Обмотка встык на практике, как правило, не используется, так как при изгибе провода на наружной стороне витка ленты будут расходиться, а на внутренней - вспучиваться.

Несколько слоев ленты накладываются с зазором, причем недопусти­ мо совпадение зазоров в двух или более слоях, так как снижается электри­ ческая прочность изоляции. Наружный слой накладывается с перекрытием. Вообще же обмотка с перекрытием используется для повышения электри­ ческой прочности в случаях, когда число накладываемых лент не превы­ шает 3. При большем числе лент снижается гибкость изоляции и увеличи­ вается вероятность механического повреждения лент при изгибах.

Основные соотношения параметров обмотки лентами могут быть по­ лучены, как и в случае обмотки нитями, из анализа развертки одного повива ленты (рис. 4.2, е - зазор или перекрытие).

Знак «+» обозначает перекрытие, знак «-» за­ зор.

Так как треугольники АВС и ADE подоб­ ны, то

nd

(4.3)

h ± e J h 2 + n2d 2

Здесь не учитывается толщина ленты,

Перекрытие е обычно выражается в долях шага обмотки или в процентах от него, поэтому, приняв е = khyиз (4.3) получаем

Так как h = nd tg a, ab = nd{\ ± К) sin а, то, используя эти выражения и формулу (4.3), можно построить диаграмму, удобную для расчетов тех­ нологических режимов (аналогично случаю обмотки нитями).

4.1.1. Обмоточные машины для наложения изоляцни из натуральных и синтетических волокон

Принцип действия обмоточных машин заключается в следующем. Изолируемая проволока с отдающего устройства через протиры и прямильное устройство направляется к обмотчикам, на которых установлены бобины с нитями, затем готовый провод с помощью тягового устройства

принимается на вращающийся барабан или катушку. Обмоточные маши­ ны, как правило, многоходовые, т.е. на них одновременно изолируется не­ сколько проволок.

Качество наложения изоляции определяется типом применяемых об­ мотчиков. Все обмотчики различаются между собой расположением боби­ ны с нитями по отношению к оси изолируемого проводника. Обычно ис­ пользуют центровые обмотчики, у которых ось изолирующей бобины сов­ падает с осью изолируемой проволоки (рис. 4.3). Эти обмотчики хорошо уравновешены и допускают большие частоты вращения (до 10 000 об/мин). В обмотчике устанавливаются друг за другом несколько бобин с прядками из нитей. При заправке новых бобин проволоку необхо­ димо разрезать. Габариты обмотчиков достаточно большие.

У эксцентричных обмотчиков оси изолирующей бобины не совпадают с осью изолируемой проволоки. Они име­ ют пониженную частоту вращения по сравнению с центровыми, но в них не нужно устанавливать запасные бобины, поэтому габариты их меньше, нет необ­ ходимости разрезать проволоку при за­ правке новой бобины.

Обмоточные машины снабжаются автоматами, которые при обрыве прядки останавливают машину. После наложе-

ния изоляции провод на выходе из об- обмотчика мотчика проходит через ниппель или две стальные пластины, где произво­

дится сглаживание изоляции. Усилия сжатия пластин регулируются с по­ мощью регулировочных винтов.

Одним из основных узлов обмоточной машины является тяговое уст­ ройство, осуществляющее протягивание изолируемой проволоки через ра­ бочие узлы машины. В машинах для наложения волокнистой изоляции ис­ пользуются тяговые устройства колесного типа. На современных машинах по мере наполнения катушки частота ее вращения уменьшается, натяжение провода регулируется автоматически.

Равномерность раскладки изолированного проводника по ширине приемной катушки обеспечивается специальным раскладочным устройст­

вом.

