuojami. Kiekvienas lako sluoksnis džiovinamas orkaitėje. Tvirtas tekstolito strypus taip pat galima priskirti prie suvyniotų gaminių, nes jie taip pat gaminami vyniojant ruošinius iš tekstilės užpildo, impregnuoto bakelitiniu laku. Po to ruošiniai karštai spaudžiami plieninėse formose. Apvynioti elektros izoliaciniai gaminiai naudojami transformatoriuose su oro ir alyvos izoliacija, oro ir alyvos jungikliuose, įvairiuose elektros prietaisuose ir elektros įrangos komponentuose.

Mineralinės elektros izoliacinės medžiagos

Mineralinės elektros izoliacinės medžiagos yra uolienos: žėrutis, marmuras, skalūnas, muilo akmuo ir bazaltas. Šiai grupei taip pat priklauso medžiagos, pagamintos iš portlandcemenčio ir asbesto (asbestcementis ir asbesto plastikas). Visa ši neorganinių dielektrikų grupė pasižymi dideliu atsparumu elektros lankams ir turi gana aukštas mechanines charakteristikas. Mineralinius dielektrikus (išskyrus žėrutį ir bazaltą) galima apdirbti, išskyrus sriegimą.

Elektros izoliaciniai gaminiai iš marmuro, skalūno ir muilo akmens gaunami plokščių plokščių ir jungiklių bei žemos įtampos jungiklių elektros izoliacinių pagrindų pavidalu. Lygiai tokius pačius gaminius iš lydyto bazalto galima gauti tik išliejus į formas. Kad bazalto gaminiai turėtų reikiamas mechanines ir elektrines charakteristikas, jie yra termiškai apdorojami, kad medžiagoje susidarytų kristalinė fazė.

Iš asbestcemenčio ir asbesto plastiko pagaminti elektros izoliaciniai gaminiai yra lentos, pagrindai, pertvaros ir lanko gesinimo kameros. Šio tipo gaminiams gaminti naudojamas portlandcemenčio ir asbesto pluošto mišinys. Asbesto plastiko gaminiai gaminami šalto spaudimo būdu iš masės, į kurią įdėta 15% plastikinės medžiagos (kaolino arba molio). Taip pasiekiamas didesnis pradinės presavimo masės sklandumas, todėl iš asbesto plastiko galima gauti sudėtingo profilio elektros izoliacinius gaminius.

Pagrindinis daugelio mineralinių dielektrikų trūkumas (išskyrus žėrutį) yra žemos jų elektrinės charakteristikos, kurias lemia didelis porų skaičius ir geležies oksidų buvimas. Šis reiškinys leidžia naudoti mineralinius dielektrikus tik žemos įtampos įrenginiuose.

Dažniausiai visi mineraliniai dielektrikai, išskyrus žėrutį ir bazaltą, prieš naudojimą impregnuojami parafinu, bitumu, stirenu, bakelitinėmis dervomis ir kt. Didžiausias efektas pasiekiamas impregnuojant jau mechaniškai apdorotus mineralinius dielektrikus (plokštes, pertvaras, kameras ir kt.). .).

Marmuras ir iš jo pagaminti gaminiai netoleruoja staigių temperatūros pokyčių ir plyš. Šiferis, bazaltas, muilo akmuo, žėrutis ir asbestcementis yra atsparesni staigiems temperatūros pokyčiams.

Žėručio elektros izoliacinės medžiagos

Šios medžiagos susideda iš žėručio lakštų, suklijuotų tam tikra derva arba lipniu laku. Klijuotos žėručio medžiagos apima mikanitus, žėručius ir mikalentus. Klijuotos žėručio medžiagos daugiausia naudojamos aukštos įtampos elektros mašinų (generatorių, elektros variklių) apvijų izoliacijai, taip pat žemos įtampos mašinoms ir atšiauriomis sąlygomis veikiančioms mašinoms izoliuoti.

Mikanitai yra kietos arba lanksčios lakštinės medžiagos, gaunamos klijuojant nupešto žėručio lakštus, naudojant šelaką, gliftalį, organinį silicio ir kitas dervas arba lakus, kurių pagrindą sudaro šios dervos.

Pagrindiniai mikanito tipai yra kolektoriai, tarpikliai, liejiniai ir lankstieji. Kolektoriniai ir tarpiniai mikanitai priklauso kietųjų mikanitų grupei, kurie, suklijavus žėrutį, spaudžiami esant dideliam specifiniam slėgiui ir kaitinant. Šie mikanitai turi mažesnį storio susitraukimą ir didesnį tankį. Liejimas ir lankstus mikanitas turi laisvesnę struktūrą ir mažesnį tankį.

Kolektoriaus mikanitas yra vientisa lakštinė medžiaga, pagaminta iš žėručio lakštų, suklijuotų naudojant šelako arba gliftalio dervas arba šių dervų pagrindu pagamintus lakus. Siekiant užtikrinti mechaninį stiprumą dirbant elektros mašinų kolektoriuose, į šiuos mikanitus įterpiama ne daugiau kaip 4% klijų.

Tarpiklis mikanitas yra vientisa lakštinė medžiaga, pagaminta iš nupešto žėručio lakštų, suklijuotų naudojant šelako ar gliftalio dervas arba jų pagrindu pagamintus lakus. Po klijavimo presuojami amortizuojančio mikanito lakštai. Šioje medžiagoje yra 75-95% žėručio ir 25-5% klijų.

Liejimo mikanitas yra vientisa lakštinė medžiaga, pagaminta iš nupešto žėručio lakštų, suklijuotų naudojant šelako, gliftalio ar organines silicio dervas arba jų pagrindu pagamintus lakus. Po klijavimo lipdinio mikanito lakštai presuojami 140-150°C temperatūroje.

Lankstus mikanitas yra lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Jis gaminamas iš nupešto žėručio lakštų, klijuotų aliejiniu-bituminiu, aliejiniu-gliftaliniu arba silikoniniu laku (be džiovyklės), suformuojant lanksčias plėveles.

Tam tikri lankstaus mikanito tipai yra padengti žėručio popieriumi iš abiejų pusių, kad padidėtų mechaninis stiprumas. Lankstus stiklo pluoštas yra lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Tai lankstaus mikanito tipas, pasižymintis padidintu mechaniniu stiprumu ir padidintu atsparumu karščiui. Ši medžiaga pagaminta iš nupešto žėručio lakštų, suklijuotų silikoniniais arba aliejiniais-gliftaliniais lakais, suformuojant lanksčias karščiui atsparias plėveles. Lanksčiojo stiklo pluošto lakštai iš abiejų pusių arba iš vienos pusės padengiami bešarminiu stiklo pluoštu.

Mikafolia yra ritininė arba lakštinė elektros izoliacinė medžiaga, suformuota kaitinama. Jį sudaro vienas arba keli, dažniausiai du ar trys, žėručio lakštų sluoksniai, suklijuoti kartu su 0,05 mm storio popieriaus lapu arba su stiklo pluoštu, arba su stiklo pluošto tinkleliu. Kaip lipnūs lakai naudojami šelakas, gliptalis, poliesteris arba organinis silicis.

