Вариант 1. ТПРЭС (стр. 3 )

Еще один сложный полиэфир — поликарбонат, известный как лексан (США), макролон (Германия) — сложные полиэфиры угольной кислоты. Отечественный аналог под названием дифлон синтезируют из дифенилолпропана и фосгена.

Сложные полиэфиры (в частности, поликарбонаты) активно используют в качестве подложки СВЧ-плат.

Вариант22

1. Основные параметры процесса намотки и влияние их на равномерность натяжения.

натяжение провода Т (растягивающая сила, приложенная к проводу в процессе наматывания, измеряется в гс);

скорость наматывания v [средняя линейная скорость движения провода в точке набегания его на каркас, измеряется в м/мин или дв. ход/мин; на практике обычно пользуются размерностью витка в минуту (вит./мин), которая выражает число оборотов п шпинделя и определяется из выражения n = 1000υ/πD, где D — диаметр каркаса];

подача провода S [скорость перемещения провода вдоль наматываемой поверх­ности каркаса (оправки) за один оборот каркаса (челнока) или за двойной ход чел­нока, измеряется в мм/об или мм/дв. ход и равна шагу наматывания t].

Предельно допустимое натяжение провода. Натяжение провода в процессе на­мотки является основным технологическим фактором, определяющим качество и производительность намоточного процесса. Различают максимально и минимально допустимые натяжения провода и оптимальное натяжение.

Под максимально допустимым понимается натяжение, при котором в процессе формирования обмотки не происходит практически заметных изменений электрических и геометрических параметров провода и не нарушается целостность изоляции.

Под минимально допустимым понимается натяжение, необходи­мое для изгиба по форме каркаса при обеспечении заданной плотности и коэффициента заполнения обмотки и при сохранении прочности, жесткости и других свойств кар­каса.

Натяжение, которое обеспечивает изготовление обмотки с точностью в пределах допуска, считается оптимальным для данной обмотки.

Величина оптимального натяжения провода, лежащая между предельными зна­чениями и зависящая от изменения электрических и механических свойств провода при его растяжении и деформировании по форме каркаса, кинематики и динамики станка, определяет в значительной степени точность изготовляемой обмотки и произ­водительность труда на данной операции.

2. Ненасыщенные и простые полиэфиры.

Типичные простые полиэфиры представлены полиформальдеги­дом (например, делрин фирмы Дюпон, США), пентоном, аллил-ттолифениловым эфиром (АРРЕ — Allylated Polyphenylene Ether), полифенилиноксидом, полиметилендифенилоксидом (дорил фирмы Вестингаус, США). Последние используют в качестве связующих для нагревостойких (190°С) слоистых пластиков на основе асбестовой и стеклянной тканей.

Наиболее распространенным ненасыщенным полиэфиром (НП) является продукт поликонденсации гликолей с малеиновой кис­лотой или ангидридом или фумаровой кислотой. Большая часть НП содержит стирол в качестве активного растворителя, с кото­рым они сополимеризуются в процессе отверждения. Для от­верждения используют всевозможные инициирующие системы из перекиси бензоила, метилэтилкетона, гидроперекиси изопро-пилбензола и др.

Полиэфирмалеинаты используют в качестве связующего для стеклопластиков. Длительная рабочая температура их не превы­шает 130°С. Для повышения нагревостойкости и улучшения электроизоляционных свойств их модифицируют соединения­ми, содержащими имидные или изоциануратные группы. Тогда их нагревостойкость характеризуется длительной работой при 150...170°С.

Вариант23

1. Система КПК и её элементы, типы систем КПК.

Основой любого намоточного станка является технологическая система катуш­ка—провод—каркас (КПК), определяющая истинную величину натяжения провода при наматывании. Данная технологическая система КПК включает следующие элементы:

·  запас провода на смоточной катушке, шпуле, в виде отрезка провода и др.;

·  смоточно-натяжное устройство (СНУ);

·  устройства, обеспечивающие движение провода (подвижные и неподвижные направляющие устройства, представляющие собой ролики, штыри, крючки, иглы и д р.;

·  устройства, обеспечивающие формирование обмотки (проводоводители, челноки, направляющие кулачки для формирования активной и лобовой частей обмотки и др.); приемный каркас.

