Глава 2 Материалы, применяемые в электромашиностроении. (967517), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Миканиты бывают коллекторные, прокладочные, формовочные и гибкие. Коллекторный миканит используют для изоляции между коллекторными пластинами. Прокладочный миканит — твердый листовой материал, применяемый для изготовления прокладок. Из формовочного миканита путем горячего прессования изготавливают коллекторные манжеты, корпуса, каркасы катушек и другие изделия фасонного профиля. Гибкий миканит — листовой материал, обладающий гибкостью при комнатной температуре, используют в качестве пазовой изоляции.
Микафолий состоит из слоев листочков щипаной слюды, склеенных друг с другом и с бумагой или со стеклотканью.
Микалента — рулонный электроизоляционный материал, гибкий при комнатной температуре. Микашелк — одна из разновидностей микаленты, имеющая повышенную механическую прочность. Повышенную нагревостойкость имеют стекломикаленты, широко применяют также стеклобандажные ленты.
Микалекс — неорганическая пластмасса на основе молотой слюды и легкоплавкого стекла, стойкая к дуге и имеющая хорошие механические свойства, выпускается в виде листов, пластин и прутков, применяется в конструктивных электроизоляционных механически нагруженных деталях (траверсы, распорки, щитки и т. д.).
Слюдиниты и слюдопласты широко применяются в качестве изоляционных материалов. Номенклатура слюдинитовых электроизоляционных материалов та же, что и материалов на основе щипаной слюды.
В слюдинитах основой являются слюдинитовые бумаги, которые изготавливаются из отходов слюды при равномерном ее нагреве до 700…8000 С с последующей химической обработкой. Из слюдинитовых бумаг производят слюдинитовые ленты, гибкие слюдиниты, формовочный и коллекторный слюдиниты.
Слюдинитовые материалы изготавливаются из листов, полученных из расщепленной слюды путем многократного прокатывания чешуек между валками. В процессе изготовления слюдопластовых листов чешуйки срастаются, образуя более крупные чешуйки слюды, чем в слюдините.
Слюдопластовые материалы выпускаются в том же ассортименте, что и слюдиниты.
Для пропитки обмоток электрических машин широко применяют пропиточные компаунды и лаки, которые обеспечивают цементацию витков, увеличивают коэффициент теплопроводности и повышают влагостойкость обмоток.
Покровные лаки обеспечивают влагостойкость, маслостойкость, защиту от агрессивных веществ обмоток и других частей электрических машин. По способу сушки лаки делятся на лаки печной и лаки воздушной сушки. Первые отвердевают при температуре 80…1800 С, а вторые высыхают при комнатной температуре.
В электромашиностроении в качестве изоляционных материалов применяются материалы на основе натурального и искусственного каучуков. В зависимости от содержания серы получают мягкую резину (1…3% серы) и твердую резину — эбонит (30…35% серы).
Хорошими электроизоляционными свойствами обладают керамические материалы. К неорганическим керамическим материалам относится фарфор, применяемый при изготовлении высоковольтных выводов электрических машин.
В качестве изоляции используются диэлектрические пленки. Наибольшее распространение получили оксидные пленки из алюминия.
В качестве изоляционных и конструктивных материалов в электрических машинах широко применяются пластмассы. Многие пластмассы имеют высокую прочность и хорошие электроизоляционные свойства. При прессовании изделий из порошка можно получить электроизоляционные изделия сложной формы при сравнительно низкой трудоемкости [2,18].
2.4. ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА
Медные и алюминиевые обмоточные провода выпускают круглых прямоугольных сечений. Изоляция проводов определяет принадлежность проводов к тому или иному классу нагревостойкость (температурному индексу — ТИ) [12].
Круглые медные эмалированные провода широко применяют в электромашиностроении. Они имеют небольшую толщину изоляции, в 1,5…2,5 раза меньшую, чем провода, покрытые эмалью и хлопчатобумажной или шелковой тканью. Это повышает теплопроводность и улучшает коэффициент заполнения паза.
Прямоугольные провода применяются в электрических машинах мощностью свыше 100 кВт, они дают лучшее заполнение прямоугольных пазов.
Прямоугольные провода имеют в обозначении буквы П. Ассортимент и размеры прямоугольных проводов приведены в приложении 3.
Свойства изоляции проводов определяются электроизоляционными лаками. Эмали и лаки имеют синтетическую или масляно-смоляную основу. Более 95% всех эмалированных проводов изготавливается с применением синтетических лаков, так как лаки на масляно-смоляной основе требуют при изготовлении растительные масла.