Žėručio juosta yra valcuota elektros izoliacinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Jis susideda iš vieno sluoksnio nupešto žėručio lakštų, suklijuotų ir iš vienos arba abiejų pusių padengtos plonu žėručio popieriumi, stiklo pluošto arba stiklo pluošto tinkleliu. Kaip lipnūs lakai naudojami alyvos-bitumo, alyvos-gliftalio, organinio silicio ir gumos tirpalai.

Mikasilk yra valcuota elektros izoliacinė medžiaga, lanksti kambario temperatūroje. Mikasilk yra viena iš mikalentų veislių, tačiau su padidintu mechaniniu atsparumu tempimui. Jis susideda iš vieno sluoksnio nupešto žėručio lakštų, suklijuotų ir iš vienos pusės padengtų natūralaus šilko audeklu, o iš kitos – žėručio popieriumi. Aliejiniai-gliftaliniai arba aliejiniai-bituminiai lakai buvo naudojami kaip lipnūs lakai, formuojantys lanksčias plėveles.

Mikafatas yra ruloninė arba lakštinė elektros izoliacinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Žėručio audinys susideda iš kelių sluoksnių nupešto žėručio, suklijuotų ir iš abiejų pusių padengtas medvilniniu audiniu (percale) arba žėručio popieriumi iš vienos pusės, o iš kitos – audiniu.

Micalex yra žėručio plastikas, pagamintas presuojant iš žėručio miltelių ir stiklo mišinio. Po presavimo produktai yra termiškai apdorojami (džiovinami). Micalex gaminamas plokščių ir strypų pavidalu, taip pat elektros izoliacinių gaminių pavidalu (plokštės, jungiklių pagrindai, oro kondensatoriai ir kt.). Presuojant Micalex gaminius, prie jų gali būti pridėtos metalinės detalės. Šie gaminiai yra pritaikyti visų tipų mechaniniam apdorojimui.

Žėručio elektros izoliacinės medžiagos

Kuriant natūralų žėrutį ir gaminant elektros izoliacines medžiagas nupešto žėručio pagrindu, lieka daug atliekų. Jų perdirbimas leidžia gauti naujų elektros izoliacinių medžiagų – žėručio. Tokia medžiaga gaminama iš žėručio popieriaus, iš anksto apdoroto tam tikrais klijais (dervomis, lakais). Kietos arba lanksčios žėručio elektros izoliacinės medžiagos gaunamos iš žėručio popieriaus klijuojant lipniais lakais arba dervomis ir vėliau karštu presavimu. Lipniosios dervos gali būti įvedamos tiesiai į skystą žėručio masę – žėručio suspensiją. Tarp svarbiausių žėručio medžiagų reikia paminėti šias.

Sludinito kolektorius yra kieta lakštinė medžiaga, kalibruota pagal storį. Jis gaunamas karštuoju būdu presuojant žėručio popieriaus lapus, apdorotus šelako laku. Kolektoriaus žėrutis gaminamas lakštais, kurių dydis svyruoja nuo 215 x 400 mm iki 400 x 600 mm.

Žėručio amortizacija yra vientisa lakštinė medžiaga, gaunama karštai presuojant žėručio popieriaus lapus, impregnuotus lipniais lakais. Tarpinis žėrutis gaminamas 200 x 400 mm matmenų lakštais. Iš jo gaminamos kietos tarpinės ir poveržlės, skirtos elektrinėms mašinoms ir įrenginiams su normaliu ir padidėjusiu perkaitimu.

Liejimo stiklo žėrutis yra kieta lakštinė medžiaga, kai šalta, ir lanksti kaitinant. Jis gaunamas klijuojant žėručio popierių prie stiklo pluošto pagrindo. Karščiui atsparaus stiklo žėručio formavimas yra vientisa lakštinė medžiaga, liejama kaitinant. Jis gaminamas klijuojant žėručio popieriaus lapus prie stiklo pluošto naudojant karščiui atsparų silikoninį laką. Jis gaminamas lakštais, kurių matmenys 250 x 350 mm ar didesni. Ši medžiaga padidino mechaninį atsparumą tempimui.

Sludinite lankstus yra lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Jis gaminamas klijuojant žėručio popieriaus lakštus, po kurių atliekamas karštas presavimas. Kaip rišiklis naudojamas poliesterio arba silikono lakas. Dauguma lankstaus žėručio rūšių yra padengti stiklo pluoštu iš vienos arba abiejų pusių. Lankstus stiklo žėrutis (atsparus karščiui) yra lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Jis gaminamas klijuojant vieną ar kelis žėručio popieriaus lapus prie stiklo pluošto arba stiklo pluošto tinklelio naudojant organinius silicio lakus. Po klijavimo medžiaga karštai presuojama. Jis yra padengtas stiklo pluoštu iš vienos arba abiejų pusių, kad padidintų mechaninį stiprumą.

Sludinitofolium yra ruloninė arba lakštinė medžiaga, lanksti kaitinant, gaunama suklijuojant vieną ar kelis žėručio popieriaus lapus 0,05 mm storio telefono popieriumi, naudojama kaip lankstus substratas. Šios medžiagos taikymo sritis yra tokia pati kaip ir žėručio, pagaminto iš nupešto žėručio. Sludinitofolium gaminamas 320-400 mm pločio ritiniais.

Žėručio juosta yra valcuota karščiui atspari medžiaga, lanksti kambario temperatūroje, sudaryta iš žėručio popieriaus, iš vienos arba abiejų pusių padengto stiklo pluošto tinkleliu arba stiklo pluoštu. Žėručio juostos daugiausia gaminamos 15, 20, 23, 25, 30 ir 35 mm pločio voleliais, rečiau – rulonais.

Stiklo-žėručio juosta – tai valcuota, šaltai lanksti medžiaga, susidedanti iš žėručio popieriaus, stiklo pluošto tinklelio ir žėručio popieriaus, klijuota ir impregnuota epoksidiniu-poliesterio laku. Juostos paviršius padengtas lipniu junginio sluoksniu. Jis gaminamas 15, 20, 23, 30, 35 mm pločio volais.

Stiklo žėručio-elektrokartonas yra lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Jis gaunamas klijuojant žėručio popierių, elektrinį kartoną ir stiklo pluoštą naudojant laką. Galima įsigyti 500 x 650 mm matmenų lakštais.

Žėručio plastiko elektros izoliacinės medžiagos

Visos žėručio plastiko medžiagos gaminamos klijuojant ir presuojant žėručio plastiko popieriaus lapus. Pastarasis gaunamas iš nepramoninių žėručio atliekų dėl mechaninio dalelių smulkinimo elastine banga. Palyginti su žėručio plastiko medžiagomis, žėručio plastiko medžiagos turi didesnį mechaninį stiprumą, tačiau yra mažiau homogeniškos, nes susideda iš didesnių dalelių nei žėručio plastiko. Svarbiausios žėručio plastiko elektros izoliacinės medžiagos yra šios.

Kolektoriaus žėručio plastikas yra kieta lakštinė medžiaga, kalibruota pagal storį. Jis gaunamas karšto presavimo būdu iš žėručio popieriaus, iš anksto padengtų klijų sluoksniu. Galima įsigyti 215 x 465 mm matmenų lakštais.