Все элементы системы связаны гибкой непрерывно движущейся связью – проводом. Существует два основных типа технологических систем КПК с осевым тангенциальным сматыванием провода.

Указанные технологические системы отличаются гибкостью и относительной независимостью от других частей станка и зачастую кинематически с ними не связаны. Это позволяет выполнять все их элементы сменными, рассчитанными на наматывание провода определённого диапазона обмоток.

От правильного выбора и расчёта системы КПК во многом зависят режимы намотки и в конечном счёте качество обмоток и производительность станка.

2. Полиимид.

Полиимиды — полимеры, обычно получаемые в результате взаи­модействия диангидридов тетракарбоновых кислот с ароматичес­кими диаминами в полярных растворителях. Вначале образуются полиамидокислоты (ПАК), а при их последующей дегидратации — полиимиды.

ПАК растворимы в диметилформамиде, диметилацетамиде, N-метил-2-пирролидоне. Растворы ПАК используются в виде лаков. При термической обработке пленки ПАК образуется полиимид.

Полиимиды относятся к числу наиболее нагревостойких ор­ганических полимеров. При 500°С полиимидная пленка вдвое прочнее, чем пленка из полиэтилена при 20°С.

Деструкция полиимидов протекает с выделением С02 и СО. Пленка не плавится и не размягчается до 800°С.

Наряду с высокой нагревостойкостью полиимиды обладают исключительной морозостойкостью при криогенных темпера­турах, вплоть до -269°С, их механические свойства практически не меняются. Полиимиды характеризуются также хорошей стой­костью к органическим растворителям, маслам и разбавленным кислотам, но недостаточной к щелочам и перегретому пару, под действием которых они гидролизуются. Вода в обычных услови­ях на полиимиды не действует: даже при кипячении в воде полиимидные пленки месяцами сохраняют гибкость.

Высокомолекулярные линейные полиимиды широко исполь­зуются в электроизоляционной технике, а ПАК-лаки — для про­изводства эмалированных проводов и фольгированных пленок.

Для получения относительно толстых фольгированных мате­риалов используются термореактивные полиимиды на основе ароматических диаминов и ангидридов ненасыщенных дикарбоновых кислот — малеиновой и эндометилентетрагидрофталевой. Термореактивные полиимиды заметно уступают по термостойкости обычным полиимидам, но значительно дешевле и технологич­нее их. Термореактивные полиимиды намного легче перерабаты­ваются, не требуют использования дефицитных и токсичных рас­творителей, имеют более широкую область применения особенно там, где требуется высокая температура стеклования. Для чистых полиимидов она близка к 260°С, для технических — к 220°С.

Вариант24

1. Причины погрешностей изготовления обмоток; геометрические погрешности исходных материалов и каркаса.

Точность изготовления обмоток зависит от методических погреш­ностей, появляющихся при проектировании, когда для упрощения конструкции точная функция преобразования электроэлемента заменя­ется приближенной; производственных погрешностей, возникающих при изготовлении обмотки из-за неточного воспроизведения геометри­ческих и физико-механичес-ких параметров, влияющих на выходные параметры обмоток.

Производственная погрешность изготовления обмоток

δ = f ( δг, δф, δс, δн, δп),

где δг — геометрические погрешности исходных материалов и кар­каса (оправки); δф — физико-механические погрешности параметров исходных материалов и каркаса (оправки); δс — погрешности, выз­ванные неточностью намоточного станка; δн — погрешности процесса наматывания; δп — погрешности при пропитке, сушке и лакировании.

Геометрические погрешности исходных материалов и каркаса. Точность обмоточных проводов, поставляемых кабельной промышлен­ностью, регламентируется соответствующим ГОСТом и ТУ. Отно­сительная погрешность медных и алюминиевых обмоточных проводов по металлу достигает ±10%, манганиновых — 15%, константановых и золотых — 20% от номинального значения.