Основные параметры некоторых типов обмоточных машин, предна­ значенных для наложения изоляции из натуральных и синтетических воло­ кон, приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1 Основные параметры обмоточных машин, предназначенных

для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон

Для изолирования проволоки диаметром 0,05-0,35 мм используют 28-ходовые машины марки 01-28-Э, имеющие 28 центровых обмотчиков. Расположение ходов двустороннее, по 14 с каждой стороны. Изолирование проволоки диаметром 0,38-1,56 мм производится на 16-ходовых машинах марки 02-16-Э. На каждый ход имеется два центровых обмотчика, вра­ щающихся в противоположные стороны. Расположение ходов двусторон­ нее, по 8 с каждой стороны. Изолирование проволоки диаметром 1,0- 4,0 мм выполняется на машинах марок 03-6-Э и 03-8-Э. Эти машины обо­ рудованы тремя центровыми обмотчиками на каждый ход, так как они предназначены для наложения комбинированной изоляции из телефонной бумаги, синтетической пленки, хлопчатобумажной или синтетической пряжи.

Провода с волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией использу­ ются в электрических машинах, аппаратах и приборах в тех случаях, когда возможны повышенные механические нагрузки на провод.

Медные и алюминиевые провода круглого и прямоугольного сечения марок ПБД и АПБД имеют двухслойную изоляцию из хлопчатобумажной пряжи, в пропитанном состоянии их температурный индекс (ТИ) равен 105.

Выпускаются круглые медные провода марки ПБД диаметром 0,355- 2

5,2 мм и прямоугольные сечением 1,7-83,1 мм , а также круглые алюми­ ниевые провода марки АПБД диаметром 1,32-8 мм и прямоугольные сече­ нием 6,8- 88,7мм2

Изоляция должна быть наложена на проволоку плотно, без утолщений и оголенных мест, направление наложения слоев обмоток должно быть противоположным. Шаг обмотки круглого провода хлопчатобумажной

пряжей в зависимости от диаметра провода равен 2,6-6 мм. При увеличе­ нии шага обмотки могут наблюдаться просветы в изоляции и даже ее спол­ зание с проволоки.

С изоляцией из двух слоев обмотки натуральным шелком выпуска­ ются прямоугольные провода марки ПЖД и круглые провода из мягкого и твердого константана марок ПЖДКМ и ПЖДКТ. Волокнистая изоляция не может обеспечить получение идеально гладкой поверхности провода, по­ этому на поверхности из натурального шелка допускаются ворсистость, утолщения в местах заправки пасм, местные утолщения - не более одного на длине 25 мм.

Круглые медные провода марки ПЛД, имеют изоляцию из двух слоев лавсановых нитей. Диаметр проводов 0,4-1,32 мм. Однако выпуск таких проводов ограничен, так как стойкость лавсановой изоляции против удар­ ных нагрузок невелика. Ее повреждение возможно даже при транспорти­ ровке провода.

Сама по себе волокнистая изоляция обладает невысокой электриче­ ской прочностью, так как в ней имеются воздушные промежутки. Повы­ шение пробивного напряжения достигается путем введения дополнитель­ ного слоя изоляции из эмали, т.е. провода имеют эмалево-волокнистую изоляцию. Выпускаются медные провода с эмалево-волокнистой изоляци­ ей марок ПЭШО, ПЭЛО и ПЭБО. ПЭШО имеют изоляцию из одного слоя эмали и одного слоя натурального шелка, диаметр 0,05-1,5 мм; ПЭЛО - из эмали и лавсанового волокна, диаметр 0,2-1,32 мм; ПЭБО - из эмали и хлопчатобумажной пряжи, диаметр 0,4-2,2 мм. В тех случаях, когда про­ вода должны обслуживаться без предварительной зачистки изоляции и в то же время обладать повышенной механической прочностью, применяется покрытие на основе полиуретанового лака и обмотки из лавсанового во­ локна, термообработанной до оплавления нитей. Такие провода имеют марку ПЭПЛОТ, диаметр 0,08-0,5 мм. Предназначены они для изготовле­ ния запоминающих устройств вычислительных машин, трансформаторов, их ТИ = 120 °С.

4.1.2. Обмоточные машины для наложения бумажной и пленочной изоляции

Принцип действия и конструкции этих машин аналогичны принципу действия и конструкциям машин для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон. Различие заключается лишь в типах применяе­ мых обмотчиков и тяговых устройств (чаще используются тяговые устрой­ ства гусеничного типа).