Žėručio amortizacija yra vientisa lakštinė medžiaga, pagaminta karštai presuojant žėručio popieriaus lapus, padengtus rišiklio sluoksniu. Galima įsigyti 520 x 850 mm matmenų lakštais.

Liejimo žėrutis yra presuota lakštinė medžiaga, kuri šalta yra kieta ir gali būti formuojama kaitinant. Galima įsigyti nuo 200 x 400 mm iki 520 x 820 mm dydžio lakštų.

Lankstus žėrutis yra presuota lakštinė medžiaga, kuri yra lanksti kambario temperatūroje. Galima įsigyti nuo 200 x 400 mm iki 520 x 820 mm dydžio lakštų. Lankstus stiklo žėručio plastikas – tai presuota lakštinė medžiaga, lanksti kambario temperatūroje, susidedanti iš kelių žėručio popieriaus sluoksnių, iš vienos pusės padengto stiklo pluošto tinkleliu, o iš kitos pusės – stiklo pluošto tinkleliu arba iš abiejų pusių stiklo pluošto tinkleliu. Galima įsigyti nuo 250 x 500 mm iki 500 x 850 mm dydžio lakštų.

Žėručio plastiko folija yra valcuota arba lakštinė medžiaga, lanksti ir formuojama šildomoje būsenoje, gaunama suklijuojant kelis žėručio plastiko popieriaus lapus ir iš vienos pusės įklijuojama telefono popieriumi arba be jo.

Žėručio plastikinė juosta yra ruloninė medžiaga, lanksti kambario temperatūroje, sudaryta iš žėručio plastiko popieriaus, iš abiejų pusių padengto žėručio popieriumi. Ši medžiaga tiekiama 12, 15, 17, 24, 30 ir 34 mm pločio volais.

Karščiui atspari stiklo žėručio plastikinė juosta – kambario temperatūroje lanksti medžiaga, susidedanti iš vieno žėručio popieriaus sluoksnio, iš vienos arba abiejų pusių padengto stiklo pluošto arba stiklo pluošto tinkleliu, naudojant silikoninį laką. Medžiaga gaminama 15, 20, 25, 30 ir 35 mm pločio voluose.

Elektrokeraminės medžiagos ir stiklai

Elektrokeraminės medžiagos yra dirbtinės kietosios medžiagos, gaunamos termiškai apdorojant (deginant) pradines keramines mases, susidedančias iš įvairių mineralų (molio, talko ir kt.) ir kitų medžiagų, paimtų tam tikru santykiu. Iš keraminių masių gaunami įvairūs elektrokeraminiai gaminiai: izoliatoriai, kondensatoriai ir kt.

Aukštoje temperatūroje deginant šiuos produktus, tarp pradinių medžiagų dalelių vyksta sudėtingi fiziniai ir cheminiai procesai, susidaro naujos kristalinės ir stiklinės struktūros medžiagos.

Elektrokeraminės medžiagos skirstomos į 3 grupes: medžiagas, iš kurių gaminami izoliatoriai (izoliacinė keramika), medžiagas, iš kurių gaminami kondensatoriai (kondensatorių keramika) ir feroelektrines keramikos medžiagas, kurių dielektrinės konstantos ir pjezoelektrinio efekto reikšmės yra neįprastai didelės. Pastarieji naudojami radijo inžinerijoje. Visoms elektrokeraminėms medžiagoms būdingas didelis atsparumas karščiui, atsparumas oro sąlygoms, atsparumas elektros kibirkštims ir lankams, pasižymi geromis elektros izoliacinėmis savybėmis ir gana dideliu mechaniniu stiprumu.

Kartu su elektrokeraminėmis medžiagomis iš stiklo gaminami daugelio tipų izoliatoriai. Izoliatorių gamybai naudojami mažai šarminiai ir šarminiai stiklai. Dauguma aukštos įtampos izoliatorių yra pagaminti iš grūdinto stiklo. Grūdinto stiklo izoliatoriai yra pranašesni mechaniniu stiprumu nei porcelianiniai izoliatoriai.

Magnetinės medžiagos

Kiekiai, pagal kuriuos vertinamos medžiagų magnetinės savybės, vadinami magnetinėmis charakteristikomis. Tai apima: absoliučią magnetinę laidumą, santykinį magnetinį laidumą, magnetinio pralaidumo temperatūros koeficientą, maksimalią magnetinio lauko energiją ir kt. Visos magnetinės medžiagos skirstomos į dvi pagrindines grupes: minkštas magnetines ir kietąsias magnetines.

Magnetiškai minkštoms medžiagoms būdingi nedideli histerezės nuostoliai (magnetinė histerezė – kūno įmagnetinimo atsilikimas nuo išorinio įmagnetinimo lauko). Jie turi santykinai dideles magnetinio pralaidumo vertes, mažą priverstinę jėgą ir santykinai didelę prisotinimo indukciją. Šios medžiagos naudojamos transformatorių, elektros mašinų ir prietaisų magnetinėms šerdims, magnetiniams ekranams ir kitiems įrenginiams gaminti, kur reikalingas įmagnetinimas su mažais energijos nuostoliais.

Kietoms magnetinėms medžiagoms būdingi dideli histerezės nuostoliai, ty jos turi didelę prievartą ir didelę liekamąją indukciją. Šios medžiagos, įmagnetintos, gali ilgą laiką išlaikyti susidariusią magnetinę energiją, t.y. tampa pastovaus magnetinio lauko šaltiniais. Nuolatiniams magnetams gaminti naudojamos kietos magnetinės medžiagos.

Pagal pagrindą magnetinės medžiagos skirstomos į metalines, nemetalines ir magnetoelektrikus. Magnetiškai minkštoms metalinėms medžiagoms priskiriama: gryna (elektrolitinė) geležis, elektrolitinio plieno lakštų, geležies-Armco, permalloy (geležies ir nikelio lydiniai) ir kt. Magnetiškai kietos metalinės medžiagos yra: legiruotasis plienas, specialūs lydiniai geležies ir aliuminio pagrindu bei nikelis ir legiravimas komponentai (kobaltas, silicis ir kt.). Nemetalinės magnetinės medžiagos apima feritus. Tai medžiagos, gaunamos iš miltelių pavidalo tam tikrų metalų oksidų ir geležies oksido mišinio. Presuoti ferito gaminiai (šerdys, žiedai ir kt.) deginami 1300-1500° C temperatūroje. Feritai yra arba magnetiškai minkšti, arba magnetiškai kieti.

Magnetodielektrikai yra sudėtinės medžiagos, susidedančios iš 70-80% miltelių pavidalo magnetinės medžiagos ir 30-20% organinio didelio polimero dielektriko. Feritai ir magnetoelektrikai skiriasi nuo metalinių magnetinių medžiagų tuo, kad turi didesnes tūrinės varžos vertes, o tai smarkiai sumažina sūkurinių srovių nuostolius. Tai leidžia šias medžiagas naudoti aukšto dažnio technologijoje. Be to, feritai turi stabilias magnetines charakteristikas plačiame dažnių diapazone.