ГОСТ на обмоточные провода нормирует (за некоторым исклю­чением) номинальную толщину изоляции и максимальный диаметр провода по изоляции. Так, например, у обмоточных проводов марки ПЭЛ относительная погрешность диаметра провода по изоляции в за­висимости от максимально допустимого отклонения толщины изоля­ции достигает до 46%. Кроме того, диаметры провода по металлу и изоляции непостоянны. Колебания диаметра провода марок ПЭВ и ПЭЛ по металлу в пределах одной катушки составляют 1,5—2,5%, а в разных — 3—3,5%; колебания диаметра провода по изоляции — 0,5—1,0%.

Колебания диаметров обмоточных проводов по металлу и изоля­ции, обусловленные ГОСТом, и колебания диаметров проводов по дли­не делают невозможным в серийном производстве точное выдерживание шага намотки при плотной укладке провода виток к витку, а также обеспечение постоянства заданного коэффициента заполнения откры­тых, кольцевых и пазовых обмоток.

2. Фторопласт (политетрафторэтилен).

Политетрафторэтилен (ПТФЭ) известен под фирменным названиями фторопласт-4 (Россия), тефлон (США), сорефлон (Фран­ция), полифлон (Япония), альгофлон (Италия), хостафлон Германия), флюон (Англия). Это линейный термопластичный кристаллический полимер белого цвета. Получают его суспен­зионной или эмульсионной полимеризацией тетрафторэтилена в присутствии инициаторов. При полимеризации образуется смесь из продуктов с различной степенью полимеризации. Для твердых продуктов используется ПТФЭ с молекулярным весом от ста тысяч до десяти миллионов. Кристаллическая форма структуры ПТФЭ при 327°С переходит в аморфную: прозрачную и эластичную.

Из всех известных материалов ПТФЭ наиболее химически стоек. Он не горит, при температурах до 260°С не растворяется ни в одном растворителе, на него не действуют кислоты и щелочи, силъные окислители и другие агрессивные вещества. ПТФЭ не выдерживает лишь воздействия расплавленных щелочных металлов, трехфтористого хлора, газообразного фтора при 150°С или при повышенном давлении, набухает в перфторкеросине при температурах около 300°С. Деструкция со значительным выделением токсичных газообразных продуктов начинается при температуре около 415°С.

Физиологически ПТФЭ совершенно безвреден. Поэтому его успешно используют для жаропрочной облицовки кухонной посуды.

ПТФЭ обладает исключительно высокими электроизоляционными свойствами. Его диэлектрическая проницаемость самая низкая среди твердых материалов — 1,8...1,9 и не меняется во всем доступном диапазоне частот, вплоть до 1010 Гц.

ПТФЭ свойственна ползучесть — деформация под нагрузкой. Для ее уменьшения в него вводят наполнители: стекловолокно, дисульфид молибдена, кварцевую муку и др.

ПТФЭ нельзя перерабатывать обычными методами из-за очень высокой вязкости расплава. ПТФЭ имеет плохую адгезию к различным материалам, поэтому перед приклеиванием его по­верхность подвергают особой обработке (например, химическое травление, обработка в тлеющем разряде).

Вариант25

1. Погрешности физико-механических свойств исходных материалов и каркаса

Погрешности физико-механических параметров исходных мате­риалов и каркаса. Одним из основных параметров обмоточных про­водов является сопротивление токоведущей проволоки по ее длине,. величина которого для круглого сечения

R = ρ4l /(πd2м),

где ρ — удельное сопротивление; l — длина провода; dм — диаметр провода по металлу.

Абсолютная погрешность сопротивления из-за погрешности удель­ного сопротивления при dм= const и l = const

δRρ = 4lδρ/(πd2).

Относительная погрешность сопротивления при изменении удель­ного сопротивления

δRρ / R = δρ/ρ = |(ρст –ρд)| / ρст

где ρст и ρд — стандартное и действительное значения удельного сопротивления.

Так, например, погрешность удельного электрического сопротив­ления для медной круглой твердой проволоки достигает 1,69%, для константановой мягкой—2—4%, для манганиновой мягкой— 19%. При постоянстве сопротивления одного метра токоведущей жилы про­вода возможна намотка обмоток без подгонки по методу автомати­ческого получения заданных параметров. Сопротивление одного метра жилы провода в пределах одной и нескольких катушек колеблется в значительных пределах, например, допустимое отклонение сопро­тивления погонного метра нихромовой проволоки в зависимости от диа­метра проволоки достигает 5—15%.

