IZOLAREA si Materialele izolante din punct de vedere electric

Materialele izolante din punct de vedere electric au o mare importanta in constructia masinilor electrice. Ele sunt supuse simultan solicitarilor electrice, mecanice si termice. Din punctul de vedere al utilizarii lor in cons­tructia masinilor electrice este de dorit ca aceste materiale sa aiba o rigi­ditate dielectrica, o rezistenta mecanica si o conductivitate termica cat mai mari posibile. Aceste cerinte sunt greu de satisfacut simultan.

In raport cu intensitatea si durata solicitarilor se stabileste 'durata de viata' a acestor materiale. Dintre aceste solicitari, cea termica are o impor­tanta deosebita deoarece ea provoaca schimbari in structura chimica a mate­rialului cu atat mai mari cu cat solicitarea este mai intensa. Prin schimbarea structurii, materialul isi pierde calitatile si devine inutilizabil in scopul ur­marit. Durata de timp in care el isi pastreaza calitatile in masura ceruta cons­tituie durata de viata a lui.

Modul in care influenteaza temperatura asupra duratei de viata a unui material depinde de structura materialului. Experienta arata ca in cazul unei solicitari termice constante se poate considera pentru durata de viata D, a unui material expresia:

Dt = a x ebt

in care a si b sunt constante.

In prezent, se admite pentru durata de viata a materialelor utilizate in constructia masinilor electrice valoarea de 20 ani sau cea 100.000 de ore. In raport cu aceasta s-au stabilit clasele de izolatie in care s-au grupat materialele Si emperatul ii<-- maxim admisibile, date In tabelul 2.2, Pentru mediul ambiant, in zoua temperata, s-a admis ca temperatura standard +40°C, in raport cu care se dimensioneaza masinile electrice si pentru care se sta­bilesc marimile nominale.

S-a constatat ca o marire a temperaturii, la clasai A cu 8° C, la clasa B cu 8 - 10° C, iar la clasa H cu 12° C, reduce durata de viata la jumatate. in fi­gura 2.52 sunt date curbele duratei de viata pentru materialele din clasele A, B si H, utilizate la infasurarile masinilor electrice. In afara de clasa  A , toate celelalte au durate mai mari decat cele stabilite prin norme, tinandu-se sea­ma si de faptul ca pe langa solicitarile termice au loc si alte solicitari care in­fluenteaza asupra duratei de viata, reducand-o.

Materialele izolante utilizate in constructia masinilor electrice, de cele
mai multe ori sunt combinatii de lacuri, materiale liante, materiale izolatoa- re adezive de suprafata si materiale suport. Materialele izolante pot fi naturale din clasa rasinilor, a selacurilor, mica, azbest, uneori lemn (pentru pene in crestaturi), iar ca materiale suport hartie, tesaturi de matase, de bumbac,de fire de sticla, si artificiale care au ca elemente componente de baza legaturi organice macromoleculare obtinute fie pe cale sintetica, fie prin transformarea materialelor naturale . Intre acestea se remarca materialele pe baza de celuloza, fenoplaste, pe baza de rasini  gliptalice, aldehidice, poliesterice nesa­turate, epoxidice, poliuretanice, materia­le pe baza de polivinil, polietilen, policarbonate, cele siliconice si poliamidice.

Izolarea electrica a conductoarelor poate fi adeziva sub forma de lacuri sau prin invelire cu fire de bumbac, matase, sticla etc. sau cu tesaturi din aceste fire .

In vederea unei utilizari mai bune a spatiului crestaturii, se utilizeaza conductoare profilate incepand de la sectiuni mici. Conductoarele cu sec­tiuni mari, masive sau compuse din lite se izoleaza prin infasurare cu banda. La o suprapunere simpla a benzii grosimea izolatiei este in jur de 0 mm.

Izolarea fata de crestatura se face in stransa dependenta de tipul masinii (de curent continuu sau alternativ), de forma crestaturii (deschisa, semideschisa, semiinchisa sau inchisa), de modul de executie a infasurarii si de ten­siunea de lucru.

O atentie deosebita trebuie acordata izolatiei capetelor de bobina, unde izolatia este discontinua trecandu-se de la izolatia crestaturii la cea a capetelor de bobina.

