
- •Міністерство освіти україни
- •Київський національний університет технологій та дизайну
- •Основи теорії магнітних ланцюгів
- •1.1. Загальні відомості про магнітні ланцюги
- •1.2. Основні закони магнітного ланцюга.
- •1.4. Метод розбивки поля на прості об’єми.
- •1.5. Метод побудови картини поля
- •1.6. Формула Максвелла
- •2. Розрахунок механічної характеристики електричного апарата
- •2.1. Загальні відомості
- •2.2. Приклад розрахунку механічної характеристики
- •2.2.1.Механічна характеристика від сили вимикаючої пружини
- •2.2.2. Механічна характеристика від сил контактів, що розмикаються
- •2.2.3.Механічна характеристика від сили контакту, що замикається
- •2.2.4. Побудова повної механічної характеристики
- •3. Проектний розрахунок електромагніту
- •3.1. Основні положення
- •3.4. Приклад розрахунку
- •Розв’язуваання.
- •4. Перевірний розрахунок електромагнітів
- •4.1. Розрахунок клапанного електромагніту постійного струму
- •4.1.1. Намічаємо шляхи проходження магнітних потоків в заданій системі.
- •4.1.2. Робимо розбивку сталі магнітопроводу на ділянки.
- •4.1.3. Розрахунок магнітної проводності і опорів повітряних зазорів методом ймовірних шляхів магнітного потоку.
- •4.1.3.1. Розрахунок магнітної провідності робочого повітряного зазору в.
- •4.1.3.2. Розрахунок магнітної провідності паразитного зазору п (рис. 4.5)
- •4.1.3.3. Розрахунок магнітної провідності монтажного зазору між сердечником і ярмом.
- •4.1.3.4. Розрахунок магнітної провідності розсіювання (рис. 4.6)
- •4.1.4. Складаємо схему заміщення магнітної системи
- •4.1.5. Визначення коефіцієнтів розсіювання повітряного зазору.
- •4.1.6. Розрахунок кривих намагнічування магнітної системи електромагніту
- •5. Котушки електромагнітів постійного і змінного струму
- •5.1. Обмотувальні проводи і конструкція котушок
- •2. Обмотувальні проводи з ізоляцією з пряжі.
- •3. Обмотувальні проводи з комбінованою ізоляцією.
- •5.2. Конструктивні особливості котушок електричних апаратів.
- •5.3. Обмотувальний простір і коефіцієнти заповнення
- •5.4. Активний опір котушки
- •5.5. Нагрів котушки
- •5.6. Тепловіддача котушки
- •5.7. Розрахунок котушки постійного струму, що працює в тривалому режимі
- •Приклад 5.1.
- •5.8. Розрахунок котушки змінного струму.
- •5.9. Розрахунок котушок у короткочасному режимі роботи
- •5.10. Розрахунок котушки в повторно-короткочасному режимі роботи
- •6. Завдання на курсове проектування.
3. Обмотувальні проводи з комбінованою ізоляцією.
Виготовляються круглі і прямокутні середніх і великих перетинів. Такі проводи, що мають як емалеву ізоляцію, так один чи два шари ізоляції з пряжі, поєднують достоїнства обох видів ізоляції. Єдиним недоліком комбінованої ізоляції є її значна радіальна товщина.
Найбільш розповсюджені марки проводів з комбінованою ізоляцією:
ПЕЛБО — шар емалі і шар бавовняної ізоляції;
ПЕЛШО — шар емалі і шар шовкової ізоляції;
ПСДКТ — два шари зі скловолокна з просоченням кремнійорганічним лаком.
5.2. Конструктивні особливості котушок електричних апаратів.
По конструктивному виконанню котушки можуть бути каркасні і безкаркасні. Каркасні котушки виконуються на пресованих каркасах (рис. 5.1, а), збірних металевих (рис. 5.1, б) і збірних ізоляційних (рис. 5.2).
Пресовані каркаси найбільш прості і технологічні, мають гарні ізоляційні властивості, але їхнє виготовлення можливе лише при масовому виробництві, тому що необхідне виготовлення прес-форми. Збірні ізоляційні каркаси можуть виготовлятися клеєними і внаслідок великої трудомісткості застосовуються рідко. Збірні металеві каркаси виконуються у вигляді латунної чи сталевої трубки з насадженими на краях металевими шайбами, що закріплюються або розвальцьовуванням кінця трубки, або припаюванням. Нерідко роль металевої трубки виконує сердечник магнітопроводу.