Изменение сопротивления провода зависит от погрешности рас­чета длины витка (особенно для многослойных обмоток), диаметра провода и каркаса, отсчета числа витков при намотке и раскладке, а также режимов намотки и других факторов.

Абсолютная погрешность сопротивления при изменении длины провода

ΔRl = 4ρδ l /(πdм2 ),

а относительная погрешность

ΔRl /R =δl/l.

Намотку провода осуществляют с определенной силой натяжения, под действием которой провод удлиняется и его сопротивление уве­личивается. Сила натяжения зависит от механических характеристик провода.

Для круглой проволоки относительная погрешность сопротивле­ния, вызванная силой натяжения T

ΔRl /R = ( l1 - l0 ) / l0= 4T /( πdм2E),

где lо и l1 — соответственно первоначальная и конечная длина прово­локи; Т — натяжение проволоки; Е — модуль нормальной упругости проволоки.

Сила натяжения провода в процессе намотки является важным технологическим фактором, определяющим сопротивление и геомет­рические параметры обмотки. Для изготовления обмоток преиму­щественно используют обмоточные провода с изоляцией, поэтому при заданной силе натяжения необходимо знать механические характе­ристики непосредственно проводов, а также стабильность этих характе­ристик по длине провода в одной или нескольких катушках*. Причем помимо предела прочности и относительного удлинения для проекти­рования технологического процесса намотки следует определить предел пропорциональности, опреде-

ляющий максимально допустимое натя­жение.

Для эмалированных проводов марок ПЭЛ и ПЭВ предел пропор­циональности колеблется от среднего значения: у проводов диаметром 0,03—0,05 мм — на 4—11%; у проводов диаметром 0,06—0,09 мм — на 5—15%; у проводов диаметром 0,1—0,25 мм — на 4—12%; у про­водов диаметром 0,27—0,69 мм—на 3—10%.

Толщина изоляции влияет на механические характеристики про­вода, особенно в случае тончайших проводов. Для проводов марки ПЭВ диаметром 0,03—0,04 мм колебание Од достигает 6—8%.

Диаграммы растяжения обмоточного провода каждой партии кату­шек (при изготовлении прецизионных обмоток каждой катушки) позволяют правильно выбирать режимы намотки (скорость и натяже­ние), предотвращать обрыв провода, чрезмерный изгиб и растяжение, вызывающие изменение электрических параметров обмоток.

Погрешность сопротивления провода, обусловленная допуском на диаметр, при ρ = const и l = const

ρRд = (8ρlδdм)/πdм.

Относительная погрешность

ρRд / R = |2δdм/dм|

Колебания диаметра проволоки в пределах допустимых значений вызывают изменение сопротивления медной и алюминиевых проволок до ±20%, манганиновой проволоки—до 30%, константановой про­волоки — до 40%, золотой и серебряной проволок — до 10%, что для целого ряда обмоток превосходит допуск на общее сопротивление, ве­личина которого для большинства обмоток обычно задается равной ±20, ±10, ±5%, а для прецизионных сопротивлений ±0,01%.

Помимо допуска на сопротивление для некоторых обмоток уста­навливают допуски на индуктивность.

Индуктивность провода длиной l и диаметром dм

где μ — магнитная проницаемость среды.

Абсолютная погрешность индуктивности, вызванная изменением диаметра провода по металлу,

Относительная погрешность индуктивности отрезка провода

2. Типы МП из листовых, ленточных материалов и магнитодиэлектриков. Магнитопроводы броневого типа

Магнитопроводы стержневого типа

Магнитопроводы тороидального типа

Витые ленточные магнито­проводы

Гнутые ленточные магнитопроводы

Карбонильное железо

Альсифер

бакелитовая смола, аминопласт, полистирол, жидкое стекло

Вариант26 ТПРЭС

1. Погрешности каркаса.

Погрешность каркасов. Точность изготовления обмоток зависит от точности линейных размеров и формы рабочей поверхности кар­касов (оправок). Влияние геометрических погрешностей каркаса на точность электрических параметров обмоток особенно проявля­ется в обмотках потенциометров.

