Главная » Книги и журналы

1 2 3 4 ... 55

обмоточные провода

Классификация и области применения обмоточных и монтажных проводов

Обмоточные провода лрименяются для изготовления различных обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. :В связи С бурным рззвитием отечественного элект.ромашино- и аппаратостроения одновременно резко возросли ассортимент и объем производства обмоточных проводов.

Основную массу изготовляемых в настоящее время обмоточных проводов можно разделить на две группы: с эмалевой изоляцией и с различной волокнистой, бумажной и пленочной изоляцией.

Особые группы составляют обмоточные провода со сплошной стеклянной изоляцией, с керамической, стек-локерамической и стеклоэмалевой изоляцией, а также провода с пластмассовой и эмалевопластмассовой изоляцией, которые применяются для изготовления обмоток различных специальных изделий (резисторы, погружные электродвигатели с открытыми обмотками, обмотки электрических машин и аппаратов особо высокой нагревостойкости и т. п.).

В последние годы преимущественное развитие получили обмоточные провода с эмалевой изоляцией, которые в свою очередь можно разделить на две группы: провода, изготовляемые с применением масляно-смоля-ных эмальлаков, и провода, для изготовления которых применяются различных видов синтетические лаки. Резко растущий объем производства эмалированных проводов новейших типов обусловлен значительно меньшей толщиной эмалевой изоляции и повышенной электрической прочностью ее.



Большинство эмалированных проводов, изготовляемых на синтетических эмальлаках, обладает высокой механической прочностью эмалевой изоляции, благодаря чему эти провода могут применяться без дополнительной обмотки их волокнистыми материалами. Благодаря этому значительно уменьшаются габариты обмоток и повышается к. 3. п. (коэффициент заполнения паза) электрических машин. Кроме того, эмалированные провода обычно значительно дешевле обмоточных проводов с волокнистой изоляцией, а изготовляют их на многоходовых станках с высокими линейными скоростями. Эти обстоятельства являются основными причинами преимущественного применения эмалированных обмоточных проводов. По нагревостойкости эмалированные провода могут изготовляться от А до С включительно.

Маркировка, ассортимент, толщина изоляции и характеристика свойств эмалированных проводов различных типов приведены в гл. 6.

Обмоточные провода с волокнистой изоляцией применяются в электрических машинах и аппаратах, где такая изоляция необходима по условиям изготовления и эксплуатации обмоток и где повышенная толщина изоляции проводов не имеет первостепенного значения. Обмоточные провода с волокнистой изоляцией обладают повышенной эксплуатационной надежностью в сравнении с эмалированными проводами. Обычно предпочтение последним отдается вследствие меньшей их стоимости, малой толщины и лучшей тепловодности эмалевой изоляции. Провода со стекловолокнистой и дельта-асбестовой изоляцией применяются для изготовления электрических машин повышенных классов нагревостойкости. Провода с бумажной изоляцией до последнего времени находят самое широкое применение при изготовлении обмоток масляных трансформаторов. Электроизоляционные пленки обладают весьма высокой электрической прочностью. Провода с такой изоляцией применяются для электрических машин и аппаратов повышенных напряжений.

Маркировка, ассортимент, толщина изоляции и характеристика физико-механических и электроизоляционных свойств обмоточных проводов всей этой группы приведены в гл. 10.

Монтажные провода применяются для внутри- и межприборных электрических соединений, а также для монтажа других электрических схем.



.в связи с развитием злектронно-вычислительной техники, автоматизированных систем управления и ряда других специальных отраслей ассортимент и объем производства монтажных проводов резко возросли и эти провода представляют одну из важных групп кабельных изделий.

Основную массу монтажных проводов можно разделить на две группы: монтажные провода с волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией и монтажные провода с различной пластмассовой изоляцией. В некотором количестве изготовляются также монтажные провода с резиновой изоляцией, которые обладают повышенной гибкостью, а также монтажные провода с изоля цией из триацетатных, лавсановых и фторопластовых пленок.