Pentru evitarea descarcarilor luminescente in spatiul dintre conductoare si crestatura, la tensiuni mai mari de 4.000 V bobinele se compoundeaza scotandu-se aerul din locurile goale si introducandu-se material izolant de impregnare.

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

T.E.M.INDUSA INTR-O INFASURARE DE CURENT CONTINU

T.E.M. numita si tensiune de autoinductie ,depinde de variasia in raport cu timpul al curentului.

Valoarea medie de autonductie din bobina care comuta este proportionala cu curentul masinii si cu turatia ei.

Valoarea medie a tensiunii electromotoare induse intr-o bobina,la viteza de rotatie constanta depinde de repartitia inductiei magnetice de a lungul pasului polar si de pasul bobinei.Atata timp cat fluxul fascicular maxim prin planul bobinei este egal cu fluxul polar al masinii, valoarea medie corespunzatoare fluxului fascicular care strabate planul unei bobine ,viteza periferica a indusului,turatia masinii,lungimea axiala al suprafetei active a bobinei,numarul total de conductoare ale masinii,numarul perechilor de cai de infasurare si numarul de poli se obtine valoarea medie a tensiunii induse intr-o spira.

Pentru a avea o functionare buna,fara scantei,este necesar ca tensiunea electromotoare sa aiba o valoare cat se poate mai mica,pe cat posibil sub 10 V.Aceasta tensiune este ceea care limiteaza puterea care se poate obtine cu o masina de current continu.In conditii actuale,puterea este limitata la 23.000 kW.

A doua component t.e.m. rezultate in bobina care comuta are o valoare care depinde de campul magnetic extern.

CARACTERISTICA DE MAGNETIZARE

Se intelege prin caracteristica de magnetizare a unei masini electrice,curba care reprezinta relatia dintre fluxul polar al masinii si tensiunea magnetomotoare corespunzatoare. Campul magnetic din masinile electrice este produs numai prin intermediul curentilor electrici de conductive.
Daca masina functioneaza in gol, in acest caz trec curenti electrici numai prin infasurarile partii inductoare. Curentul electric dintr-o faza a partii inductoare, necesar pentru producerea campului magnetic din masina, se numeste curent de magnetizare. Cunoasterea curen tului de magnetizare e necesara, deoarece infasurarea inductoare se dimensioneaza tinand seama de acest curent.

Aceasta caracteristica se determina experimental sau prin calcul. La o
masina care se proiecteaza, determinarea acestei caracteristici nu se poate
face decat prin calcul.

Metoda de calcul a caracteristicii de magnetizare este generala pentru
toate tipurile de masini electrice. Ceea ce depinde de tipul masinii, sunt
numai relatiile utilizate, corespunzatoare formei constructive.

In figura 2.70 este prezentat circuitul magnetic pentru o pereche de poli
la o masina de inductie. In figura 2.71, a este dat circuitul magnetic pentru o
masina de curent continuu, iar in b, eel pentru o masina sincrona cu poli apa-
renti.

Circuitul magnetic al masinii se descompune in  domenii, pe cat se poate cu inductia magnetic constanta pentru linia de camp a domeniului respective.In cazul considerat, avem urmatoarele domenii: jugul statoric, miezurile

celor doi poil, intrefierurile de sub cei doi poli,dinti si jugul rorori

Intrefierul. Calculul lui U_H8 se face in ipoteza ca suprafetele metalice care limiteaza zona intrefierului sunt suprafete echipotentiale magnetic,deci permeabilitatea magnetica a fierului se admite infinita fata de a aerului, iar campul magnetic dintre capatul dintelui §i talpa polara este un camp plan (diametrul rotorului este infinit). Ca urmare, repartitia campului magnetic in intrefier depinde numai de forma si pozitia relativa a suprafetelor de
limita. Suprafata talpii polare este neteda. Suprafata indusului e dintata. Admitem mai intai ca si suprafata indusului este neteda si apoi consideram influenta prezentei crestaturilor.

In figura 2.72, a sunt reprezentate liniile de camp magnetic in intrefier,iar in figura 2.72, b, repartitia inductiei magnetice de-a lungul pasului polar pentru cazul unui indus neted.