Таблиця 5.1 Див. № позицій на рис. 5.1 і 5.4
Характеристика ізоляції
№ позиції |
Призначення ізоляції |
Матеріал |
Товщина, довжина, мм |
Кількість шарів |
Примітки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Корпусна |
Волокнит чи скломаса АГ-4 |
3…5 |
|
Каркас |
2 |
Кутова |
Полотно сирове; Тканина скляна |
0,2 0,1 |
2 2-3 |
|
3 |
Зовнішня |
Лакотканина: бавовняна; шовкова; скляна. Стрічка скляна. Зовнішній шар: стрічка тафтяна стрічка кіперна |
0,2 0,1 0,1…0,15 0,1
0,25 0,45 |
2 2-3 2-3 2-3
1 1 |
Тафтяна чи кіперна стрічка застосовуються як механічний бандаж, при изолюванні скляною стрічкою бандажне покриття не обов'язкове |
4 |
Кутова |
Нитка корду |
- |
- |
|
5 |
Межвиткова |
Папір: обклеювальний; телефонний. |
0,033 0,05 |
1 1 |
Зазвичай прокладається через 2—3 шари обмотки і виконує роль не тільки ізоляції, але і вирівнює шари обмотки |
6 |
Кутова |
Лакотканина шовкова; Склотканина. |
0,1 0,15 |
2…3 2…3 |
|
7 |
Кутова |
Картон електроізоляційний |
0,5 |
1 |
|
8 |
Корпусна |
Гетинакс |
2…6 |
- |
|
9 |
Корпусна |
Папір бакелізований; Міканіт формувальний. |
1…2 0,5…1 |
- - |
|
10 |
Корпусна |
Паперово-міканітна |
0,5 |
- |
|
12 |
Вирівнювална |
Картон електроізоля-ційний лакований Гетинакс |
1…2
2…3 |
- - |
|
13 |
Міжвиткова |
Папір азбестовий електроізоляційний просочений Слюдинітова стрічка |
0,2…0,5 0.1…0,2 |
1 1 |
|
14 |
Ізоляція виводу |
Лакотканина: бавовняна; шовкова. Стрічка скляна Скломікострічка |
0,2 0.1 0,1…0,15 0,17 |
1-2 1-2 1-2 1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
Закінчення таблиці 5.1 | |||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
15 |
Внутрішня ізоляція виводу |
Зовнішній шар: склострічка; тафтяна стрічка. Лакотканина: скляна; бавовняна. |
0.1 0,25
0,15 0,2 |
1-2 1-2
1 1 |
|
Примітки:
1. Зазначені в таблиці матеріали рекомендовані, а не обов'язкові; більш високоякісні матеріали застосовуються для котушок підвищеної надійності або працюючих у важких умовах.
2. При напрузі понад 500 А зовнішня, кутова і корпусна ізоляції підсилюються або за рахунок збільшення товщини (поз. 9, 10), або за рахунок збільшення числа шарів.
3. Стрічка при ізолюванні повинна намотуватися з перекриттям не менше половини своєї ширини.
4. Варіанти з кутовою ізоляцією 4 вимагають достатньої ізоляційної відстані між обмоткою і корпусом апарата, застосовуються на низьких напругах. При двохсекційній котушці на збірному каркасі, розділова шайба виконується з гетинаксу; кутова ізоляція така ж, як у крайніх шайб.
5. У котушці виконання б (рис. 5.4) вирівнююча ізоляція 11 ставиться тільки при наявності нерівностей, що створюються виводами.
Котушки з неізольованої мідної чи алюмінієвої стрічки (рис. 5.4, б) виконуються тільки безкаркасними з посиленої по діелектричній міцності міжвитковою ізоляцією. Виводи обмотки котушки можуть виконуватися з гнучкого проводу й у вигляді металевих клем, закріплених на бічній поверхні котушки зовнішньою ізоляцією. Конструкція виводів і їхніх матеріалів показані на рис. 5.5 і наведені в табл. 5.2.
Внутрішній вивід від обмотувального проводу виконується гнучким мідним проводом перетином 0,5...1 мм2; зовнішній вивід зазвичай виконується обмотувальним проводом, складеним у 3...4 рази і припаюється безпосередньо до клеми виводу чи до гнучкого вивідного проводу. При значних перетинах обмотувального проводу виводи, як правило, виконуються гнучким проводом (рис. 5.5, б).
Ізоляція внутрішніх зпаїв обмотувального проводу котушки — зазвичай один шар лакотканини.
Рис.5.1.
Конструкція та ізоляція каркасних
котушок:
а – пресований каркас: І-двохсекційна котушка, ІІ-односекційна котушка;
б – збірний металевий каркас: ІІІ-на осерді, ІV-на трубі
Рис.5.2. Збірні ізоляційні каркаси: а – клеїний; б – розбірний, для прямокутних котушок (матеріал – листовий гетинакс чи
текстоліт товщиною 1...2 мм)
Рис. 5.3. Кріплення котушки: 1 – виступ каркасу, що запобігає повороту котушки; 2 – прямокутна частина шайби каркасу; 3 – тарілчата пружинна шайба. |
|
Рис. 5.4. Конструкція та ізоляція безкаркасних котушок: а) – з ізольованого обмотувального проводу; б) – з голої мідної або алюмінієвої шини. |
Рис. 5.5. Конструкція та ізоляція виводів котушки: а) - виводи при малих перерізах обмотувального проводу;
б) – конструкція клеми жорсткого виводу; в) – виводи при великих перерізах обмотувального проводу.
Таблиця 5.2 Див. № позицій на рис. 5.5
Конструкція і матеріали виводів
№ позиції |
Матеріал |
Товщина, мм |
Кількість шарів |
Примітки |
1 |
Лакотканина: скляна шовкова Мікострічка |
0,15 0,1 0,17 |
1 1 1 |
|
2 |
Провід мідний гнучкий марки ПЩ перетином 0,5…1 мм2 |
- |
- |
|
3 |
Панчоха бавовняна чи скляна Трубка поліхлорвінілова |
0,1…2 0,1 |
|
Панчохи чи трубка наді-ваються на провід поз. 2 |
4 |
Картон електроізоляційний лакований |
0,3 |
1 |
|
5 |
Стрічка мідна |
0,5…1 |
1 |
|
6 |
Картон електроізоляційний лакований Гетинакс |
0,5 1…2 |
1 1 |
|
Примітки:
1. Зазначені в таблиці матеріали рекомендовані, а не обов'язкові.
2. Виводи котушок з напругою понад 500 В треба робити м'якими; ізоляція підсилюється за рахунок збільшення числа шарів.
3. Стрічка при ізолюванні повинна намотуватися з перекриттям не менше половини своєї ширини.