Размещено на http://www.allbest.ru/

Задание №1

Рассчитайте сопротивление изоляции между контактными пластинами коллектора электрической машины с изоляцией из миканита во влажном состоянии, если в сухом состоянии оно равно 1 МОм.

Решение

Миканиты -- твердые или гибкие листовые материалы, получаемые склеиванием листочков щипаной слюды с помощью клеящих смол (шеллачной, глифталевой и др.) или лаков на основе этих смол.

Все миканиты обозначают соответствующими марками, состоящими из двух или трех букв, а иногда и цифр. Первая буква в обозначении марки указывает тип миканита (К -- коллекторный; П-- прокладочный; Ф -- формовочный; Г -- гибкий), вторая буква обозначает вид примененной слюды (М--мусковит, Ф -- флогопит, С--смесь мусковита и флогопита), третья буква, стоящая в обозначении марки миканитов, указывает на тип связующего (смолы): Г -- глифталевая смола, Ш -- шеллачная смола, К -- кремнийорганическая смола, П -- полиэфирная смола.

Рис. 1. Изделия из формовочного миканита в коллекторе:

1 -- коллекторные медные пластины, 2 -- манжета из формовочного миканита, 3 -- цилиндр из формовочного миканита, 4 -- прокладки из коллекторного миканита

Марки коллекторного миканита: КФШ (на шеллачной смоле), КФГ (на глифталевой смоле) и КФГС (на глифталевой смоле, специальный). Для электрических машин с повышенными рабочими температурами (до 180--200° С) изготовляют коллекторный миканит марки КФА на неорганическом связующем -- фосфорнокислом аммонии (аммофос).

Согласно ГОСТ 2196-75 меканит марки КФШ после 48 ч пребывания в атмосфере при температуре 202 °С и относительной влажности 952% меняет свое сопротивление с 1*10¹⁴ до 5*10¹⁰ Ом*м. Значит сопротивление упало в 2000 раз. Имея начальное сопротивление миконитовой прокладки в 10⁶ Ом после обильного увлажнения (48 часов при влажности 95 сопротивление упадет до величины 500 Ом (0,5 кОм)

Ответ: 500 Ом

Задание №2

Рассчитайте возможные длины электродной фольги, ширина которой равна 10 см, если изоляцией между электродами конденсатора с ёмкостью 1 мкФ служит конденсаторная бумага типа АНКОН (марки 1), пропитанная конденсаторным маслом сернокислотной очистки. Изоляция состоит из 10-и слоёв бумаги толщиной 12 мкм=12*10^-5см, спрессованной с коэффициентом запрессовки К=1,2. При расчетах учесть изменение диэлектрической проницаемости клетчатки бумаги в результате её пропитки маслом. Плотность клетчатки принять равной1600 кг/м³.

Решение

Электроемкость конденсатора:

При расчете электроемкости плоского конденсатора нарушением однородности поля около краёв обкладок обычно пренебрегают. Если плоский конденсатор между обкладками имеет N слоев диэлектрика, при этом толщина каждого слоя равна d, коэффициент загрузки 1,2; а диэлектрическая проницаемость , то его электрическую емкость рассчитывают при помощи формулы:

коллектор магнитный сердечник фольга

C=10⁶=

=3,7-диэлектрическая проницаемость бумаги с пропиткой

L==529,73 см

Ответ: длина ленты составит L=529,73 см

Задание №3

Сердечник из аморфного магнитного сплава марки 10НСР имеет площадь поперечного сечения 1 см² и общую длину 10 см и работает при индукции 0,1 Тл. Постройте зависимость магнитных потерь в этом сердечнике от частоты.

Решение

Магнитные потери бывают двух видов:

1. Потери на перемагничивание (на гистерезис) - потери энергии, нагревающие магнитный материал. Удельная мощность потерь, расходуемых на гистерезис, пропорциональна максимальному значению индукции В_макс в степени 1,6…2,0 и частоте, f:Pгист ~ B^(1,6…2)f.

2. Потери на вихревые токи - потери энергии, нагревающие магнитный материал и обусловленные индуктированными в нем переменным магнитным полем вихревыми токами, большими при большей электропроводности материала. Удельная мощность потерь, расходуемых на вихревые токи, пропорциональна квадрату максимального значения индукции Вмакс (возникающей материале при перемагничивании) и квадрату частоты, f:

Pвихр ~ B²f².

Железоникелевый сплав 10НСР обладает довольно высоким значением Bs, проницаемости и коэффициента прямоугольности, а также относительно малой НсОсновное применение: магнитопроводы силовых трансформаторов преобразователей, высокочастотных магнитных усилителей, фазовращателей, магнитных модуляторов. Диапазон частот применения 5--50 кГц.

При перемагничивании магнитопровода в переменном магнитном поле происходят потери энергии. Эти потери включают потери на гистерезис и динамические потери. В соответствии с матеиралом, из которого изготовлен магнитопровод - сплав 10НСР магнитные потери нормируются при магнитной индукции В = 0,1 Тл и частоте f = 1000 Гц и составляют 0,03 Вт/кг. Поскольку сплав магнитомягкий, то приближенно можно считать, что основная доля потерь - это потери на вихревые токи. Поэтому воспользуемся формулой потери на вихревые токи. Определим потери при 1000 и 10000 кГц. Для определения мощности необходимо уделную мощность умножить на объем и на плотность сплава (7,3 Мг/м³)

Мощность потерь можно определить по формуле:

Р=Р_уд

Р_с1=0,219 Вт

Р_с2=2,92 Вт

Где Р_с1 - потери в магнитопроводе при частоте 1000 Гц; Р_с2 - потери в магнитопроводе при частоте в 10000 Гц.

Рис.2 График зависимости потерь от частоты для данного магнитопровода.

Рис. 3 График зависимости удельных потерь от частоты.

Литература

1. Алиев И.И. Электотехнический справочник. М.: Радиософт, 2010. 384с.

2. Бородулин В.Н. Электротехнические и конструкционные материалы: учебное пособие для среднего проф. образования [Гриф Минобразования РФ] - 4-е изд., испр. и доп. М.: Академия, 2008. 280с.

3. Журавлева Л.В.Электроматериаловедение: учебник для нач. проф. образования [Гриф Экспертного совета по НПО Минобразования]. М.: ПрофОбрИздат, 2001. 312 с.

4. Корицкий Ю.В. и др. Справочник по электротехническим материалам Т.3, Л.: Энергоатомиздат, 1988. 728с.

Размещено на Allbest.ru