Обмоточные провода с бумажной и пленочной изоляцией малых се­ чений (0 £ 4 мм и S <12 мм2) изолируются на вертикальных обмоточных

машинах типа 03-6-Э или 03-8-Э (см. табл. 4.1), а проволока больших се­ чений - на горизонтальных обмоточных машинах. Основные параметры обмоточных машин для наложения на проволоку бумажной и пленочной изоляции приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2 Основные параметры обмоточных машин, предназначенных для наложения на проволоку бумажной и пленочной изоляции

Рассмотрим машину 08. Эта горизонтальная машина предназначена для изготовления круглых и прямоугольных обмоточных проводов сечени­ ем от 2,5 до 12,5 мм2с изоляцией из бумажных и синтетических лент. Ма­

шина имеет 4 бумагообмотчика, на каждом из которых закрепляются два ролика с бумажными или синтетическими лентами. Таким образом, на ма­ шине марки 08 может одновременно накладываться 8 лент. Требуемый шаг наложения изоляции достигается за счет установления линейной скорости движения провода с помощью коробки передач.

В унифицированной серии обмоточных машин используются обмот­ чики тангенциального типа, обеспечивающие, в отличие от центровых, вы­ сокую плотность наложения бумажной изоляции. У эксцентричного об­ мотчика тангенциального типа средняя линия сходящей бумажной ленты является касательной к поверхности изолирующей жилы (рис. 4.4), что обеспечивает равномерность натяжения бумажной ленты.

угольные - сечением 3-90 мм Для монтажа трансформаторов используются провода марки ПБУ с

изоляцией из уплотненной высоковольтной кабельной бумаги, их ТИ= 105. Нижняя и верхняя ленты изоляции должны быть наложены с пе­ рекрытием не менее 2 мм, промежуточные - с зазором не более 2 мм.

При наложении бумажной ленты необходимо изменять направление обмотки не реже чем через 8 лент. В изоляции, состоящей из трех лент, совпадение лент не допускается. В изоляции, состоящей более чем из трех лент, число совпадений не должно превышать: одного - при числе лент до 6; двух - при числе лент до 16; трех - при числе лент свыше 16.

Для провода марки ПБУ нижний и промежуточный слои изоляции выполняют из кабельной высоковольтной уплотненной бумаги толщиной 0,08 мм.

Для изоляции проводов используется кабельная бумага толщиной не более 0,12 мм и телефонная толщиной 0,05 мм.

В производстве некоторых обмоточных и монтажных проводов при­ меняется неориентированная (сырая каландрованная) фторопластовая лен­ та, накладываемая обычно с перекрытием. При обмотке такой лентой к обмоточному оборудованию предъявляются повышенные требования. Это связано с тем, что механическая прочность таких пленок невысока, а спо­ собность удлиняться за счет растягивающих усилий у них значительно больше, чем у ориентированных фторопластовых или других синтетиче­ ских пленок. Поэтому обмоточные машины должны быть снабжены спе­ циальными устройствами для регулирования и поддержания в заданных пределах малого натяжения, исключающего вытягивание или обрыв плен­ ки. Машины такого типа применяются для наложения на проволоку изоля­ ции из полиимндно-фтороддастовых пленок, подвергаемых последующему нагреву или спеканию. В этом случае наложение изоляции должно быгть плотным, в ней не допускаются морщины н неплотности.

Отечественная вертикальная изолировочная машина марши МО-2 предназначена для изолирования проволоки сечением д о 15 мм шюшашвд- но-фторопдастовьши пленками. Машина имеет три обмотчика.. Частота вращения обмотчиков до 8&0 об/мин, линейна» скорость вэошируемого проводника от 23До 11,7 обймнн.

Гориэонтальвая машина марки ГИМ-ЗА шрщщзштеш. шт иэошироiwmif или старыми цядмя^/)1)двирл^втти[ШШ ШШШШ

проводников диаметром от 1 до 5 мм.