Elektrinis lakštinis plienas

Elektros plienas yra minkšta magnetinė medžiaga. Norint pagerinti magnetines charakteristikas, į jį pridedamas silicis, kuris padidina plieno varžą, dėl ko sumažėja sūkurinių srovių nuostoliai. Šis plienas gaminamas 0,1 storio lakštų pavidalu; 0,2; 0,35; 0,5; 1,0 mm, plotis nuo 240 iki 1000 mm ir ilgis nuo 720 iki 2000 mm.

Permalloy

Šios medžiagos yra geležies ir nikelio lydiniai, kurių nikelio kiekis yra nuo 36 iki 80%. Siekiant pagerinti tam tikras permallojų savybes, į jų sudėtį pridedamas chromas, molibdenas, varis ir kt. Būdingos visų permallojų savybės yra lengvas įmagnetinimas silpnuose magnetiniuose laukuose ir padidėjusios elektrinės varžos vertės.

Permalloyai yra plastiški lydiniai, lengvai susukami į lakštus ir juosteles, kurių storis iki 0,02 mm ar mažesnis. Dėl padidintos varžos ir magnetinių charakteristikų stabilumo permallojus galima naudoti iki 200-500 kHz dažnių. Permalloyai yra labai jautrūs deformacijai, dėl kurios pablogėja jų pradinės magnetinės charakteristikos. Pradinis deformuotų permallo dalių magnetinių charakteristikų lygis atkuriamas termiškai apdorojant jas pagal griežtai sukurtą režimą.

Kietos magnetinės medžiagos

Magnetiškai kietos medžiagos turi dideles priverstinės jėgos ir didelės liekamosios indukcijos reikšmes, taigi ir dideles magnetinės energijos vertes. Kietosios magnetinės medžiagos apima:

lydiniai, sukietinti iki martensito (plienai, legiruoti chromu, volframu arba kobaltu);
geležies-nikelio-aliuminio nekalieji dispersinio grūdinimo lydiniai (alni, alnico ir kt.);
kaliuosius lydinius, kurių pagrindą sudaro geležis, kobaltas ir vanadis (vikalijas) arba geležis, kobaltas, molibdenas (komolis);
lydiniai, turintys labai didelę koercyvumą tauriųjų metalų pagrindu (platina - geležis; sidabras - manganas - aliuminis ir kt.);
metalo keramikos nekaliosios medžiagos, gautos presuojant miltelių pavidalo komponentus ir po to išdedant presuotus gaminius (magnetus);
Magnetiškai kietieji feritai;
metalo-plastiko nekaliosios medžiagos, gautos iš presavimo miltelių, sudarytų iš magnetiškai kietos medžiagos dalelių ir rišiklio (sintetinės dervos);
magnetoelastinės medžiagos (magnetoelastai), susidedančios iš magnetiškai kietos medžiagos miltelių ir elastingos rišiklio (gumos, gumos).

Metalo-plastiko ir magnetoelastinių magnetų liekamoji indukcija yra 20-30% mažesnė, lyginant su lietų magnetų, pagamintų iš tų pačių kietų magnetinių medžiagų (alni, alnico ir kt.).

Feritai

Feritai yra nemetalinės magnetinės medžiagos, pagamintos iš specialiai atrinktų metalų oksidų ir geležies oksido mišinio. Ferito pavadinimą lemia dvivalenčio metalo, kurio oksidas yra ferito dalis, pavadinimas. Taigi, jei ferite yra cinko oksido, tada feritas vadinamas cinku; jei į medžiagą dedama mangano oksido – mangano.

Technologijoje naudojami kompleksiniai (mišrūs) feritai, pasižymintys aukštesnėmis magnetinėmis charakteristikomis ir didesne varža lyginant su paprastais feritais. Sudėtingų feritų pavyzdžiai yra nikelis-cinkas, manganas-cinkas ir kt.

Visi feritai yra polikristalinės struktūros medžiagos, gaunamos iš metalų oksidų sukepinant įvairių oksidų miltelius 1100-1300 °C temperatūroje. Feritai gali būti apdorojami tik abrazyviniu įrankiu. Jie yra magnetiniai puslaidininkiai. Tai leidžia juos naudoti aukšto dažnio magnetiniuose laukuose, nes jų nuostoliai dėl sūkurinių srovių yra nereikšmingi.

Puslaidininkinės medžiagos ir gaminiai

Puslaidininkiai apima daugybę medžiagų, kurios skiriasi viena nuo kitos vidine struktūra, chemine sudėtimi ir elektrinėmis savybėmis. Pagal cheminę sudėtį kristalinės puslaidininkinės medžiagos skirstomos į 4 grupes:

medžiagos, susidedančios iš vieno elemento atomų: germanis, silicis, selenas, fosforas, boras, indis, galis ir kt.;
medžiagos, susidedančios iš metalų oksidų: vario oksido, cinko oksido, kadmio oksido, titano dioksido ir kt.;
medžiagos, kurių pagrindą sudaro Mendelejevo elementų sistemos trečiosios ir penktosios grupių atomų junginiai, žymimi bendra formule ir vadinami antimonidais. Šiai grupei priklauso stibio junginiai su indiu, galiu ir kt., antrosios ir šeštosios grupės atomų junginiai, taip pat ketvirtosios grupės atomų junginiai;
organinės kilmės puslaidininkinės medžiagos, pavyzdžiui, policikliniai aromatiniai junginiai: antracenas, naftalenas ir kt.

Pagal kristalinę struktūrą puslaidininkinės medžiagos skirstomos į 2 grupes: monokristalinius ir polikristalinius puslaidininkius. Pirmajai grupei priskiriamos medžiagos, gautos didelių pavienių kristalų (pavienių kristalų) pavidalu. Tarp jų yra germanis ir silicis, iš kurių išpjaunamos plokštės lygintuvams ir kitiems puslaidininkiniams įtaisams.

Antroji medžiagų grupė yra puslaidininkiai, susidedantys iš daugybės mažų kristalų, sulituotų vienas su kitu. Polikristaliniai puslaidininkiai yra: selenas, silicio karbidas ir kt.

Kalbant apie tūrinę varžą, puslaidininkiai užima tarpinę padėtį tarp laidininkų ir dielektrikų. Kai kurie iš jų smarkiai sumažina elektros varžą, kai veikia aukšta įtampa. Šis reiškinys buvo pritaikytas vožtuvo tipo iškrovikliuose, siekiant apsaugoti elektros linijas. Kiti puslaidininkiai smarkiai sumažina savo atsparumą, kai juos veikia šviesa. Tai naudojama fotoelementuose ir fotorezistoriuose. Bendra puslaidininkių savybė yra ta, kad jie turi elektronų ir skylių laidumą.

Elektroanglies gaminiai (elektrinių mašinų šepečiai)

Šio tipo gaminiams priskiriami elektros mašinų šepečiai, lankinių krosnių elektrodai, kontaktinės dalys ir tt Elektrokarboniniai gaminiai gaminami presuojant iš originalios miltelių masės, po to degant.

Pradinė miltelių masė sudaryta iš anglies turinčių medžiagų (grafito, suodžių, kokso, antracito ir kt.), rišiklių ir plastifikuojančių medžiagų (akmens anglių ir sintetinių dervų, pikio ir kt.) mišinio. Kai kuriuose milteliuose nėra rišiklio.