Для проводов класса нагревостойкости А (ТИ 105) применяются покрытия на основе поливинилацеталевых лаков.
Полиуретановые лаки применяются для эмалированных проводов класса нагревостойкости Е (ТИ 120).
Для производства эмалированных проводов классов нагревостойкости В, F и Н (ТИ 130, 155 и 180) используются лаки на полиэфирной, полиэфироимидной, полиэфирциануратимидной и полиэфирамидной основах. Эта группа лаков является в настоящее время основой при производстве эмалированных проводов [12,16].
В табл. 2.5 приведены основные данные медных эмалированных проводов, а в табл. 2.6 — их ассортимент и размеры.
Таблица 2.5. Нагревостойкость, температурный индекс
и конструктивные данные основных типов медных эмалированных проводов
Марка провода | Температурный индекс | Класс нагревостойкости | Тип эмалевой изоляции | Номинальные размеры токопроводящей жилы, мм | Двусторонняя толщина изоляции, мм |
ПЭЛ | 105 | А | Эмаль на масляно-смоляной основе | 0,02…2,50 | 0,010…0,02 |
ПЭВ-1 | 105 | А | Высокопрочная эмаль на поливинилацетатной основе | 0,02…2,50 | 0,01…0,02 0,02…0,085 |
ПЭВ-2 | 105 | А | То же, с утолщенной изоляцией | 0,02…2,50 | 0,025…0,090 |
ПЭМ-1 | 105 | А | Высокопрочная эмаль на поливинилацетатной (поливинилформалевой) основе | 0,02…2,50 | 0,02…0,08 |
ПЭМ-2 | 105 | А | То же, с утолщенной изоляцией | 0,06…2,50 0,06…0,45 | 0,025…0,085 0,033…0,085 |
ПЭВТЛ-1 | 120 | Е | Высокопрочная эмаль на полиуретановой основе | 0,05…1,60 | 0,015…0,007 |
ПЭВТЛ-2 | 120 | Е | То же, с утолщенной изоляцией | 0,05…1,60 | 0,02…0,08 |
ПЭВТЛК | 120 | Е | Двойная эмаль на основе полиуретановых и полиамидных смол | 0,05…1,60 | 0,03…0,05 |
ПЭВТ-1 | 130 | В | Высокопрочная эмаль на полиэфирной основе (лак ПЭ-943) | 0,063…2,50 | 0,025…0,09 |
ПЭТВ-2 | 130 | В | То же (лак ПЭ-939) | 0,063…2,50 | 0,025…0,09 |
ПЭТ-155 и ПЭТВ | 155 | F | Высокопрочная эмаль на полиэфироимидной основе | 0,06…2,44 | 0,025…0,09 |
ПЭТ-200 | 200 | С | Полиамидные лаки, обеспечивающие высокие механическую прочность и нагревостойкость | 0,05…2,50 | 0,025…0,06 |
Основными типами высокопрочных эмалированных проводов являются провода ПЭВ-1 и ПЭВ-2, эмалированные винифлексовой изоляцией, и провода повышенной нагревостойкости ПЭТВ.
Круглые медные провода марок ПЭТВ-1 и ПЭТВ-2 являются основными проводами класса нагревостойкости В (ТИ 130).
Медные провода прямоугольного сечения ПЭТВП выпускаются сечениями 1,4…24,3 мм2.
Для механизированной намотки электродвигателей единых серий применяются провода марки ПЭТВМ, имеющие большую толщину изоляции и лучшие механические свойства. Провода ПЭТВМ выпускаются в диапазоне диаметров 0,25…1,40 мм. Несмотря на увеличение толщины изоляции в среднем на 0,01…0,02 мм по обе стороны, провода марки ПЭТВМ имеют такую же эластичность, что и провода ПЭТВ.
К проводам класса нагревостойкости F (ТИ 155) относятся провода марок ПЭТ-155, ПЭТП-155, ПЭТМ.
По своим электроизоляционным свойствам провода марки ПЭТ идентичны проводам ПЭТВ, но имеют повышенную стойкость к действию теплового удара.
Провода ПЭТП имеют диапазон сечений 1,6…11,2 мм2.
Провода для механизированной намотки ПЭТМ выпускаются в диапазоне диаметров 0,8…1,32 мм.
Для эксплуатации в среде хладона применяются провода ПЭФ-155, отличающиеся от проводов ПЭТМ лишь тем, что их изоляция удовлетворяет специальным требованиям работы в двигателях холодильников.