Погрешности линейных размеров каркасов при геометрически правильной форме сказываются только на точности сопротивления, в то время как погрешность формы каркаса потенциометра влияет не только на общее сопротивление, но и на линейность характеристики потенциометра.

Так, для каркаса, имеющего прямоугольное сечение, погрешность сопротивления однослойной обмотки зависит от ширины а и толщины b каркаса, а также от допуска на эти размеры и диаметра провода:

δR/R = (δb + δa)/(b + а + 2dи ),

где δа и δb — погрешности ширины и толщины каркаса.

Для цилиндрического каркаса

δR/R = δdк /(dк+ dи),

где dк и δdк — соответственно диаметр каркаса и погрешность разме­ров каркаса.

2. Фенолоальдегидные смолы.

Как следует из название это продукты поликонденсации фенолов с альдегидами. Наиболее широкое примение нашли фенолоформальдегидные смолы. Другие альдегиды, нашедший промышлен­ное примение — фурфурол. В сочетании с электротехническими бумагами (кабельной, конденсаторной) фенолоформальдегидные смолы образуют самый дешевый листовой пластик коричне­вого цвета — гетинакс.

Вариант27 ТПРЭС

1. Погрешности намотки.

Погрешности процесса намотки. Погрешности параметров обмоток зависят от геометрической точности намоточного станка; его механиз­мов и устройств, обеспечивающих формообразование обмотки (рас­кладывающих устройств и механизмов регулирования натяжения) точности кинематических цепей (деления и подачи), а также процесса намотки, определяемого главным образом натяжением провода, его скоростью и подачей.

Погрешность шага определяется точностью настройки и работы раскладывающего устройства и его кинематической цепи, связывающей движения каркаса и проводоводителя.

При намотке на цилиндрический каркас шаг намотки

t = πDсл (Vп /Vн),

где Dсл—диаметр наматываемого слоя обмотки; Vп — скорость движения проводоводителя раскладывающего устройства вдоль оси вращения каркаса; Vн —скорость намотки.

Абсолютная погрешность шага намотки

δt = |π Vпδ Dсл / Vн | +|π Dсл δVп / Vн | + +|π Dсл VпδVн / V2 н |,

где δDсл, δVп, δVн — соответственно погрешности диаметра наматы­ваемого слоя обмотки, скорости движения проводоводителя и скорости намотки.

Относительная погрешность шага намотки

| δt/t | = | δDcл /Dcл| + | δVп / Vn| + | δVн / Vн|

Погрешность шага намотки, обусловленная погрешностью диамет­ра слоя обмотки, зависит от точности изготовления диаметра каркаса (оправки), а также расположения каждого предыдущего слоя. Погреш­ность шага намотки, вызванная изменением скорости движения проводоводителя δVп, определяется типом раскладывающего устройства (например, винтовые устройства обеспечивают точность шага намотки в пределах 10—16 мкм, кулачковые — 25—27 мкм).

Погрешность шага, вызванная изменением скорости намотки δVн, сказывается главным образом при изготовлении многослойных обмоток вследствие увеличения диаметра каждого последующего слоя. При намотке обмоток виток квитку на точность шага влияет погрешность диаметра обмоточного провода по изоляции.

При намотке многослойных обмоток в крайних положениях проис­ходит реверсирование проводоводителя для обеспечения намотки нового слоя. В процессе реверсирования скорость движения прово­доводителя снижается до нуля, а затем, изменив направление, снова возрастает до установившегося значения. При этом скорость враще­ния каркаса остается постоянной, т. е. в крайних положениях обмотки создаются зоны, в которых не происходит принудительной раскладки провода и обмотка наматывается внавал со случайным расположением провода, поскольку проводоводитель на время реверсирования оказы­вается отключенным от привода.

Основным источником погрешности кинематической цепи раскла­дывающего устройства является эксцентриситет колес зубчатой пе­редачи, обусловленный погрешностями их изготовления и сборки. Накопленная погрешность шага намотки, вызванная погрешностями кинематики,

где δ1 и δп — погрешности первого и последнего звеньев кинемати­ческой цепи, передающих движение проводоводителю; ек — экс­центриситет зубчатых колес цепи; ikn — передаточное отношение.