Elektros mašinų šepečiai yra grafitas, anglis-grafitas, elektrografitas, metalas-grafitas. Grafitiniai šepečiai gaminami iš natūralaus grafito be rišiklio (minkštos rūšys) ir naudojant rišiklį (kietos rūšys). Grafitiniai šepečiai yra minkšti ir veikimo metu kelia mažai triukšmo. Anglies-grafito šepečiai gaminami iš grafito, pridedant kitų anglies medžiagų (kokso, suodžių), naudojant rišiklius. Šepečiai, gauti po terminio apdorojimo, padengiami plonu vario sluoksniu (elektrolitinėje vonioje). Anglies-grafito šepečiai turi didesnį mechaninį stiprumą, kietumą ir mažą susidėvėjimą eksploatacijos metu.

Elektrografizuoti šepečiai gaminami iš grafito ir kitų anglies medžiagų (kokso, suodžių), naudojant rišiklius. Po pirmojo apdegimo šepečiai yra grafitizuojami, t.y., atkaitinami 2500-2800 ° C temperatūroje. Elektrografizuoti šepečiai turi padidintą mechaninį stiprumą, atsparumą smūginės apkrovos pokyčiams ir yra naudojami esant dideliam periferiniam greičiui. Metalo-grafito šepečiai gaminami iš grafito ir vario miltelių mišinio. Kai kuriuose iš jų yra švino, alavo ar sidabro miltelių. Šie šepečiai pasižymi mažomis varžos vertėmis, toleruoja didelį srovės tankį ir turi mažus trumpalaikius įtampos kritimus.

Laidininko medžiagos

Elektros izoliacinės medžiagos

Elektros izoliaciniai lakai ir emaliai

Elektros izoliaciniai junginiai

Neimpregnuotos pluoštinės elektros izoliacinės medžiagos

Letheroidas yra plonas lakštinis ir ritininis pluoštas, naudojamas įvairių tipų elektros izoliacinių tarpiklių, poveržlių ir forminių gaminių gamybai.

Elektrą izoliuojantys lakuoti audiniai (lakuoti audiniai)

Plastikai

Laminuotas elektros izoliacinis plastikas

Žaizdų elektros izoliacijos gaminiai

Mineralinės elektros izoliacinės medžiagos

Žėručio elektros izoliacinės medžiagos

Žėručio plastiko elektros izoliacinės medžiagos

Žėručio amortizacija yra vientisa lakštinė medžiaga, pagaminta karštai presuojant žėručio popieriaus lapus, padengtus rišiklio sluoksniu. Galima įsigyti 520 x 850 mm matmenų lakštais.

Liejimo žėrutis yra presuota lakštinė medžiaga, kuri šalta yra kieta ir gali būti formuojama kaitinant. Galima įsigyti nuo 200 x 400 mm iki 520 x 820 mm dydžio lakštų.

Elektrokeraminės medžiagos ir stiklai

Magnetinės medžiagos

Elektrinis lakštinis plienas

Permalloy

Kietos magnetinės medžiagos

Magnetiškai kietos medžiagos turi dideles priverstinės jėgos ir didelės liekamosios indukcijos reikšmes, taigi ir dideles magnetinės energijos vertes. Kietosios magnetinės medžiagos apima:

lydiniai, sukietinti iki martensito (plienai, legiruoti chromu, volframu arba kobaltu);
geležies-nikelio-aliuminio nekalieji dispersinio grūdinimo lydiniai (alni, alnico ir kt.);
kaliuosius lydinius, kurių pagrindą sudaro geležis, kobaltas ir vanadis (vikalijas) arba geležis, kobaltas, molibdenas (komolis);
lydiniai, turintys labai didelę koercyvumą tauriųjų metalų pagrindu (platina - geležis; sidabras - manganas - aliuminis ir kt.);
metalo keramikos nekaliosios medžiagos, gautos presuojant miltelių pavidalo komponentus ir po to išdedant presuotus gaminius (magnetus);
Magnetiškai kietieji feritai;
metalo-plastiko nekaliosios medžiagos, gautos iš presavimo miltelių, sudarytų iš magnetiškai kietos medžiagos dalelių ir rišiklio (sintetinės dervos);
magnetoelastinės medžiagos (magnetoelastai), susidedančios iš magnetiškai kietos medžiagos miltelių ir elastingos rišiklio (gumos, gumos).

Metalo-plastiko ir magnetoelastinių magnetų liekamoji indukcija yra 20-30% mažesnė, lyginant su lietų magnetų, pagamintų iš tų pačių kietų magnetinių medžiagų (alni, alnico ir kt.).

Feritai

Puslaidininkinės medžiagos ir gaminiai

medžiagos, susidedančios iš vieno elemento atomų: germanis, silicis, selenas, fosforas, boras, indis, galis ir kt.;
medžiagos, susidedančios iš metalų oksidų: vario oksido, cinko oksido, kadmio oksido, titano dioksido ir kt.;
medžiagos, kurių pagrindą sudaro Mendelejevo elementų sistemos trečiosios ir penktosios grupių atomų junginiai, žymimi bendra formule ir vadinami antimonidais. Šiai grupei priklauso stibio junginiai su indiu, galiu ir kt., antrosios ir šeštosios grupės atomų junginiai, taip pat ketvirtosios grupės atomų junginiai;
organinės kilmės puslaidininkinės medžiagos, pavyzdžiui, policikliniai aromatiniai junginiai: antracenas, naftalenas ir kt.

Antroji medžiagų grupė yra puslaidininkiai, susidedantys iš daugybės mažų kristalų, sulituotų vienas su kitu. Polikristaliniai puslaidininkiai yra: selenas, silicio karbidas ir kt.

Elektroanglies gaminiai (elektrinių mašinų šepečiai)

Straipsnyje pateikiama informacija apie elektros variklių, generatorių ir transformatorių gamyboje naudojamų medžiagų tipus. Pateikiamos trumpos kai kurių iš jų techninės charakteristikos.

Elektros medžiagų klasifikacija

Elektros mašinose naudojamos medžiagos skirstomos į tris kategorijas: konstrukcines, aktyviąsias ir izoliacines.

Statybinės medžiagos

yra naudojami gaminant tokias detales ir mašinų dalis, kurių pagrindinė paskirtis – mechaninių apkrovų suvokimas ir perdavimas (velenai, rėmai, guolių skydai ir stovai, įvairūs tvirtinimo elementai ir pan.). Ketus, spalvotieji metalai ir jų lydiniai, plastikai naudojami kaip konstrukcinės medžiagos elektros mašinose. Šioms medžiagoms taikomi reikalavimai, įprasti mechanikos inžinerijoje.

Aktyvios medžiagos

yra skirstomi į laidžius ir magnetinius ir yra skirti aktyviosioms mašinos dalims (apvijų ir magnetinių šerdžių) gaminti.
Izoliacinės medžiagos naudojamos apvijų ir kitų srovę nešančių dalių elektrinei izoliacijai, taip pat elektrotechninio plieno lakštams izoliuoti vienas nuo kito laminuotose magnetinėse šerdyse. Atskirą grupę sudaro medžiagos, iš kurių gaminami elektriniai šepečiai, naudojami srovei nuleisti iš judančių elektros mašinų dalių.

