Проводниковых материалов

§ 2-2. Проводниковые материалы

§ 2-2. Проводниковые материалы.......... 28

Проводниковые материалы. В качестве проводниковых материалов наибольшее применение имеют металлы и их сплавы.

С точки зрения электропроводности различают проводниковые материалы с малым удельным сопротивлением, сверхпроводящие, с большим удельным сопротивлением.

В настоящее время улучшение показателей машин общего назначения достигается, в основном, за счет повышения качества материалов, применяемых при их изготовлении. Применяемые в электромашиностроении материалы делятся на магнитные, из которых изготовляются магнитопроводы, проводниковые, из которых выполняются обмотки, изоляционные и конструкционные. Магнитные и проводниковые материалы принято относить к активным. Деление на активные и конструкционные материалы условно, так как часто функции материалов совмещаются. Магнитные, проводниковые, изоляционные и конструкционные материалы обеспечивают распределение электромагнитных и тепловых полей в электрической машине, при котором осуществляется оптимальное электромеханическое преобразование энергии.

2.2. ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Проводниковые материалы должны надежно использоваться в электрических машинах, работающих при 600 °С и выше. При температуре выше 225 °С медь начинает интенсивно окисляться, что приводит к резкому увеличению сопротивления и снижению эластичности. Чтобы защитить медную проволоку от окисления, -наносится слой никеля. Биметаллическая проволока Cu-Ni для обмоточных проводов выпускается диаметром 0,1 -2,5 мм.

Проводник элементарный 184 ~ эффективный 194, 283 Проводниковые материалы 52 Проектирование индивидуальной машины 16

2.2. Проводниковые материалы ........................... 52

Так, в 20—30-е годы в проектном задании для завода в целом и каждого цеха приводился полный перечень устанавливаемых электродвигателей, трансформаторов. При этом прямым счетом определялись проводниковые материалы, низковольтные аппараты, электросчетчики. В 1929 г. для полного развития типового доменного цеха предполагалось установить 107 электродвигателей (коксовом— 101, прокатном — 287). В целом на Магнитогорском металлургическом заводе проектировалось установить 1334 электродвигателя, на Кузнецком — 1042, на Сталинградском тракторном— 1548. Схема электроснабжения предприятия строилась по принципу распределения электроэнергии через заводские РП (ЦРП) от ТЭЦ

4. Электротехнические материалы. Электротехнические материалы делятся на четыре группы: проводники, полупроводники, магнитные и электроизоляционные — диэлектрики. Проводниковые материалы отличаются большой удельной проводимостью (например, проводимость серебра 67, алюминия 38,5; стали 10 Ом • мм2/м. Они используются в электротехнических устройствах в качестве проводников электрического тока. Полупроводники занимают по удельной проводимости промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Особенности свойств полупроводников позволяют широко использовать их в различных отраслях электротехники: в технике связи в широком диапазоне частот, радиоэлектронике, выпрямителях, усилителях, фотодатчиках и в качестве специальных источников тока.

Токоведущие части различных элементов электрических цепей изготовляются из проводниковых материалов, которые бывают твердыми, жидкими и газообразными. Основными проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы.

Сведения об удельных сопротивлениях и температурных коэффициентах проводниковых материалов приводятся в справочной литературе.

Трехфазные электрические цепи имеют ряд преимуществ по сравнению с однофазными: возможность получения вращающегося магнитного поля и использования наиболее простых, надежных и дешевых асинхронных электродвигателей; меньший расход проводниковых материалов на сооружение линий электропередачи и электрических сетей; лучшие экономические показатели трехфазных генераторов и трансформаторов; возможность подключения к трехфазному источнику или трехфазной сети приемников, рассчитанных на два различных по значению напряжения. Благодаря своим преимуществам трехфазные цепи получили исключительно широкое распространение. Электрическая энергия вырабатывается на электростанциях, распределяется с помощью линий электропередачи и электрических сетей между приемниками и потребляется последними главным образом в виде энергии трехфазного переменного тока.

Таблица 1.1. Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления некоторых проводниковых материалов

Действие электрических термометров сопротивления основано на свойстве применяемых в них проводниковых материалов изменять свое электрическое сопротивление при изменении температуры.

Хорошие результаты дает .стабилизация структур пленок резистивных и проводниковых материалов отжигом при температуре 400°...600° С. Стабильность во времени свойств резисторов, прежде всего сопротивления, обеспечивается применением химически малоактивных материалов (тантала, нитрида тантала, рения) и защитой резисторов от воздействия атмосферы — пассивированием структур микросхем после их изготовления.

В качестве проводниковых материалов при изготовлении намоточных изделий используют медную проволоку или сплавы с высоким сопротивлением — манганин, константан, нихром.

Проводниковые материалы. В качестве проводниковых материалов наибольшее применение имеют металлы и их сплавы.

Основными из электрических характеристик проводниковых материалов являются удельная проводимость Y (или удельное сопротивление р) , температурный коэффициент удельного сопротивления а (см. табл. П. 2.1).

В зависимости от области применения важную роль играют и другие характеристики и свойства сплавов высокого сопротивления, например очень малый температурный коэффициент удельного сопротивления а (манганин, константан), высокая рабочая температура (нихром, фехраль), стойкость против коррозии. В перечень проводниковых материалов, применяемых в электротехнике, входят угольные материалы, металлические и металло-керамические контактные материалы, припои и др.

Таблица 11.2. Свойства проводниковых материалов