2. Электроизоляционные материалы

Требования к электроизоляционным материалам (изоляции) весьма разнообразны. Свойства изоляции во многом определяют эксплуатационную надежность, габаритные размеры, массу и стоимость машины.

Одним из важнейших свойств электроизоляционного материала является нагревостойкость – способность материала выполнять свои функции при воздействии рабочих температур в течении времени, определяемого сроком службы электрической машины.

_{По нагревостойкости все электроизоляционные материалы разделяются на семь классов, при этом каждому классу нагревостойкости соответствуют своя предельно допустимая температура} ,(таблица 1.1).

Таблица 1.1- Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов судовых электрических машин.

Класс нагревостойкости	Y	A	E	B	F	Н	С
	90	105	120	130	155	180	>180

Для изоляции электрических машин предусматривается семь классов нагревостойкости.

К первому относятся непропитанные волокнистые материалы органического происхождения (бумага, хлопчатобумажные ткани, ленты, картон, натуральный шелк, ацетатный шелк, полиамидные волокна); _max =90°С.

Класс А составляют все материалы 1 класса, пропитанные органическими лаками, нефтяными маслами, термопластичные компаунды, эмали; _max =105°С.

Класс Е (АБ) включает слоистые пластмассы на основе фенолформальдегидных смол, лавсан, винифлекс, эфиры целлюлозы, эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные смолы и компаунды; _max= 120°С.

Класс В - это композиции материалов органического и неорганического происхождения. Этот класс объединяет неорганические материалы (слюда, асбест, стекло), пропитанные или склеенные органическими лаками; = 130°С

Класс F (ВС) включает материалы класса В, пропитанные и склеенные органическими лаками повышенной нагревостойкости (глифталевые лаки); _max= 155°С.

Класс Н (СВ) включает неорганические материалы с применением в качестве склеивающих и пропитывающих составов кремний органических смол и лаков; _max= 180°С.

Класс С к нему относятся чисто неорганические материалы: слюда, асбест, стекло, микалекс, а также органический материал фторопласт-4; _max > 180°C.

Максимально допустимые температуры установлены для изоляции обычных электрических машин, длительно работающих в номинальных режимах и нормальных условиях эксплуатации. Отклонения от нормальных условий эксплуатации приводят к резкому ухудшению механических и электрических свойств изоляции и, в конечном счете, к сокращению срока службы изоляции.

Считается, что превышение температуры сверх допустимой на каждые 8°С для изоляции класса А снижает срок службы ее вдвое. Для изоляции классов В и Н такое же уменьшение срока службы получается при повышении температуры соответственно на каждые 10° и 12°С сверх допустимой.

3. Проводниковые материалы и обмоточные провода

В качестве проводниковых материалов в электромашиностроении применяются электролитическая (чистая) медь и реже рафинированный алюминий. Медь для электрических проводов не должна содержать более 0,1% примесей.

С ростом температуры удельное электрическое сопротивление меди и алюминия увеличивается (таблица1.2). Расчетная рабочая температура принимается равной 75°С для обмоток с изоляцией классов нагревостойкости А, Е и В, 115°С для обмоток с изоляцией классов нагревостойкости F и Н.

К обмоточным проводам предъявляются требования: малая толщина изоляционного слоя, высокая механическая прочность при одновременной гибкости провода и эластичности изоляции, электрическая прочность и нагревостойкость изоляционного покрытия, высокая токопроводимость.

В данном курсовом проектировании не будут рассматриваться вопросы вентиляции (охлаждения), теплового расчета (распределения температуры по элементам конструкции) и механического расчета (связанного с прочностными характеристиками элементов конструкции).

Основное внимание будет уделено электромагнитным расчетам, а также расчетам эксплуатационных характеристик.

Таблица 1.2. - Значения удельного электрического сопротивления ρ(Ом·м) для меди и алюминия.

Материал					Плотность 103 кг/м3
	20ºС	75ºС	115ºС
Медный провод Алюминиевый провод Литая алюминиевая клетка	17,5 29,4 36,6	21,3 35,7 46,5	24,4 40,0 48,8	8,8 2,6 - 2,7 2,6 – 2,7