Žemiau pateikiamas trumpas aktyviųjų ir izoliacinių medžiagų, naudojamų elektros mašinose, aprašymas.

Laidininko medžiagos

Dėl gero elektros laidumo ir santykinai pigios kokybės elektros medžiagos plačiai naudojamos elektros mašinose, o pastaruoju metu ir rafinuotose. Šių medžiagų lyginamosios savybės pateiktos 1 lentelėje. Kai kuriais atvejais elektros mašinų apvijos gaminamos iš vario ir aliuminio lydinių, kurių savybės labai skiriasi priklausomai nuo jų sudėties. Vario lydiniai taip pat naudojami gaminant pagalbines srovę nešančias dalis (komutatoriaus plokštes, slydimo žiedus, varžtus ir kt.). Siekiant sutaupyti spalvotųjų metalų ar padidinti mechaninį stiprumą, tokios detalės kartais gaminamos ir iš plieno.

1 lentelė

Vario ir aliuminio fizinės savybės

Medžiaga	Įvairovė	Tankis, g/cm3	Atsparumas 20°C temperatūroje, Ohm × m	Temperatūros atsparumo koeficientas esant ϑ °C, 1/°C	Tiesinio plėtimosi koeficientas, 1/°C	Savitoji šiluminė talpa, J/(kg × °C)	Savitasis šilumos laidumas, W/(kg×°C)
Varis	Atkaitintas elektra	8,9	(17,24÷17,54)×10 -9		1,68 × 10 -5	390	390
Aliuminis	Rafinuotas	2,6-2,7	28,2 × 10 -9		2,3 × 10 -5	940	210

Vario atsparumo temperatūros koeficientas esant ϑ °C temperatūrai

Vario varžos priklausomybė nuo temperatūros naudojama elektros mašinos apvijos temperatūros padidėjimui nustatyti, kai ji veikia įkaitusioje būsenoje ϑ g virš aplinkos temperatūros ϑ o. Remiantis ryšiu (2), apskaičiuoti temperatūros kilimą

Δϑ = ϑ g - ϑ o

galite gauti formulę

(3)

Kur r g - apvijos varža karštoje būsenoje; r x- apvijos varža, matuojama šaltoje būsenoje, kai apvijos ir aplinkos temperatūra yra vienoda; ϑ x- šaltos apvijos temperatūra; ϑ o - aplinkos temperatūra, kai mašina veikia, kai matuojamas pasipriešinimas r G.

Santykiai (1), (2) ir (3) taip pat taikomi aliuminio apvijoms, jei 235 pakeičiamas 245.

Magnetinės medžiagos

Atskirų elektros mašinų magnetinių grandinių dalių gamybai naudojamas elektrotechninio plieno lakštas, lakštinis konstrukcinis plienas, lakštinis plienas ir ketus. Dėl mažų magnetinių savybių ketus naudojamas palyginti retai.

Svarbiausią magnetinių medžiagų klasę sudaro įvairių rūšių elektrotechninio plieno lakštai. Siekiant sumažinti nuostolius dėl jo sudėties ir sudėties, įterpiamas silicis. Anglies, deguonies ir azoto priemaišų buvimas sumažina elektrotechninio plieno kokybę. Elektros plieno kokybei didelę įtaką daro jo gamybos technologija. Įprasti elektrotechninio plieno lakštai gaminami karšto valcavimo būdu. Pastaraisiais metais sparčiai plinta šaltai valcuoto grūdėtinio plieno, kurio magnetinės savybės keičiant įmagnetinimą išilgai valcavimo krypties, naudojimas yra žymiai aukštesnės nei įprasto plieno.

Elektros plieno asortimentą ir atskirų šio plieno rūšių fizines savybes nustato GOST 21427.0-75.

Elektros mašinose daugiausia naudojamas 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1411, 1412, 1511, 1512, 3411, 3412, 3413 elektrotechninis plienas, atitinkantis senus E, 1, E1, 21, 2, 2, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1 E31 , E32, E41, E42, E310, E320, E330. Pirmasis skaitmuo nurodo plieno klasę pagal konstrukcinę būklę ir valcavimo tipą: 1 - karšto valcavimo izotropinis, 2 - šalto valcavimo izotropinis, 3 - šalto valcavimo anizotropinis su briaunų tekstūra. Antrasis skaičius rodo silicio kiekį. Trečiasis skaitmuo nurodo grupę pagal pagrindinę standartizuotą charakteristiką: 0 - specifiniai nuostoliai esant B= 1,7 T ir f= 50 Hz (p 1,7/50), 1 - specifiniai nuostoliai esant B= 1,5 T ir dažnis f= 50 Hz (p 1,5/50), 2 - specifiniai nuostoliai dėl magnetinės indukcijos B= 1,0 T ir dažnis f= 400 Hz (p 1,0/400), 6 - magnetinė indukcija silpnuose laukuose esant 0,4 A/m ( B 0,4), ir 7 - magnetinė indukcija vidutiniuose magnetiniuose laukuose, kai magnetinio lauko stiprumas yra 10A/m ( B 10). Ketvirtasis skaitmuo yra serijos numeris. Elektros plieno savybės priklausomai nuo silicio kiekio pateiktos 2 lentelėje

2 lentelė

Elektros plieno fizikinių savybių priklausomybė nuo silicio kiekio

Savybės	Antrasis plieno klasės skaitmuo
Savybės	2	3	4	5

Tankis, g/cm3
Savitoji varža, Ohm × m
Temperatūros atsparumo koeficientas, 1/°C
Savitoji šiluminė talpa, J/(kg × °C)

Didėjant silicio kiekiui, didėja plieno trapumas. Atsižvelgiant į tai, kuo mažesnė mašina ir, atitinkamai, mažesnis dantų ir griovelių, į kuriuos dedamos apvijos, dydis, tuo sunkiau naudoti plieną su padidintu ir dideliu legiravimo laipsniu. Todėl, pavyzdžiui, labai legiruotas plienas daugiausia naudojamas transformatorių ir labai galingų generatorių gamybai.

Mašinose, kurių srovės dažnis yra iki 100 Hz, dažniausiai naudojami 0,5 mm storio elektrotechninio plieno lakštai, o kartais, ypač transformatoriuose, 0,35 mm storio plienas. Esant aukštesniems dažniams, naudojamas plonesnis plienas. Elektros plieno lakštų matmenys yra standartizuoti, jų plotis svyruoja nuo 240 iki 1000 mm, o ilgis nuo 1500 iki 2000 mm. Pastaruoju metu plečiasi elektrotechninio plieno, suvyniotų ant ritinių pavidalo, gamyba.

