Сплавы высокого электрического сопротивления. Обмоточные провода

В электрических машинах используются: материалы высокого сопротивления, применяемые для реостатов, сопротивлений и нагревательных приборов; обмоточные материалы для электрических проводников и изоляционные материалы–диэлектрики. Свойства сплавов высокого электрического сопротивления и обмоточных материалов, проводников приведены в таблицах 94÷96

Реостатные сплавы

Таблица 94

Сплав	Состав, %	Удельное электрическое сопротивление при 20° С, ом·мм^2/м	Макси­мальная рабочая темпера­тура, °С	Температурный коэффициент электрического сопротивления, град^-1
	Цинк	Медь	Никель	Марга­нец
Константан	–				0,50		0,000003
Манганин	–				0,42		0,00002
Никелин	–			–	0,52		0,00010
Никелин				–	0,40		0,00015

Обмоточные провода.Марки обмоточных материалов проводов

Таблица 95

Марка	Характеристика изоляции	Форма провода	Размеры, мм
ПБД	Хлопчатобумажная в два слоя.	Круглая	0,2÷5,2
Прямоугольная	0,9÷5,5X2,1÷14,5
ПБО	Хлопчатобумажная в один слой.	Круглая	0,2-2,1
Прямоугольная	0,9÷5,5X2,1÷14,5
ПЭВ-1	Эмалированная, высокопрочная, покры­тая одним слоем лака венифлекс.	Круглая	0,1÷2,44
ПЭВ-2	Эмалированная, высокопрочная, покры­тая двумя слоями лака венифлекс	»	0,1÷2,44
ПЭВ-3	То же, с тремя слоями лака венифлекс	»	0,1÷2,44
ПЭВП	Эмалированная, высокопрочная	Прямоугольная	0,5÷1,95x2,1÷8,8
ПЭЛ-1	Эмалированная, лакостойкая	Круглая	0,05÷1,56
ПЭЛ-2	То же, повышенного качества	»	0,05÷1,56
ПЭТ	Эмалированная, тепло- и лакостойкая	»	0,38÷1,56
ПЭТСО	То же, но покрытая одним слоем стеклян­ной нити.	»	0,41÷1,56
ПЭЛШО	Эмалированная (бензостойкая), покры­тая одним слоем шелковой пряжи	»	0,05÷1,56
ПЭЛБО	Эмалированная (бензостойкая), покрытая слоем хлопчатобумажной пряжи	Круглая	0,2÷2,1
ПСД	Покрытая двумя слоями стеклянной нити	»	0,41÷5,2
Прямоугольная	0,5÷5,1x2,1÷14,5
ПДА	Покрытая асбестовым волокном (дельта-асбест)	»	1÷4,8
»	1,56÷5,1x2,1÷6,4
ЛВОО	Литца вальцованная с одним слоем хлопчатобумажной пряжи и одним слоем хлопчатобумажной оплетки	»	1,6÷8,2x2,8÷12,5
ЛВДО	То же, но с двумя слоями хлопчатобу­мажной пряжи и одним слоем хлопча­тобумажной оплетки	»	1,6÷8,2x2,8÷12,5
Примечание. Литцей называются обмоточные провода, скрученные из мелких медных проволок и провальцованные под прямоугольное сечение. Применяются для последовательных обмоток, дополнительных полюсов машин постоянного тока и обмоток роторов и статоров, выполненных в протяжку, а также для выводов.

Таблица 96

Сплавы для нагревательных элементов

 

 

 

Сплав	Состав, % К	Удельное электрическое сопротивле­ние при 20° С, ом·мм^2/м	Макси­мальная рабочая темпера­тура, °С
Никель	Хром	Крем­ний	Алюми­ний	Желе­зо
Нихром			–	–	–	1,05
Нихром			–	–		1,1
Фехраль	–		–			1,3
Хромаль (меганир)	–		–			1,6
Новый меганир	–	37,5	–	7,5		1,8
Сплав №1	–					1,4
Сплав №2	–					1,5
Сплав №3	–		–			1,4

Изоляционные материалы

 

Диэлектрическая прочность выражается в киловольтах на 1 мм толщины материала. Наряду с высокой диэлектрической прочностью, изоляционные материалы должны быть термостойкими, иметь хорошую теплопроводность и достаточную механическую прочность. Большинство изоляционных материалов обладает способностью поглощать влагу из окружающей среды, что значительно снижает изоляционные свойства этих материалов. Для улучшения изолирующих свойств материалы пропитывают специальными лаками. Характеристика изоляционных материалов, лаков и эмалей приведены в таблицах 97, 98.