Монтажные провода с волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией обычно применяются для монтажа приборов и устройств, не подвергающихся воздействию высокой влажности. По нагревостойкости большинство конструкций этих проводов относится к классу А. Особенно многочисленна группа монтажных проводов с пластмассовой изоляцией, которые могут эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, но в ограниченном температурном интервале (для проводов с поливинилхлоридной изоляцией - от минус 40 до плюс 70 °С, а с полиэтиленовой изоляцией - до плюс С). Эти провола можно классифицировать следующим образом:

1. Основную часть составляют монтажные провода с поливинилхлоридной и полиэтиленовой изоляцией общепромышленного и бытового назначений. В соответствии с проектом стандарта эти провода могут изготовляться для рабочих напряжений 500 и 1 ООО в переменного тока с частотой до 5 ООО гц (или соответственно 700 и 1400 в постоянного тока). Отдельные конструкции предусматривают наличие поверх изоляции защитной капроновой оболочки и экрана из медных луженых проволок.

2. Для различных специальных областей применения пока продолжают в значительном количестве изготовляться провода с пластмассовой изоляцией, у которых токопроводящие жилы предварительно обматываются изоляционными волокнистыми материалами (провода марок МШВ, МГШВ и др.), а также провода с изоляцией из облученного полиэтилена.



3. Для монтажа электрических схем счетно-решающих устройств, систем автоматического управления и других специальных целей для рабочих напряжений до 250 в применяются так называемые малогабаритные монтажные провода с повышенной гибкостью токопроводящих жил и пониженной толщиной пластмассовой изоляции.

4. Наконец, для работы при повышенных рабочих температурах преимущественное применение находят монтажные провода с фторопластовой изоляцией, которые могут эксплуатироваться в интервале от минус 60 до плюс 200-250°iC.

Для работы при более высоких температурах могут применяться монтажные провода с изоляцией из нескольких слоев обмоток стекловолокна с подклейкой и пропиткой жаростойкими составами на органо-силикат-ной основе.

Маркировка, ассортимент, характеристика физико-механических и электроизоляционных свойств монтажных проводов различных типов приведены в гл. 12.



ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

---- й!

ОБМОТОЧНЫЕ ПРОВОДА С ЭМАЛЕВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

Главе первая

ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ОБМОТОЧНЫХ И МОНТАЖНЫХ ПРОВОДОВ

1-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛАХ - МЕДИ И АЛЮМИНИИ

Обмоточные и монтажные провода изготовляются преимущественно с медными токопроводящими жилами. Реже применяется проволока из алюминия и сплавов высокого сопротивления (манганин, константан, нихром).

Медная проволока изготовляется из слитков, которые в нагретом состоянии прокатываются в катанку диаметром около 8 мм. Часть катанки изготовляется диаметром 10 мм и используется вместе с подкатом фасонного сечения для изготовления прямоугольной проволоки. После травления из катанки на волочильных мащинах изготовляется проволока нужных размеров.

Медные слитки в соответствии с ГОСТ 193-67 изготовляются следующих типов: OH-I и СН-П-слитки горизонтальной отливки с неудаленной верхней поверхностью (слитки С'Н-1 имеют массу 85-95, 97-107 и 119-131 кг, а слитки СН-П 93-103, 107-120 и 136- 140 кг); CC-I и СС-П-слитки горизонтальной отливки с удаленной (строганой) верхней поверхностью (масса слитков OC-I 78-86, 97-97 и 108-122 кг, а слитков СС-П 85-95, 96-105 и 117-128 кг); OB-I и СВ-П - слитки вертикальной непрерывной отливки (масса слитков CB-I 93-99, 115-128 кг и т. д., а слитков СВ-П 80-86, 102-107 кг и т. д.).

Слитки СН и GC изготовляются из электролитической меди М-1 (ГОСТ 859-66, содержание меди не менее 99,9%). В гост 859-66 дана маркировка меди в за-



висимости от степени ее чистоты (марки МОО, МО, МОб, М-1 и др.) и нормировано предельное содержание примесей (для меди различных марок в пределах 0,01- 1,0%), наличие которых существенно влияет на электропроводность и механические свойства меди.