Ryžiai. 1. Feromagnetinių medžiagų įmagnetinimo kreivės

1 - elektrotechninis plienas 1121, 1311; 2 - elektrotechninis plienas 1411, 1511; 3 - mažai anglies išskiriantis plienas, valcuotas plienas ir elektros mašinų kaltiniai gaminiai; 4 - stulpams 1-2 mm storio plieno lakštų; 5 - plienas 10; 6 - plienas 30; 7 - šaltai valcuotas elektrotechninis plienas 3413; 8 - pilkasis ketus, kurio kiekis: C - 3,2%, Si 3,27%, Mn - 0,56%, P - 1,05%; I × A - svarstyklės išilgai ašių I ir A; II × B - svarstyklės išilgai II ir B ašių

1 paveiksle parodytos įvairios plieno ir ketaus rūšys, o 3 lentelėje pagal GOST 21427.0-75 pateiktos specifinių nuostolių vertės. p labiausiai paplitusių elektrotechninio plieno rūšių. Raidės p indeksas rodo indukciją B Tesla (skaitiklis) ir įmagnetinimo apsisukimo dažnį f hercais (vardiklis), kuriems esant garantuojamos 3 lentelėje nurodytos nuostolių vertės. 3411, 3412 ir 3413 klasėms nuostoliai pateikiami įmagnetinimo išilgai riedėjimo kryptimi atveju.

3 lentelė

Specifiniai elektros plieno nuostoliai

plieno klasė	Lakšto storis, mm	Savitieji nuostoliai, W/kg			plieno klasė	Lakšto storis, mm	Savitieji nuostoliai, W/kg
plieno klasė	Lakšto storis, mm	p 1,0/50	p 1,5/50	p 1,7/50	plieno klasė	Lakšto storis, mm	p 1,0/50	p 1,5/50	p 1,7/50
1211	0,5	3,3	7,7	-	1512	0,5	1,4	3,1	-
1212	0,5	3,1	7,2	-		0,35	1,2	2,8	-
1213	0,5	2,8	6,5	-	1513	0,5	1,25	2,9	-
1311	0,5	2,5	6,1	-		0,35	1,05	2,5	-
1312	0,5	2,2	5,3	-	3411	0,5	1,1	2,45	3,2
1411	0,5	2,0	4,4	-		0,35	0,8	1,75	2,5
1412	0,5	1,8	3,9	-	3412	0,5	0,95	2,1	2,8
1511	0,5	1,55	3,5	-		0,35	0,7	1,5	2,2
	0,35	1,35	3,0	-	3413	0,5	0,8	1,75	2,5
						0,35	0,6	1,3	1,9

Sūkurinių srovių nuostoliai priklauso nuo indukcijos kvadrato, o histerezės nuostoliai priklauso nuo indukcijos, kai galia yra artima dviem. Todėl galima laikyti, kad bendri plieno nuostoliai, pakankamai tiksliai praktiniais tikslais, priklauso nuo indukcijos kvadrato. Sūkurinės srovės nuostoliai yra proporcingi dažnio kvadratui, o histerezės nuostoliai yra proporcingi pirmajai dažnio laipsniai. Esant 50 Hz dažniui ir 0,35–0,5 mm lakšto storiui, nuostoliai dėl histerezės kelis kartus viršija nuostolius dėl sūkurinių srovių. Todėl bendrųjų plieno nuostolių priklausomybė nuo dažnio yra artimesnė pirmajai dažnio laipsniai. Todėl konkretūs nuostoliai vertybėms B Ir f, skiriasi nuo nurodytų 3 lentelėje, galima apskaičiuoti naudojant formules:

(4)

kur B reikšmė pakeista teslomis (T).

Konkrečių nuostolių vertės, pateiktos 3 lentelėje, atitinka atvejį, kai lakštai yra izoliuoti vienas nuo kito.

Izoliacijai naudojamas specialus lakas arba labai retai plonas popierius, taip pat naudojama oksidacija.

Štampavimo metu įvyksta elektrinio plieno lakštų šaltas grūdinimas. Be to, surenkant šerdies pakuotes, lakštų išilgai jų kraštų dalinis uždarymas atsiranda dėl to, kad štampavimo metu atsiranda įbrėžimų ar įbrėžimų. Dėl to plieno nuostoliai padidėja 1,5–4,0 karto.

Dėl izoliacijos tarp plieno lakštų, jų banguotumo ir storio nevienalytiškumo, plienu užpildomas ne visas suspaustos šerdies tūris. Vidutinis plieninio maišelio pripildymo koeficientas, izoliuotas laku, yra k c= 0,93, kai lakšto storis 0,5 mm ir k c= 0,90 prie 0,35 mm.

Izoliacinės medžiagos

Elektros mašinose naudojamoms elektros izoliacinėms medžiagoms keliami šie reikalavimai: didelis mechaninis stiprumas, atsparumas karščiui ir šilumos laidumas, taip pat mažas higroskopiškumas. Svarbu, kad izoliacija būtų kuo plonesnė, nes padidėjus izoliacijos storiui pablogėja šilumos perdavimas ir sumažėja griovelio užpildymo laidine medžiaga koeficientas, o tai savo ruožtu sumažina vardinę galią. mašinos. Kai kuriais atvejais iškyla ir kiti reikalavimai, pavyzdžiui, atsparumas įvairiems mikroorganizmams drėgname atogrąžų klimate ir pan. Praktiškai visi šie reikalavimai gali būti patenkinti įvairiai.

Vaizdo įrašas 1. Izoliacinės medžiagos XVIII – XIX a. elektrotechnikoje.

Izoliacinės medžiagos gali būti kietos, skystos arba dujinės. Dujos paprastai yra oras ir vandenilis, kurie yra aplinkos arba aušinimo terpė mašinos atžvilgiu ir tuo pačiu metu kai kuriais atvejais atlieka elektros izoliacijos vaidmenį. Skystos alyvos daugiausia naudojamos transformatorių gamyboje specialios mineralinės alyvos, vadinamos transformatorių alyva, pavidalu.

Elektros inžinerijoje didžiausią reikšmę turi kietos izoliacinės medžiagos. Jas galima suskirstyti į tokias grupes: 1) natūralios organinės pluoštinės medžiagos – medvilninis popierius, medžiagos iš medienos masės ir šilkas; 2) neorganinės medžiagos - žėrutis, stiklo pluoštas, asbestas; 3) įvairios sintetinės medžiagos dervų, plėvelių, lakštinių medžiagų ir pan.; 4) įvairūs emaliai, lakai ir junginiai natūralių ir sintetinių medžiagų pagrindu.
Pastaraisiais metais organinio pluošto izoliacinės medžiagos vis dažniau keičiamos sintetinėmis medžiagomis.

Emaliai naudojami laidams izoliuoti ir kaip išorinė apvijų izoliacija. Lakai naudojami sluoksniuotos izoliacijos klijavimui ir apvijų impregnavimui, taip pat izoliacijos padengimui apsauginiu dangos sluoksniu. Apvijas impregnuojant du ar tris kartus lakais, pakaitomis su džiovinimu, užpildomos izoliacijos poros, todėl padidėja izoliacijos šilumos laidumas ir elektrinis stiprumas, sumažėja jos higroskopiškumas ir mechaniškai sulaiko izoliacijos elementus.