Таблица 2.6. Ассортимент и расчетные размеры
медных эмалированных проводов
Номинальный диаметр голой проволоки, мм | Расчетный наружный диаметр, мм | ||
ПЭЛ | ПЭВ-1, ПЭМ-1, ПЭЛР-1, ПЭВТЛ-1 | ПЭТ-200, ПЭВ-2, ПЭМ-2, ПЭЛР-2, ПЭВТЛ-2, ПНЭТ, ПЭТВ | |
0,02 | 0,03 | 0,03 | — |
0,025 | 0,035 | 0,035 | — |
0,032 | 0,04 | 0,042 | — |
0,04 | 0,05 | 0,052 | — |
0,05 | 0,062 | 0,07 | — |
0,06 | 0,072 | 0,083 | 0,087 |
0,07 | 0,082 | 0,093 | 0,097 |
0,08 | 0,092 | 0,103 | 0,107 |
0,09 | 0,102 | 0,113 | 0,117 |
0,10 | 0,115 | 0,123 | 0,127 |
0,112 | 0,135 | 0,143 | 0,147 |
0,125 | 0,140 | 0,148 | 0,153 |
0,132 | 0,147 | 0,155 | 0,159 |
0,14 | 0,155 | 0,163 | 0,167 |
0,15 | 0,168 | 0,177 | 0,180 |
0,16 | 0,178 | 0,187 | 0,190 |
0,17 | 0,188 | 0,197 | 0,200 |
0,18 | 0,198 | 0,207 | 0,210 |
0,19 | 0,208 | 0,217 | 0,220 |
0,20 | 0,222 | 0,227 | 0,230 |
0,212 | 0,234 | 0,239 | 0,242 |
0,224 | 0,246 | 0,251 | 0,254 |
0,236 | 0,258 | 0,266 | 0,271 |
0,25 | 0,272 | 0,28 | 0,285 |
0,265 | 0,291 | 0,295 | 0,30 |
0,28 | 0,306 | 0,31 | 0,315 |
0,30 | 0,326 | 0,33 | 0,335 |
0,315 | 0,345 | 0,345 | 0,350 |
0,355 | 0,365 | 0,365 | 0,370 |
0,355 | 0,385 | 0,385 | 0,395 |
0,375 | 0,405 | 0,405 | 0,415 |
0,40 | 0,435 | 0,43 | 0,44 |
0,425 | 0,460 | 0,455 | 0,465 |
0,45 | 0,485 | 0,48 | 0,49 |
0,475 | 0,510 | 0,505 | 0,515 |
0,50 | 0,54 | 0,545 | 0,555 |
0,53 | 0,57 | 0,575 | 0,585 |
0,56 | 0,60 | 0,605 | 0,615 |
0,60 | 0,64 | 0,645 | 0,655 |
0,63 | 0,67 | 0,675 | 0,685 |
0,67 | 0,71 | 0,715 | 0,730 |
0,71 | 0,76 | 0,755 | 0,770 |
0,75 | 0,80 | 0,80 | 0,815 |
0,85 | 0,90 | 0,90 | 0,915 |
0,90 | 0,95 | 0,95 | 0,965 |
0,95 | 1,00 | 1,00 | 1,015 |
1,00 | 1,06 | 1,07 | 1,08 |
1,06 | 1,12 | 1,13 | 1,14 |
1,12 | 1,18 | 1,19 | 1,20 |
1,18 | 1,24 | 1,25 | 1,26 |
1,25 | 1,31 | 1,32 | 1,33 |
1,32 | 1,38 | 1,39 | 1,40 |
1,40 | 1,465 | 1,47 | 1,48 |
1,50 | 1,565 | 1,57 | 1,58 |
1,60 | 1,665 | 1,67 | 1,68 |
1,70 | 1,765 | 1,77 | 1,78 |
1,80 | 1,865 | 1,875 | 1,88 |
1,90 | 1,965 | 1,975 | 1,98 |
2,00 | 2,065 | 2,075 | 2,08 |
2,12 | 2,185 | 2,205 | 2,21 |
2,24 | 2,305 | 2,325 | 2,33 |
2,36 | 2,425 | 2,445 | 2,45 |
2,50 | 2,565 | 2,585 | 2,59 |
Класс нагревостойкости С (ТИ 180 и выше) имеют медные круглые провода ПЭТ-200 и медные прямоугольные ПЭТП-200. Прямоугольные провода выпускаются в диапазоне сечений 1,6…11,2 мм2. Эти провода имеют высокую механическую прочность, выдерживают тепловые удары при 2800 С.