Обмоточные провода в эмалевой изоляции

РЫБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АВИАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА
В ЭМАЛЕВОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Методические указания к лабораторной работе № 1

по дисциплине «Материаловедение и материалы РЭС»

Составил доцент Тусов А. С.

Рыбинск, 2010

ВВЕДЕНИЕ

Обмоточные провода являются одним из основных материалов для изготовления катушек индуктивности, трансформаторов, дросселей, электродвигателей и других электрических машин, реле и электромагнитов. Общая длина обмоточных проводов, израсходованных на изготовление такого изделия, как телевизор, измеряется сотнями метров и многократно превышает суммарную длину остальных проводников.

При изготовлении обмотки того или иного изделия обмоточный провод наматывается на каркас или оправку таким образом, что участки провода, принадлежащие соседним виткам, соприкасаются (намотка «виток к витку»). Поскольку различные участки обмотки находятся под разными потенциалами, всякое нарушение изоляции соприкасающихся проводов приводит к межвитковому замыканию. Замкнутый виток образует как бы вторичную обмотку, нагруженную на свое собственное сопротивление. В результате этого в обмотке резко возрастают потери энергии, обмотка нагревается и при достаточной подводимой мощности ее температура достигает недопустимых значений, что приводит к необратимому повреждению обмотки либо связанного с ней электронного устройства. В маломощной цепи межвитковое замыкание существенно изменяет ее характеристики, например, резко снижает добротность колебательного контура. Если учесть, что поверхность соприкосновения провода в обмотке весьма велика, а для межвиткового замыкания достаточно ничтожной площадки, станет ясно, насколько важна проблема обеспечения качества изоляции обмоточных проводов.

1  КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Обмоточные провода классифицируют по следующим признакам:

- по температурному индексу (ТИ);

- по виду проводящего материала: медь, алюминий;

- по форме сечения проводника: круглого или прямоугольного;

- по типу изоляции: эмалевая, пленочная, волокнистая, комбинированная.

Температурный индекс ТИ является основным параметром, характеризующим эксплуатационные свойства проводов; для проводов в эмалевой изоляции он определяется изоляционной основой лака.

ТИ численно равен температуре в ⁰С, при которой средний ресурс провода составляет 20000 ч., и устанавливается из ряда 120, 130, 155, 180, 200, 220.

Чем выше допустимая рабочая температура электротехнического изделия с обмотками и магнитопроводом, тем больше его электромагнитная  мощность при тех же массе и размерах (габаритная мощность). В свою очередь, температура изделий, эксплуатируемых длительно, не должна превышать температурный индекс.

Для повышения эффективности большинства изделий с обмотками и магнитопроводом (трансформаторов, дросселей, электрических машин, электромагнитов и др.) желательно, чтобы площадь окна магнитопровода была заполнена активным материалом (металлом провода обмотки) с возможно большей плотностью, то есть, коэффициент заполнения окна магнитопровода должен быть возможно ближе к единице. Это способствует улучшению массогабаритных и экономических показателей изделия. Снижение доли изоляции в сечении обмотки достигается за счет уменьшения ее толщины путем применения проводов в эмалевой изоляции. Толщина слоя эмалевой изоляции не превышает 10% диаметра провода. Тонкий слой эмали умеренно эластичен и не образует растрескиваний при изгибании провода.

Эмаль обмоточного провода представляет собой сплошной тонкий слой полимерного термореактивного материала, равномерно нанесенного на металлическую проволоку. Химическую основу современных эмалей образуют такие вещества, как полиэфиры, полиэфиримид, полиуретан, полиамидимид и др.