 

 

Таблица 97

Характеристика изоляционных материалов

Материал	Плотность, г/см^3	Диэлектри­ческая проницае­мость	Пробивная прочность, кВ/см	Удельное объемное сопротивление при 20° С, ом · см^3	Допусти­мая рабо­чая темпе­ратура, ^0С
Асбест	2,6	–		10^11
Асбоцемент	2,0	7.0	20÷30	10^7
Бакелитовая смола	1,25	7.0	150÷200	10^14
Битум	1,0	3.0		10^14	18÷90
Бумага	0,7÷1,0	2.5÷3.0	80÷90	10^12
Воздух	0,00121	1.0006		10^18	–
Гетинакс	1,35	7.0	150÷230	10^10
Дерево	0.6÷0.9	3÷4	20÷60	10^12	100÷110
Канифоль	1.08	3.5	100÷150	10^18
Карболит	1.1	6.0		10^12
Лакоткань	1.0	4÷5	240÷650	10^11
Мрамор	2.8	7÷8	5÷10	10^11
Мягкая резина	1.7÷2	2÷8	150÷250	10^15
Парафин	0.9÷0.93	2.25		10^16
Полихлорвинил	1.3	4.7	100÷200	10^14
Слюда	2.8	6.7		10^16
Савол	1.55	5.1	150÷280	10^13
Стекло	2.6÷6	7.5÷5.3	100÷150	10^14	–
Трансформаторное масло	0.89	2.2	70÷120	10^14
Фарфор	2.4	5.5÷6	100÷200	10^11	–
Шеллак	1.0	3.1	120÷240	10^15
Шифер	2.8	6÷7	6÷10	10^9
Эбонит	1.4	3.2		10^14
Электрокартон	0.01÷11.5		90÷130	10^12

Лаки и эмали, применяемые при ремонте электрических машин и трансформаторов

Таблица 98

№ лака и марка	Характеристика	Режим сушки	Растворитель	Разбавитель при высыхании
Темпера-тура, °С	Время, час
458; 447;	Пропиточные лаки Черный масляно-битумный с хорошей пропитывающей способностью. Достаточно стоек против влаги, кислот и температуры. Немаслостойкий	100-110		Смесь уайт-спирита, бензола и толуола (или ксилола)	Смесь уайт-спирита и толуола1:1. Толуол заменять можно ксилолом или бензолом
	Черный масляно-смоляной, эластичный, теплостойкий, относительно маслостойкий	80-90		Скипидар	Скипидар
320; 321; 324; 324ф	Масляно-глифталевый	80-90		Уайт-спирит, скипидар, соль-вент, ксилол	То же, что и для лака № 458
9-627	Светлый крезольно-масля-ный		0,5	Ксилол	Бензол
	Светлый масляно-глифтале- вый. Высокая пропитывающая способность и хорошие изоляционные свойства Стоек против действия горячего минерального мас- ла, кислот и солей.	100-110		Уайт-спирит, скипидар, соль- вент, ксилол	То же, что и для лака № 458
462П; 316; 317	Покровные лаки Черный масляно-битумный. Немаслостойкий. С высокими изоляционными свойствами. Дает гладкую пленку, стойкую против влаги, воды и слабых кислот	18-25		То же, что и для лака № 458	Толуол, бензол
	Светлый, масляно-смоля-ной с высокими изоляционными свойствами, стоек против действия горячего минерального масла и кислотных паров. Дает гладкое, твердое покрытие	200-210	0,2	Уайт-спирит, скипидар, керосин	Керосин
	Светлый масляный. Дает гладкое покрытие с высо-кими изоляционными свойствами. Стоек против действия горячего минерального масла	200-210	0,2	Уайт-спирит	Скипидар
Продолжение таблицы 98
№ лака и марка	Характеристика	Режим сушки	Растворитель	Разбавитель при высыхании
Темпера-тура, °С	Время, час
1 и 2	Эмаль антикислотная	18-20		Скипидар	То же
СПД	Изоляционная глифталевая эмаль. Дугостойкая	100-110		Скипидар, ксилол, сольвент	Скипидар, ксилол
СВД	То же	20-24		То же	То же
КВД	То же	20-24	3-5	То же	То же
1229, 1230	Светлый глифталемасля-ный. Термо- и маслостоек		2,5	Уайт-спирит и бензол	То же, что и для лака М 458