В процессе намотки величина сопротивления обмотки определяется числом витков намотанного на каркас провода. При этом устройства станков для измерения числа витков являются устройствами косвенного определения электрических параметров обмотки. Точность отсчета числа витков, например, однокомандными цифровыми счетчиками типа СК-1, используемыми в намоточных станках, составляет ±0,5 витка. Поэтому относительная погрешность сопротивления, например при числе витков w = 500

(ΔR/R)100% = ±(δw/w)100% = ±( 0,5/500) = ±0,l%.

Натяжение провода при образовании витка не остается постоянным, а колеблется около своего среднего значения вследствие воздействия различного рода инерционных сил, что сказывается на точности шага намотки, плотности прилегания витков и электрических параметрах. В этом случае натяжение провода Т = Тср ± ΔТ, где ΔТ — отклоне­ние натяжения провода Т от его среднего значения Тср.

Относительная погрешность омического сопротивления, вызванная отклонением силы натяжения провода,

δR/R = 4ΔT/( πd2м Е).

2. Виды армирующих наполнителей ПП.

В качестве диэлектрических оснований базовых материалов для печатных плат большей частью используют слоистые пластики, армированные волокнистыми материалами.

В производстве фольгированных гетинаксов применяют бу­магу из целлюлозы, получаемую в отечественном производстве из лиственных и хвойных пород деревьев, за рубежом — из рисо­вой соломки. Волокна целлюлозы обладают высокими диэлект­рическими свойствами, однако склонность к поглощению влаги сильно ухудшает эти свойства.

Для изготовления фольгированных стеклотекстолитов ис­пользуют в качестве наполнителя стеклоткань полотняного пле­тения. Использование стекловолокнистых наполнителей обус­ловлено, прежде всего, размерной устойчивостью стеклянного волокна в широком диапазоне температур, а также большой ме­ханической прочностью и нагревостойкостью.

Для особых случаев используют кварцевую ткань с полиимидным связующим. Этот экзотический материал, кроме хо­рошей нагревостойкости, обладает уникально низкой для ком­позиционных материалов диэлектрической проницаемостью, что дает ему большие преимущества для применения в СВЧ-устройствах.

Производство бумаг и тканей из синтетических и природных волокон не имеют каких-либо особенностей применительно к электротехническим целям. Единственное требование к ним — чистота продукта, отказ от использования декоративных доба­вок, ухудшающих электроизоляционные свойства композицион­ных диэлектриков. Поэтому в дальнейшем больше внимания уделим стеклянным армирующим материалам.

Вариант28 ТПРЭС

1. Погрешности при пропитке, сушки лакировании.

Погрешности при пропитке, сушке и лакировании. Практика по­казывает, что во время пропитки и сушки происходит увеличение натяжения провода, намотанного на каркас, что приводит не только к изменению электрических параметров обмоток, но и в ряде случаев к обрыву витков.

Основной причиной увеличения натяжения провода являются внутренние растягивающие напряжения, возникающие в лаковой пленке в процессе ее формирования, а также различие коэффициентов ли­нейного расширения материалов каркаса, пропиточного состава и обмоточного провода. Кроме того, адгезия между лаковой пленкой и проводом, лаковой пленкой и поверхностью каркаса также влияет на натяжение провода.

Если остаточные напряжения σост больше предела прочности лако­вой пленки σп, то пленка растрескивается. В процессе старения проч­ность лаковой пленки уменьшается, поэтому остаточные напряжения в покрытии со временем могут вызвать его разрушение. Остаточные напряжения в лаковой пленке достигают 1,5—2,0 МПа.

Приращение натяжения провода, намотанного на каркас, в резуль­тате воздействия внутренних напряжений

ΔT вн. н = σостnFм

где п — число витков провода, расположенных в лаковой пленке; . Fм — поперечное сечение обмоточного провода по металлу.

Наиболее опасно, когда лаковое покрытие наносится на один виток. Несоответствие коэффициентов линейного расширения каркаса, обмоточного провода и пропиточного состава особенно сказывается в процессе сушки при температуре 120—160° С.