Тип обмотчиков —нплутятгит ргаш дп^ шга ЕЖЯВДОВД об$ВППГЧШНВВ yciaнашгаваюлг по два кружка д еты . Машина двгужжидавш. Ешввд^ хвд шмюег четыре обмотчика. Частота вращения обмотчиков №$Юм//ш№-

ОбьЛЧИО шппарипня! буМООВШЕЛК И ШМШИМербВ&ПХ шипит сооЯВШЙСТ 6 —14 ММ, а

4 J 3 . О бмогош ь* в

шдмлиишцвоаа

обмошк. Так юмвоекшоюмюкшв шмееяг шшшгитшунп(сшпиншвс^ь щтпт шсг

TTWpmgMmiffpp у м и л и в ^ тгот> сбМ КШ В у Ш5 ЭЯКИШ ФЭДШНЕШШ ППЩЩЛЕШВШШ^ ППрШШШПЕВЕЕ

лкйОбмшФдаие маиш им одаекэт лшвяявде з ш и ш двш дгадашвйооА’ шршшжш и

иадмтитдртр щ а^ртя»Ш 1Ш Я№ пюттш доив тдптитаидт ттмур^днпт ПШИВЦрМПIIM L.

В настоящее время применяют совмещенную технологию на специ­ альных стеклообмоточных машинах. Наилучшее качество проводов обес­ печивается при применении послойной запечки.

При производстве проводов с температурным индексом не выше 155 °С в обмотке из стекловолокна допускается применение лавсановых или капроновых нитей - не более 20 % общего количества стеклянных ни­ тей. Лавсановые или капроновые нити должны быть равномерно распреде­ лены между стеклянными. При нагревании провода они расплавляются и подклеивают обмотку к проводу, а стеклянные нити склеиваются между собой. Применение лака для подклейки и пропитки стекловолокна имеет существенный недостаток - при тепловой обработке в атмосферу выбра­ сывается значительное количество растворителя. Поэтому наиболее пер­ спективным является стекловолокно, у которого в первичной нити содер­ жится до 50 % элементарных волокон из полиэтилентерефталата (лавсана), соединенных со стеклянной нитью круткой. При этом не требуется приме­ нения подклеивающих и пропитывающих лаков. При тепловой обработке отдельные нити плотно склеиваются между собой и обеспечивают высо­ кую механическую прочность изоляции проводов на истирание.

Основные типы стеклообмоточных машин и их параметры указаны в табл. 4.3.

Таблица 4.3

В стеклообмоточных машинах используют центровые обмотчики, обеспечивающие высокую скорость вращения - до 3500 об/мин. После ла­ ковой ванны провод проходит несколько раз через печь для сушки и запеч­ ки слоя лака. Линейная скорость движения провода определяется не часто­ той вращения обмотчиков, а временем, необходимым для сушки и поли­ конденсации слоя подклеивающего и пропитывающего лака в печах.

При остановке печь автоматически откатывается, провод оказывается вне зоны нагрева, и его изоляция не повреждается.

Принцип действия стеклообмоточной машины рассмотрим на приме­ ре машины СОГ-60 (сечение до 60 мм2).

С отдающего барабана проволока, пройдя направляющие ролики, протиры и прямильные вальцы, поступает к первой лаковой ванне, где на­ носится слой лака для подклейки стекловолокнистой изоляции. Затем про­ волока подсушивается, дважды проходя через печь, после чего проходит через первый обмотчик, вторую лаковую ванну и второй обмотчик. После этого она огибает поворотные ролики и поступает в третью лаковую ван­ ну, в которой второй слой стекловолокна пропитывается. Затем при двой­ ном проходе через нижнюю и верхнюю камеры печи производится сушка и запечка изоляции. Далее провод дважды проходит через ванну с лаком (нанесение поверхностного покрытия) и снова дважды через печь. Готовый провод принимается на барабан. Обмотчики центрового типа имеют мага­ зин запасных бобин со стекловолокном (обычно 7-8 бобин). Печь состоит из неподвижного и подвижного составов, при остановке машины печь ав­ томатически откатывается, что исключает повреждение изоляции от пере­ грева.