 

Припои

Припои классифицируются на твердые медно-цинковые (ПМЦ), температура плавления которых не менее 500 ⁰ С и мягкие оловянно-свинцовистые (ПОС), температура плавления которых менее 500 ⁰ С

Обозначение припоя – буква «П» в марке означает припой, а последующие буквы — его основные компоненты (см. сплавы на медной основе). Число указывает процентное содержание элемента, отмеченного в марке буквой, стоящей за буквой «П». Например, ПОС 90 — припой оловянно-свинцовый, содержащий 90% олова, ПСр45 — припой серебряный, содержащий 45% серебра.

Марки, применение и основные свойства мягких и твердых при­поев приведены в таблицах 99 и 100,101.

Марка и применение мягких при­поев

Таблица 99

Марка	Применение
ПОС 90	Лужение и пайка швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры
ПОС 61	Лужение и пайка электрорадиоаппаратуры, точных приборов с высокогерметичными швами, где не допускается перегрев
ПОС 40	Лужение и пайка электрорадиоаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами
ПОС 10	Лужение и пайка контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле
ПОС 61М	Лужение и пайка медной проволоки, печатных проводников в кабельной промышленно­сти, электро- и радиоэлектронной промышленности
ПОСК 50–18	Пайка деталей, чувствительных к перегреву
ПОССу 61–0,5	Лужение и пайка электроаппаратуры, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к пере­греву
Продолжение таблицы 99
Марка	Применение
ПОССу 50–0,5	Лужение и пайка авиационных радиаторов, пайка пищевой посуды с последующим лужением оловом
ПОССу 40–0,5	Лужение и пайка жести, обмоток электрических машин, пайка радиаторных трубок, холодильных агрегатов, оцинкованных деталей
ПОССу 35–0,5	Лужение и пайка свинцовых кабельных оболочек, электротехнических изделий неответственного назначения
ПОССу 30–0,5	Лужение и пайка листового цинка, радиа­торов Лужение и пайка радиаторов
ПОССу 25–0,5	Лужение и пайка радиаторов
ПОССу 18–0,5	Лужение и пайка трубок теплообменников, электрических ламп
ПОССу 95—5	Пайка трубопроводов, работающих при повышенных температурах
ПОССу 40—2	Лужение и пайка холодильных установок, тонколистовой установки Припой широкого назначения
ПОССу 30—2	Лужение и пайка в холодильном и электроламповом производстве, абразивная пайка
ПOCCу 18-2, ПОССу 15-2, ПОССу 10—2	Пайка в автомобилестроении
ПОССу 8—3	Лужение и пайка в электроламповом производстве
ПОССу 5—1	Лужение и пайка деталей, работающих при повышенной температуре
ПОССу 4—5	Пайка белой жести, лужение и пайка деталей с закатанными и клепаными швами из латуни и меди, шпатлевка кузовов автомобилей

 

Твердые припои выполняют на серебряной основе (например, ПСр 72, где 72 –содержание серебра, %) или на медно-латунной и медно-никелевой основах.

Серебряные припои применяют для пайки черных и цветных металлов, кроме сплавов алюминия и магния.

Твёрдые припои на медной основе – для пайки углеродистых и легирован­ных сталей, никеля и его сплавов.