Приращение натяжения провода, намотанного на каркас круглого сечения, в результате различия коэффициентов линейного расшире­ния материала провода и каркаса

ΔT = (αн - αоб )( tк - tн ) Ем Fм

где αк и αоб— соответственно коэффициенты линейного расширения каркаса и обмотки; tк, tн — конечная и начальная температуры нагрева обмотки и каркаса; Ем—модуль упругости материала обмоточного провода.

2. Составы стёкол и их важнейшие свойства.

Стеклообразное состояние является разновидностью аморфно­го. Стеклами называют аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплава. Поскольку при охлаждении вязкость воз­растает непрерывно переход расплава в твердое (стеклообразное) состояние происходит не при строго определенной температуре как это характерно для кристаллов), а в переходной температур­ной области.

Компоненты стекол по своей роли в процессе стеклообразования делятся на три группы:

• оксиды-стеклообразователи: SiC2, B2O3, Р2О5, GеО2 и др.;
• оксиды-модификаторы: CaO, BaO, Na20, K2O и др.;

• промежуточные оксиды, сами не образующие стекол, но спо­собные принимать участие в образовании сетки многоком­понентных стекол: Аl2О3, ТiO2, ZrO2, MgO, ZnO и др.

Электротехнические стекла отличаются очень малым содер­жанием щелочных металлов, так как они ухудшают электроизолянные свойства стекол (это так называемые бесщелочные стёкла).

Процесс формования непрерывного стеклянного волокна предъявляет к стеклу ряд требований, которым удовлетворяют стекла, относящиеся к разряду алюмосиликатных, боросиликатных и алюмоборосиликатных (табл. 1.1). Отдельно стоит чистый кварц, который отличается лучшими электрическими свойства­ми (εг = 3,7...3,8), но сложен в переработке из-за высокой темпе­ратуры плавления.

Вариант29 ТПРЭС

1. Основные конструкторско - технологические требования к обмоткам.

Как известно, конструктивно обмотка представляет собой часть электроэлемента, состоящую из намотанного на каркас обмоточ­ного провода, выводов и отводов, а также промежуточной и внешней изоляции. В соответствии с этим технологический процесс изготовле­ния обмоток включает следующие этапы: подготовку каркаса к на­мотке; намотку обмотки с образованием выводов, отводов и прокладкой межслоевой и межобмоточной изоляций (при наличии на каркасе не­скольких обмоток или секций); зачистку изоляции провода; соединение и заделку выводов; пропитку и сушку; контроль и испытание. Все эти операции, за исключением частично пропитки, а также сушки и испы­тания выполняют на намоточном станке.

До недавнего времени создавались в основном станки, где был авто­матизирован собственно процесс намотки, а все другие операции вы­полнялись вручную (на станке без снятия обмотки) или на других ра­бочих местах.

Большой объем ручных операций — главное препятствие при по­вышении производительности намоточных работ. Полная автоматиза­ция изготовления обмоток возможна при создании многооперационных (многоцелевых) намоточных станков — станков с высокой степенью интеграции операций, осуществляющих помимо намотки автоматичес­кое образование выводов и отводов, флюсование и лужение выводов, спекание обмотки, изоляцию, загрузку и выгрузку готовой обмотки.

По конструктивно-технологическому принципу все обмотки, при­меняемые в РЭА, подразделяют на четыре класса: открытые, кольце­вые, пазовые и специальные.

Открытыми называют обмотки, наматываемые на вращающие­ся или перемещающиеся вдоль оси каркасы (оправки) линейчатой или фасонно-линейчатой формы, а также каркасы, имеющие форму поверх­ностей вращения (за исключением кольцевой). Наматываемый провод при этом перемещается вдоль оси каркаса. К открытым относят об­мотки магнитных головок, линий задержки, магнитных усилителей, дросселей, силовых трансформаторов, катушек индуктивности, про­волочных резисторов, функциональных потенциометров с прямолиней­ным перемещением подвижного контакта.