Impregnavimas mišiniais atlieka tą patį tikslą kaip ir impregnavimas lakais. Skirtumas tik tas, kad mišiniai neturi lakiųjų tirpiklių, o yra labai vientisa masė, kuri kaitinama suminkštėja, skystėja ir veikiant slėgiui gali prasiskverbti į izoliacijos poras. Dėl to, kad nėra tirpiklių, porų užpildymas mišinio metu yra tankesnis.
Svarbiausia izoliacinių medžiagų savybė yra jų atsparumas karščiui, o tai lemiamą įtaką elektros mašinų eksploatavimo patikimumui ir tarnavimo laikui. Pagal atsparumą karščiui, naudojamą elektros mašinose ir prietaisuose, pagal GOST 8865-70 jie skirstomi į septynias klases, kurių didžiausia leistina temperatūra ϑ max:

Ankstesnių metų standartuose yra senieji kai kurių izoliacijos klasių pavadinimai: vietoj Y, E, F, H, atitinkamai O, AB, BC, SV.

Y klasei priskiriamos pluoštinės medžiagos, pagamintos iš medvilninio popieriaus, celiuliozės ir šilko, neįmirkytos skystais dielektrikais ar į juos panardintos, taip pat nemažai sintetinių polimerų (polietileno, polistirolo, polivinilchlorido ir kt.). Ši izoliacijos klasė retai naudojama elektros mašinose.

A klasei priskiriamos pluoštinės medžiagos, pagamintos iš medvilninio popieriaus, celiuliozės ir šilko, impregnuotos arba panardintos į skystas elektros izoliacines medžiagas, emalio laidų izoliacija aliejinių ir poliamidinių rezolių lakų (nailono) pagrindu, poliamido plėvelės, butilo guma ir kitos medžiagos, taip pat impregnuota mediena ir medienos laminatas. Šios izoliacijos klasės impregnacinės medžiagos yra transformatorių alyva, alyvos ir asfalto lakai bei kitos medžiagos, turinčios atitinkamą atsparumą karščiui. Į šią klasę įeina įvairūs lakuoti audiniai, juostos, elektrinis kartonas, getinakai, tekstolitas ir kiti izoliaciniai gaminiai. A klasės izoliacija plačiai naudojama besisukančiose elektros mašinose, kurių galia iki 100 kW ir didesnė, taip pat transformatorių pramonėje.

E klasė apima emaliuotų laidų izoliaciją ir elektros izoliaciją, pagamintą iš polivinilacetalio (viniflex, metalvin), poliuretano, epoksidinės dervos, poliesterio (lavsano) dervų ir kitų sintetinių medžiagų, turinčių panašų atsparumą karščiui. E izoliacijos klasė apima naujas sintetines medžiagas, kurių naudojimas sparčiai plečiasi mažos ir vidutinės galios mašinose (iki 10 kW ir daugiau).

B klasėje derinamos izoliacinės medžiagos neorganinių dielektrikų pagrindu (žėrutis, asbestas, stiklo pluoštas) ir klijai, impregnuojantys ir dengiami organinės kilmės padidinto atsparumo karščiui lakai ir dervos, o organinių medžiagų kiekis pagal masę neturi viršyti 50 proc. Tai visų pirma apima medžiagas iš plono nupešto žėručio (mikalento, žėručio, mikanito), plačiai naudojamos elektrotechnikoje.

Pastaruoju metu buvo naudojamos ir žėručio medžiagos, kurių pagrindas – iki kelių milimetrų dydžio ir kelių mikronų storio ištisinė žėručio juosta.

B klasei priskiriamos ir įvairios sintetinės medžiagos: poliesterio dervos ftalio anhidrido pagrindu, polichlortrifluoretilenas (fluoroplastikas-3), kai kurios poliuretano dervos, plastikai su neorganiniu užpildu ir kt.

F klasės izoliacija apima medžiagas, kurių pagrindą sudaro žėrutis, asbestas ir stiklo pluoštas, tačiau naudojant organinius lakus ir dervas, modifikuotas organiniu siliciu (organosiloksanu) ir kitomis aukšto atsparumo karščiui dervomis, arba naudojant kitas atitinkamo karščio atsparumo sintetines dervas (poliesteris). ISO pagrindu pagamintos dervos ir tereftalio rūgštys ir kt.). Šios klasės izoliacijoje neturi būti medvilnės, celiuliozės ar šilko.

H klasė apima izoliaciją, pagamintą iš žėručio, stiklo pluošto ir asbesto kartu su organiniu siliciu (organopolisiloksanu), poliorganometalosilksanu ir kitomis karščiui atspariomis dervomis. Naudojant tokias dervas, gaminami mikanitai ir žėrutis, taip pat steklomikanitai, steklomikafoliumas, steklomikalentai, steklosludinitas, stiklo laminatai ir stiklo pluošto laminatai.

H klasė taip pat apima izoliaciją politetrafluoretileno (PTFE-4) pagrindu. H klasės medžiagos naudojamos elektros mašinose, veikiančiose labai sunkiomis sąlygomis (kasybos ir metalurgijos pramonėje, transporto įrenginiuose ir kt.).

C klasės izoliacija apima žėručio, kvarco, stiklo pluošto, stiklo, porceliano ir kitų keraminių medžiagų, naudojamų be organinių rišiklių arba su neorganiniais rišikliais.

Veikiant karščiui, vibracijai ir kitiems fizikiniams bei cheminiams veiksniams, izoliacija sensta, t.y. palaipsniui praranda mechaninį stiprumą ir izoliacines savybes. Eksperimentiškai nustatyta, kad A ir B klasių izoliacijos tarnavimo laikas sutrumpėja perpus, kai temperatūra pakyla kas 8-10° virš 100°C. Panašiai, didėjant temperatūrai, mažėja ir kitų klasių izoliacijos tarnavimo laikas.

Elektriniai šepečiai

skirstomi į dvi grupes: 1) anglis-grafitas, grafitas ir elektrografitas; 2) metalgrafitas. Pirmos grupės šepečiams gaminti naudojama suodžiai, smulkintas natūralus grafitas ir antracitas su akmens anglių derva kaip rišiklis. Išdeginami šepečių ruošiniai, kurių režimas lemia struktūrinę grafito formą gaminyje. Esant aukštai degimo temperatūrai, suodžiuose ir antracite esanti anglis virsta grafito forma, todėl šis degimo procesas vadinamas grafitizacija. Antrosios grupės šepečiuose taip pat yra metalų (vario, sidabro). Labiausiai paplitę yra pirmosios grupės šepečiai.

4 lentelėje parodytos daugelio markių šepečių charakteristikos.

4 lentelė

Elektrinių šepečių techninės charakteristikos

Šepečių klasė	Prekės ženklas	Vardinis, A/cm2	Maksimalus periferinis greitis, m/s	Savitasis slėgis, N/cm2	Adapteris porai šepečių, V	Trinties koeficientas	Charakteristikos, kurioms esant rekomenduojama naudoti šepetėlius
Anglies-grafitas	UG4	7	12	2-2,5	1,6-2,6	0,25	Šiek tiek sunku
Grafitas	G8	11	25	2-3	1,5-2,3	0,25	Normalus
Elektrografizuotas	EG4	12	40	1,5-2	1,6-2,4	0,20	Normalus
	EG8	10	40	2-4	1,9-2,9	0,25	Sunkiausia
	EG12	10-11	40	2-3	2,5-3,5	0,25	Sunku
	EG84	9	45	2-3	2,5-3,5	0,25	Sunkiausia
Varis-grafitas	MG2	20	20	1,8-2,3	0,3-0,7	0,20	Lengviausias