Поверхность коллектора

Сплошной слой фольги защищает поверхность диэлектрика от

Вначале на заготовку фольги напрессовывают слой тонкого диэлектрика, перфорированного в местах межслойных соединений. В отверстия гальванически осаждается медь, заполняющая их на толщину диэлектрика, затем слой меди осаждается на поверхность диэлектрика, на котором выполняется рисунок монтажа внутреннего слоя.

Повреждение поверхности твердого диэлектрика вследствие поверхностного пробоя, вызывающего образование проводящих следов, называется трекингом диэлектрика. Способность диэлектрика выдерживать воздействие поверхностных пробоев без трекин-га характеризуется трекингостойкостью. Трекингостойкость определяется повремени /тр, в течение которого при стандартных формах электродов и напряжении на них i/Tp ток, протекающий между электродами по поверхности диэлектрика, достигает заданного значения /тр. Во время испытаний поверхность диэлектрика, расположенная между электродами, смачивается электролитом путем падения на нее определенного числа капель или нанесения на поверхность тонкого, медленного стекающего слоя электролита. Возможны загрязнение поверхности синтетической пылью и последующее ее увлажнение.

Способность диэлектрика выдерживать воздействие на его поверхность электрической дуги без недопустимого ухудшения свойств называют дугостойкостью. Дугостойкость диэлектрика на переменном напряжении частоты 50 Гц определяется током дуги /д и временем tA. При определении ?дблиз поверхности плоского образца диэлектрика размещают два электрода, к которым приложено напряжение 1000 В. и горит дуга, ток которой равен /д. Возникающая дуга воздействует на поверхность диэлектрика, в результате чего через время /д на поверхности образуется токопроводящая перемычка.

На заготовку фольги приклеивают слой тонкого диэлектрика, перфорированного в местах межслойных соединений. Заготовки диэлектрика получают прессованием 4—9 листов стеклоткани с нанесением клея на каждый лист. В перфорированные отверстия и на поверхность диэлектрика химически осаждают и гальвани-

S — поверхность диэлектрика, см2;

Удельная поверхностная проводимость тем ниже, чем меньше полярность вещества, чем чище поверхность диэлектрика и чем лучше она отполирована. Наиболее высокими значениями удельного поверхностного сопротивления обладают неполярные диэлектрики, поверхность которых не смачивается водой. Полярные диэлектрики характеризуются более низкими значениями р5, заметно уменьшающимися во влажной среде. Особенно резкое понижение удельного поверхностного сопротивления можно наблюдать у полярных диэлектриков, частично растворимых в воде, у которых на поверхности образуется пленка электролита. Кроме того, к поверхности полярных диэлектриков легко прилипают различные загрязнения, также приводящие к снижению ps. Низкие значения удельного поверхностного сопротивления имеют и объемно-пористые материалы, так как процесс поглощения влаги толщей материала стимулирует также и образование поверхностных пленок воды.

Наиболее эффективной является очистка поверхности изделия, не впитывающего воду, продолжительным кипячением в дистиллированной воде. Пропитка поверхностных слоев детали церезином не обеспечивает достаточной устойчивости значений ps при высокой влажности ввиду возможности проникновения влаги в микропоры поверхности изделия сквозь защитные покрытия. Покрытие керамики и стекол кремнийорганическими лаками значительно повышает удельное поверхностное сопротивление изделий во влажной среде. В итоге можно сделать следующие выводы. Зависимость удельной поверхностной проводимости от влажности обусловливается наличием на поверхности диэлектрика диссоциирующих на ионы веществ, вода, адсорбируемая поверхностью, способствует их выявлению. Если эти вещества случайно попали на поверхность диэлектрика, то путем их удаления можно получать высокие значения удельного поверхностного сопротивления при любой влажности воздуха. Если вещества, диссоциирующие на ионы, являются составной частью материала, то удельное поверхностное сопротивление будет сильно снижаться при увеличении влажности.

мерного электрического поля. Таким образом, разрядные напряжения в этом случае соответствуют разрядным напряжениям в неравномерном поле между игольчатыми электродами. Если поверхность диэлектрика плохо смачивается (парафин) и сплошные пленки влаги плохо образовываются, разрядные напряжения приближаются к пробивным для воздуха в равномерном поле.