В соответствии с ГОСТ 193-67 содержание кислорода в слитках CH-I и ОН-П должно быть не более 0,06%, п слитках CC-I и СС-П не более 0,045% и в слитках CB-I и СВ-П ие более 0,0035% (бескислородная медь).


Рис. 1-1. Микроструктуры медных cjihikob. а - обычная медь; б -бескислородная медь.

Кислород внутри слитков образует закись меди CugO. Влияние последней заключается в том, что при этом образуется эвтектика Си-СйО, которая при застывании металла располагается по границам кристаллитов, образуя своего рода пленку (рис. 1-1), что отрицательно сказывается при волочении медной проволоки малых сечений.

Дело в том, что в литой меди эвтектика Си-СгО располагается по границам кристаллитов, а после обработки давлением эвтектика разрушается и в деформированной меди кислород присутствует в виде обособленных включений СигО.

Формы медных слитков различных марок приведены на рис. 1-2.

При отливке меди в горизонтальные изложницы под верхней поверхностью образуется значительное количество мелких пустот; кроме того, верхний слой богатiCugO. Поэтому у слитков CC-I и CC-II строгают верхнюю поверхность на глубину до 10 мм,.

Высококачественно изготовленные слитки из бескислородной меди имеют значительно лучшую структуру, отсутствуют мелкие пустоты и прочие дефектные местд



как на поверхности, так и внутри слитков. Это подтверждается и более высокой плотностью меди указанной марки по сравнению с обычной.

Проволока из бескислородной меди имеет меньшее удельное сопротивление в сравнении с обычной медью марки .М-1 (0,01694-0,01710 вместо 0,01724 ом.-ммУм). Это объясняется в первую очередь отсутствием кислорода, так как окислы различных примесей более интенсивно снижают электропровод-ность меди, чем неокисливши- шпь/ СН 1 uLC 1

еся примеси. г-1-,-

Благодаря наличию более --J--(I

правильной и однородной кристаллической структуры и от- .у--

сутствию по границам кристал- 1 \\ 3 яитов эвтектики Си-СнгОбес-

кислородная медь обладает вы- J:. иЦ-Пи СС-П

сокой гпластичностью и тягу- Ч

честью, что дает возможность ---

изготовлять проволоку диаметром до 0,01 мм с повышенной ( \,- стойкостью при испытаниях на i-HHjtz-ИГ

изгиб и кручение. . о

, Рис. 1-2. Формы медных

Бескислородная медь яв- слитков, ляется более стойкой ори

кратковременных воздействиях повышенных температур. В этом, например, убеждают результаты опытов, проведенных на заводе в Светозарово (Югославия). На рис. 1-3 и 1-4 даны микрошлифы образцов проволоки из обычной и бескислородной меди, отожженных в течение 30 мин в среде водорода при 850 °С. У обычной меди структура разрушилась и проволока из нее совершенно не выдерживает изгибов, в то время как у бескислородной меди границы между кристаллами сохранились по существу неповрежденными (эта проволока выдерживает более 10 двусторонних изгибов).

Первичный алюминий (ГОСТ 11069-64) разделяется на три группы: алюминий особой чистоты (А199,999), высокой чистоты (четыре марки с содержанием А1 99,995-99,95%) и технической чистоты (восемь марок, А1>99,85-99,0%).

Для электротехнических целей, в том числе и для изготовления обмоточных проводов, применяется алюминий марки АЕ (А1>99,5%).



гост 11069-64 предусматривает выпуск алюминия марки А5 (А199,5%). Алюминий этой марки для кабельных изделий непригоден вследствие иного характера состава примесей. Основными примесями в алюминии


Рис. 1-3. Микроструктура проволоки из обычной меди после отжига в течение 30 мин в среде водорода при 850°С.

