- •Передмова
- •Розділ 1. Фізичні процеси в електроізоляційних матеріалах
- •1.1. Будова речовини. Класифікація електроізоляційних матеріалів
- •1.2. Загальні поняття про електротехнічні матеріали
- •1.2. Фізична суть провідності діелектриків
- •1.4. Поляризація діелектриків
- •1.5. Діелектрична проникність
- •Якщо то
- •1.6. Діелектричні втрати
- •Для паралельної схеми:
- •1.7. Пробій діелектриків
- •1.8. Теплові властивості ізоляційних матеріалів
- •1.9. Запитання до самоконтролю
- •Розділ 2. Діелектричні матеріали
- •Рідкі діелектрики
- •2.2. Електроізоляційні полімери
- •2.3. Експлуатаційні властивості основних полімерів
- •2.4. Смоли. Воскоподібні діелектрики
- •2.5. Електроізоляційні лаки і компаунди
- •2.6. Волокнисті та паперові діелектрики
- •2.7. Шарові пластики
- •2.8. Cкло, як ізоляційний матеріал
- •2.9. Керамічні діелектричні матеріали
- •2.10. Слюда як діелектрик
- •3.2. Визначення температурного режиму обмоток
- •3.3. Старіння, дефекти і пошкодження ізоляції обмоток
- •3.4. Діагностика обмоток електричних машин
- •3.5. Вимірювання опорів обмоток постійному струмові
- •3.6. Вимірювання опорів ізоляції
- •3.7. Діагностика корпусної і міжфазної ізоляції обмоток
- •3.8. Діагностування міжвиткової ізоляції обмоток
- •3.9. Випробування ізоляції обмоток підвищеною напругою
- •3.10. Запитання до самоконтролю
- •Розділ 4. Провідникові матеріали
- •4.1. Електропровідність та теплопровідність металів
- •4.2. Матеріали високої провідності
- •4.3. Сплави міді та сплави алюмінію
- •4.4. Сплави високого опору, їх властивості і призначення
- •4.5. Контактні матеріали
- •4.6. Надпровідники і кріопровідники
- •4.7. Тугоплавкі провідникові матеріали
- •4.8. Неметалічні провідники
- •4.9. Запитання для самоконтролю
- •Розділ 5. Напівпровідникові матеріали.
- •5.1. Загальні відомості про напівпровідники
- •5.2. Власна і домішкова провідності напівпровідників
- •5.3. Електропровідність напівпровідників
- •5.4. Прості напівпровідники
- •5.5. Електронно-дірковий перехід (p-n перехід)
- •5.6. Запитання до самоконтролю
- •1. Поясніть, які матеріали називаються напівпровідниковими.
- •Розділ 6. Магнітні матеріали
- •6.1. Основні характеристики магнітних матеріалів
- •6.1. Криві залежності намагніченості від напруженості магнітного поля.
- •6.2. Феромагнетики. Процеси при намагнічуванні феромагнетиків
- •6.3. Магнітні втрати
- •6.4. Магнітом’які й магнітотверді матеріали
- •6.5. Запитання до самоконтролю:
4.8. Неметалічні провідники
З числа твердих неметалічних провідникових матеріалів найбільше значення мають матеріали на основі вуглецю (електротехнічні вугільні вироби, скорочено електровугільні вироби). З вугілля виготовляють щітки електричних машин, електроди для прожекторів, для дугових електричних печей і електролітичних ван, анодів гальванічних елементів, високоомних резисторів.
В якості сировини для виробництва електровугільних виробів можна використовувати сажу, графіт або антрацит. Для отримання стержневих електродів подрібненна маса із зв’язуючими речовинами, в якості яких використовуються кам’яновугільна смола, а інколи і рідке скло, формується в прес-формах. При високих температурах досягається штучне переведення вуглецю в форму графіту, після чого такий процес носить назву графітування.
Природний графіт – шаровий матеріал, один з різновидів чистого вуглецю. Його фізичні властивості в напрямі шаруватості і перпендикулярно до нього різні. В напрямі шарів електропровідність графіту має металічний характер (ρ = 8 мкОм·м, αρ = -10-4 К-1). Окремі частинки графіту легко відділяються і ковзають по його поверхні. Ця властивість використовується в техніці для виготовлення сухих змазок на основі графіту.
Сажа є мілкодисперсним вуглецем з домішкою смолистих речовин. Для них характерний широкий діапазон питомого опору (ρ = 0,01-400 Ом·м).
Електричні щітки застосовують в електричних машинах як змінного так і постійного струму різного призначення і потужності, в тому числі і в швидкохідних машинах з кільцями для підведення або знімання електричного струму.
Обпалювання щіток для електричних машин проводять при температурі біля 800 0С; графітовані щітки піддають температурі до 22000С. Для різних марок щіток характерні визначені значення питомого опору, допустимої густини струму, лінійної швидкості на колекторі, коефіцієнту тертя і т.д.
Розрізняють щітки вугільно-графітні (УГ), графітні (Г), електрографітовані (ЕГ), мідно-графітні (МГ). Щітки із вмістом порошкового металу володіють особливо малим електричним опором і дають незначне контактне падіння напруги (між щіткою і колектор-ром). Основні параметри вугільних щіток подані в таблиці 4.4.
Табл.4.4.
Типи щіток |
Питомий опір ρ, мкОм·м |
Допустима густина струму J, МА/м2 |
Допустима лінійна швидкість V, м/с |
УГ |
18-60 |
6-8 |
10-15 |
Г |
10-45 |
7-11 |
12-25 |
ЕГ |
10-45 |
9-11 |
25-45 |
МГ |
0,05-1,2 |
12-20 |
12-25 |
Непроволочні резистори відрізняються від проволочних зменшеними розмірами і високою верхнею межею номінального опору, широко застосовуються в автоматиці, вимірювальній і обчислювальній техніці. Їхній опір не повинен залежати від напруги і вирізнятися високою стабільністю при дії вологи і температури. Виготовляються на основі напівпровідникових матеріалів.
4.9. Запитання для самоконтролю
Класифікація провідникових матеріалів.
Основні характеристики провідникових матеріалів.
Вимоги ставляться до провідникових матеріалів.
Основні марки міді й алюмінію.
Явища надпровідності та кріопровідності.
Сплави високого питомого опору.
Умови виникнення термоЕРС.
Переваги й недоліки алюмінію у порівнянні з міддю.
Сплави міді й області їх застосування.
Сплави алюмінію й області їх застосування.