Первый случай. Область полностью окружена ферромагнетиком, но сумма токов внутри области равна нулю (если область частично ограничена ферромагнетиком, то сумма токов, включая ток в бесконечности, всегда равна нулю). Как известно, магнитное поле вне токов таково, как если бы токи были заменены магнитными листками, позволяющими ввести в расчет однозначный скалярный магнитный потенциал фм и сопоставить магнитное поле с электростатическим, возбуждаемым соответствующей системой двойных электрических слоев; роль ферромагнетиков здесь играют диэлектрики. При этом одно решение получают из другого путем перестановок ф и фм, еа и цл, Е и R, D и В. Но значению ц = оо соответствует Е = оо, а последнее означает, что поверхность диэлектрика становится эквипотенциальной. Следовательно, при (л. = оо и 2/ = = 0 поверхность ферромагнетика становится магнитно-эквипотенциальной: фм = const и Ht = 0. Такую область можно отобразить на верхнюю полуплоскость ? = \ + /TJ, причем каждому току / в точке Si соответствует ток — изображение / того же знака в сим-

Таким образом, если боковая поверхность выделенного цилиндра является боковой поверхностью слоя диэлектрика конденсатора, то передаваемая сквозь поверхность диэлектрика электромагнитная энергия равна приращению энергии электромагнитного поля конденсатора.

При неровной поверхности коллектора, плохом закреплении щеток и щеткодержателей, неправильном выборе давления пружины на щетку и т. п. щетка может отрываться от коллектора; возникающий при этом кратковременный разрыв цепи якоря вызывает образование дуги. Для предотвращения этого поверхность коллектора протачивают, шлифуют и содержат в чистоте.

Рабочая поверхность коллектора реальной машины ( 9.5) образована ребрами пластин 7 из холоднокатаной меди. Медные коллекторные пластины разделены между собой электроизоляционными миканитовыми прокладками 4, 6, а также изолированы от деталей (нажимного кольца 3, стяжного болта 2), которыми пластины и изоляционные прокладки прочно удерживаются на корпусе /, как единая конструкция и коллектор в целом крепится на валу ротора.

№ п/n Элементы электрической машины Формула теплового сопротивления 7 Внешняя поверхность коллектора

При высоких окружных скоростях коллекторов и относительно большой их длине для повышения прочности применяют конструкцию коллекторов с бандажными кольцами. Стальные бандажные кольца, насаженные на внешнюю поверхность коллектора, осуществляют стяжку его пластин. Для предотвращения замыкания коллекторных пластин посадку колец производят на миканитовые пояски.

На коллекторе электрической машины может возникнуть электрическая дуга, сопровождающаяся резким увеличением тока и срабатыванием защиты. Поверхность коллектора при этом в большей или меньшей степени оплавляется и до устранения повреждений машина не может работать.

Искрение, вызванное электромагнитными причинами, повреждая поверхность коллектора, приводит к вибрации щеток и способствует возникновению искрения по механическим причинам. Неустойчивость же щеточного контакта, обусловленная механическими причинами, существенно влияет на электромагнитные процессы, происходящие в коммутируемых секциях. Поэтому обычно искрение щеток на коллекторе является результатом совместного действия многих причин.

В мощных машинах, а также в машинах средней и малой мощностей с высокими значениями напряжения между коллекторными пластинами единичная короткая дуга между смежными пластинами перерастает в мощную дугу. Эта дуга перекрывает значительную часть коллектора или даже замыкает накоротко щеткодержатели разной полярности. Возникновение мощной дуги на коллекторе сопровождается сильным световым и звуковым эффектами (в крупных машинах это похоже на взрыв бомбы). Большой ток якоря, возникающий при перекрытии коллектора, вызывает срабатывание защиты и повреждает поверхность коллектора, изоляторы щеткодержателей и т. д., т. е. выводит машину из строя.

Электромагнитные причины приводят к тому, что даже в случае идеального состояния щеточного контакта при выходе коллекторной пластины из-под щетки происходит разрыв электрической цепи, по которой проходит ток, и возникает короткая электрическая дуга, повреждающая сбегающие части щетки и коллекторных пластин. Искрение, вызванное электромагнитными причинами, повреждает поверхность коллектора и приводит к вибрации щеток, т. е. способствует возникновению искрения по механическим причинам. Неустойчивость же щеточного контакта, обусловленная механическими причинами, оказывает существенное влияние на электромагнитные процессы, происходящие в коммутируемых секциях. Поэтому искрение щеток на коллекторе является результатом совместного действия многих причин.

1. Поверхность коллектора должна быть чистой без следов масла или другой жидкости.

Поверхность коллектора ............... 0,6

Примечание. Яктр—поверхность конвекции труб; поверхность коллектора Як одинарного радиатора 0,72 м2. двойного 0,66 м2; Ост — масса радиатора без масла; Ом — масса масла в радиаторе.