являются Ре и Si. Примеси Si резко снижают электропроводность алюминия, так как они образуют с алюминием твердый раствор А1-Si. Железо с алюминием твердого раствора не образует, поэтому его влияние на электропроводность проволоки невелико. ГОСТ 11069-64 ограничивает содержание Si в алюминии марки АЕ (до 0,12%) и допускает содержание Ре в пределах 0,18-


Рис. 1-4. Микроструктура проволоки из бескислородной меди после отжига в течение 30 мин в среде водорода при 850 °С.



0,35%- В алюминии марки А5 содержание Si, а также Fe допускается в пределах до 0,3%.

Форма алюминиевых слитков, применяемых при изготовлении проволоки для электротехнических целей, приведена на рис. 1-5. Такие слитки в соответствии с гост 4004-64 могут быть длиной 1 200-1 400 мм (масса 29-36 кг), 1400-1 500 мм (масса 36-42 кг) и 2500-2 700 мм (масса 62-76 кг). На отечественных заводах обычно применялись

слитки первой и второй групп, г-

из которых горячей прокаткой I----

изготовляется катанка диаметром около 9 мм. Рис. 1-5. Форма алюми- Г) ниевых слитков.

Все большее применение

начинает находить метод изготовления алюминиевой ката.нки путем непрерывного литья, охлаждения и застывания алюминия на медленно вращающемся кристаллизаторе и последующей прокатки образующегося слитка в катанку, которую можно получить в больших бухтах массой до 500-700 кг. В этом случае значительно облегчается последующий процесс волочения алюминиевой проволоки, так как исключается необходимость сварки отдельных бухт обычной катанки. Успешно ведутся работы по применению непрерывного литья и последующей прокатки для изготовления медной катанки.

i-l. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕДНОЙ

ПРОВОЛОКИ

В СССР стандартизована медная твердая и мягкая (отожженная) проволока из меди марки М-1. На эту проволоку в настоящее время распространяется ГОСТ 2112-62, по которому она может изготовляться твердой (марка МТ) и мягкой (марка ММ) диаметром 0,03- 10,0 мм. По особым техническим условиям изготовляется также медная проволока диаметром 0,02-0,25 мм с допуском ±0,003 мм.

Проволока должна иметь чистую и гладкую поверхность, отдельные местные поверхностные дефекты не должны выходить за пределы двойных допусков по диаметру; овальность сечения не должна выводить размеры проволоки за пределы допускаемых отклонений по диаметру. Механические свойства медной проволоки по гост 2112-62 приведены в табл. 1-1. -



Таблица 1-1 Механические свойства медной проволоки

Марка проволоки

Диаметр проволоки, мм

Предел прочности при растяжении, кгс 1мм, не менее

Относительное удлинение, %, не

менее

Предел прочности при растяжении, кгс1мм\ не менее

Относительное удлинение, %, Ff менее

0,03-0,06

0,07-0,09

0,10-0,19

0.20-0,59 t

0,60-0,99

1,00-1,99

2,00-2,99

3.00 4,99

5,00-10,00

Твердая проволока диаметром 1,0-6,0 мм должна без разрушения выдерживать в зависимости от диамет-раз не менее 7-4 перегибов. Электрическое сопротивление медной проволоки марки ММ при 20 °С должно быть не более 0,01724 ом-мм1м, а проволоки марки МТ диаметром до 0,99 мм не более 0,0180 ом-мм/м, диаметром 1,00-2,49 мм не более 0,0178 ом-мм1м и диаметром 2,5 мм и более не выше 0,0177 om-mm-jm.

На рис. 1-6 приведено изменение предела прочности при растяжении, относителыного удлинения при разрыве й удельного электрического сопротивления медной проволоки марки М-1 при отжиге твердой проволоки в течение 1 ч при различных температурах. Этот рисунок показывает, что наибольший рост относительного удлинения происходит в интервале температур 200-400°С, причем значительное изменение механических свойств при отжиге сопровождается сравнительно малым изме-



1 2 3 4 ... 55
Яндекс.Метрика