Глава 2
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЭЛЕКТРОМАШИНОСТРОЕНИИ
§ 2-1. Электроизоляционные материалы
Улучшение технико-экономических показателей проектируемых электрических машин в значительной степени определяется применением усовершенствованных материалов, в том числе электроизоляционных. Главные требования, предъявляемые к электроизоляционным материалам, — надлежащая нагревостойкости, электрическая и механическая прочность и как можно меньшая толщина.
Развитие электромашиностроения в течение последних десятилетий сопровождается повышением нагревостойкости используемых электроизоляционных материалов. Электрические машины с изоляцией класса нагревостойкости А в настоящее время практически не изготовляются, а класс Е находит ограниченное применение в малых машинах. Конструкция электроизоляции современных электрических машин базируется главным образом на материалах классов нагревостойкости В и F. Специальные машины и машины, работающие в относительно тяжелых условиях (металлургия, шахты и т. п.), выполняют с электроизоляционными материалами класса нагревостойкости Н.
По своему назначению электроизоляционные материалы подразделяют: на материалы, к которым предъявляют в первую очередь требования высокой электрической прочности, например материалы, изолирующие катушки обмоток; материалы, которые должны защищать основные электроизоляционные материалы от механических воздействий, например материалы для выкладки пазов. К таким материалам в первую очередь предъявляют требования высокой механической прочности.
В зависимости от их структуры электроизоляционные материалы подразделяют на следующие основные группы:
а) неорганические волокнистые материалы, основа которых — стекловолокно или асбест. Стекловолокнистые материалы обладают большой механической прочностью на разрыв, малой гигроскопичностью и высокой нагревостойкостью, класс которой определяется пропитывающими лаками. Недостатком стекловолокнистых материалов является их пониженная стойкость к изгибу и истиранию. Асбест используют в виде асбестовой бумаги, обладающей высокой нагревостойкостью, но имеющей низкую механическую прочность на разрыв;
б) слюдяные материалы, базирующиеся на щепаной или дробленной слюде, обладают высокими показателями по электрической и механической прочности, нагревостойкости, влагостойкости. Различают три основных вида слюдяных материалов — миканиты, слюдиниты и слюдопласты. Последние два вида материалов находят все большее распространение, вытесняя миканиты, для изготовления которых необходима дефицитная щепаная слюда;
в) пленочные и бумажные изоляционные материалы из синтетических смол, находящиеся в стадии развития и улучшения. Эти материалы обладают высокими нагревостойкостью, электрической и механической прочностью при малой толщине; они перспективны для применения в современных электрических машинах. К этой группе материалов относятся кроме указанных в табл. 2-1 также фенилоновая бумага и синтофолий классов нагревостойкости F и Н, осваиваемые в настоящее время отечественной промышленностью;
г) вспомогательные материалы, используемые для механического крепления обмоток или отдельных сборочных единиц электрических машин.
Таблица 2-1
Группа |
Наименование материала |
Класс нагревостойкости |
Неорганические волокнистые материалы |
Стеклолакоткань |
B, F, H |
Лента стеклянная |
B, F, H | |
Лента нетканая стекловолокнистая |
B, F | |
Бумага асбестовая |
B, F | |
Слюдяные материалы |
Микалента |
B, F, H |
Миканит прокладочный |
B, F, H | |
Миканит формовочный |
B, F, H | |
Миканит коллекторный |
B, F, H | |
Лента стеклослюдинитовая |
B, F | |
Слюдопластофолий |
B | |
Лакотканеслюдопласт |
B, F, H | |
Синтетические пленки и бумаги |
Пленка полиамидная |
F, H |
Пленкосинтокартон |
B, F, H | |
Пленкостеклопласт «Изофлекс» |
B | |
Пленкостеклопласт «Имидофлекс» |
F, H | |
Вспомогательные материалы |
Стеклотекстолит |
B, F, H |
Электронит |
B, F | |
Бумага телефонная |
B | |
Пластмасса К6 |
B | |
Пластмасс АГ4С |
F |
Марки перечисленных изоляционных материалов (в зависимости от класса нагревостойкости изоляции) приведены в приложениях 22—35 вместе с данными по конструкции изоляции обмоток электрических машин.