Кольцевыми называют обмотки, наматываемые на каркасы, имеющие форму полных (неполных) кольцевых поверхностей враще­ния. При этом каркас вращается вокруг своей оси, а провод — вокруг поперечного сечения каркаса. К кольцевым относят обмотки импульс­ных и запоминающих трансформаторов, кольцевых потенциометров, магнитных усилителей с тороидальными сердечниками и др.

Пазовыми называют обмотки, наматываемые на наружные или внутренние пазы магнитопроводов (якорей, роторов или статоров) согласно электрической схемы раскладки провода по пазам. К пазовым относят обмотки встроенных электродвигателей накопителей на маг­нитных барабанах, асинхронных микроэлектродвигателей с полым ро­тором, электрических машин синхронной связи (контактные, бескон­тактные и дифференциальные сельсины), вращающихся трансформа­торов и других компонентов универсальных и специальных вычисли­тельных устройств.

Специальными называют обмотки, наматываемые на слож­ные пространственные магнитопроводы, каркасы или оправки. К ним относят обмотки отклоняющих систем ЗУ на электроннолучевых труб­ках, ЗУ матричного типа и др.

С конструктивной и технологической точек зрения обмотки харак­теризуются следующими понятиями: виток, шаг намотки, угол подъе­ма витка, слой, секция, вывод и отвод.

Виток — замкнутый отрезок наматываемого провода, распола­гаемый по периметру сечения каркаса на 360 дуговых градусах и имею­щий смещение своего конца по отношению к началу в осевом или ра­диальном направлении, равное величине шага намотки.

Шаг намотки— кратчайшее расстояние между началом и концом витка.

Угол подъема витка — угол между плоскостью, пер­пендикулярной к оси каркаса и касательной к витку в заданной точ­ке.

Слой — группа витков, эквидистантно расположенных на нама­тываемой поверхности по ширине обмотки.

Секция — группа витков, намотанных отдельно на одном из участков секционированного или не секционированного каркаса (оп­равки).

Вывод — начало и конец обмотки, выполненный монтажным проводом или проводом обмотки.

Отвод — вывод, сделанный в средней части обмотки монтажным проводом или проводом обмотки.

Требования, предъявляемые к обмоткам, во многом зависят от функционального назначения компонента РЭА, а также от электри­ческих параметров электронных схем, в которых эти компоненты применяют. Можно выделить ряд требований, являющихся общими почти для всех видов обмоток:

1) геометрические (точность раскладки провода, заданное коли­чество витков, точность линейных размеров и формы, необходимая плотность и др.);

2) электрические (точность сопротивления, индуктивности и др.);

3) эксплуатационные (виброустойчивость, ударная прочность, теплостойкость, герметичность, стойкость к воздействию влаги, холо­да, ионизирующих излучений и др.).

2. Стеклянные ткани.

Из стеклянных нитей получают крученую стеклянную пряжу, скрученную из отдельных воло­кон. Из пряжи ткут стеклянные ткани с различным видом пле­тения: саржевое, полотняное, сатиновое. Ткани и ленты из стеклянного волокна, приме­няемые для электрической изоляции, обычно имеют толщину 0.010...0,28 мм, массу 1 м2 от 1.325 до 5 кг, соотношение по утку и основе от 1:1 до 1:10, плотностью переплетения (количества нитей на еди­ницу площади ткани) по утку и основе. В табл. 1.2 приведены ха­рактеристики стеклянных тканей, а на. рис. 1.7показан внешний вид некоторых из них.

Преимуществами стеклянной волокнистой изоляции по сравнению с органическими волокнами являются: высокая теп­лостойкость, а также значительная механическая прочность, от­носительно малая гигроскопичность и хорошие электроизоляци­онные свойства.

Толщину стеклоткани приходится учитывать, когда к плате предъявляются требования по волновому сопротивлению полосковых линий связи и при наличии в конструкции платы пе­чатного разъема. Кроме того, из рисунка 1.7 можно видеть, что плотность переплетения нитей и плотность скрутки пряжи сказывается на пропитке ткани связующим. Можно также утверждать, что чем рыхлее переплетение, тем меньше остаточных напряжений в диэлектрическом основании, которые потом реализуют себя в усадке слоев после травления