Латуни – двойные и многокомпонентные медные сплавы, с основ­ным легирующим элементом –цинком (табл. 100). По сравнению с медью они обладают более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, пока­зывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные в деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоя­нии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Пример обозначения латунного твердого припоя ЛК62-0.5,где ЛК 62-0,5 расшифровываются как латунь

Марка и применениетвёрдых при­поев

Таблица 100

Марка	Применение
Припой твердый ЛОК59-1-0.3	Пайка меди, латуни, углеродистых и нержавеющих сталей, никеля, алюминиевых и оловянистых бронз; пайка разнородных металлов: стали, меди, латуни, алюминиевых и оловянистых бронз; пайка чугуна
Припой твердый ЛК62-0.5	Пайка меди, латуни, стали; пайка разнородных металлов; меди, латуни, стали. Применять в случаях, когда припой не имеет контакта с морской водой.
Припой твердый ПМп-36	Пайка латуни, содержащей до 68% меди
Припой твердый ПМц-54	Пайка меди, томпака, бронзы и стали
Припой твердый ПСр 12м	Пайка латуней, алюминиевых и оловянистых бронз, меди и стали с латунями, алюминиевыми и оловянистыми бронзами. Применять в тех случаях, когда требуется затекание припоя в пазы между кромками и во избежание оплавления изделия в местах спая
Припой твердый ПСр25	Пайка тонких деталей, где требуется чистая работа
Припой твердый ПСр45	Пайка нержавеющих сталей, пайка турбинных лопаток, особые случаи пайки латуней и оловянистых бронз между собой, а также с медью и сталью. Применять в тех случаях, когда требуется затекание припоя в глубокие пазы между соединяемыми кромками, электропроводность или коррозионная стойкость. Пайка медно-никелевых отростков, штуцеров и бобышек из бронзы марки Бр.Амц 9-2 к медно-никелевым трубопроводам морской воды, постоянно заполненным или часто действующим
Припой твердый ПСр70	Пайка проводов и других деталей, где должна быть сохранена высокая электропроводность
Припой твердый 34 А	Пайка алюминия марок А1 и А2 и его сплавов; пайка алюминиевых бронз; пайка деталей, работающих в морской воде

 

Кроме припоев, указанных в таблице, для ремонта можно рекомендовать:

а) для заделки повреждений на рабочих поверхностях чугунных деталей, например, зеркала цилиндра — припой, состоящий из 55% Sn; 43,5% Zn; 1,5% Ag. При этом необходимо тщательно очистить поврежденную поверхность и осторожно прогреть ее паяльной лампой или горелкой. Затем большим паяльником нанести необходимый слой припоя, применяя в качестве флюса парафин; лишний материал аккуратно снять напильником или шабером;

б) для пайки алюминия и алюминиевых сплавов — припой из 40% Sn; 25% Zn; 15% A1 и 20% Cd с температурой плавления 150÷250° С. Место пайки зачищают напильником или шабером, промывают бензином и нагревают паяльной лампой. Когда введенная в пламя палочка припоя начнет течь, поверхность вторично зачищают, не удаляя пламя. После того, как необходимый слой припоя будет нанесен, пламя удаляют и снова зачищают скребком поверхность под слоем припоя. Флюс при пайке не применяется;

в) для пайки чугуна — припой из 57÷60% Си; 38÷41% Zn, около 1% Fe, около 1% Sn и около 0,5% Mg (припой этого состава позволяет паять чугун без применения специальных средств);

г) для пайки в местах, где недопустим даже местный нагрев — припой ПОС-61 (третник), содержащий 67% Sn и 33% Рb, с температурой плавления 183°.

Основные свойства припоев

Таблица 101

Марка сплава (припоя)	Удельный вес, г/см^3	Твер- дость, HB	Коэффи- циент линейного расшире- ния	Температура, ^0С
начала затвер- девания	конца затвер- дева- ния	сплава (припоя при заливке или пайке)	подо- гретого изделия
ЛОК59-1-0.3	8,20	–	–			–	–
ЛК62-0.5	8,20	–	–		–	–	–
ПМЦ.36	8,00	–	–			–	–
ПМЦ54	8,30		21Х10^-6			–	–
ПСр12М	8,5	–	–			–	–
ПСр25	8,7	–	–			–	–
ПСр45	9,10	–	–			–	–
ПСр70	9,8	–	–			–	–
34А	4,40	–	–		–	–	–
ПОС90	7,67	13,0	26Х10^-6
ПОС40	9,31	12,6	–
ПОС30	9,69	10,1	26х10^-6
ПОС18	10,23	10,5	–			–	–
ПОСС4-6	10,70	14,2	–
АВИА-1	7,50	–	–			–	–