Elektrotechniniu medžiagų charakteristikos презентация

Įvadas

Elektrotechninės medžiagos
Elektrotechninės medžiagos—tai specialios medžiagos, iš kurių gaminamos:
elektros mašinos,
aparatai,
prietaisai
ir kitokie elektros įrenginių elementai.

Elektrotechninės medžiagos skirstomos
elektroizoliacines (dielektrikus),
laidininkines (laidininkus),
puslaidininkines (puslaidininkius),
ir magnetines medžiagas.

Elektrotechninės medžiagos
Kad elektros mašinos, aparatai ir įrenginiai patikimai dirbtų, būtina teisingai parinkti kokybiškas elektrotechninės medžiagas.

ELEKTROTECHNINIŲ MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS
Dydžiai, kuriais įvertinamos medžiagų savybės, vadinami charakteristikomis.
Norint visapusiškai įvertinti elektrotechninės medžiagos savybes, reikia žinoti jos mechanines, elektrines, šilumines ir fizines bei chemines charakteristikas.
Magnetinių medžiagų dar svarbios ir magnetinės charakteristikos; jomis įvertinamos magnetinės medžiagų savybės.

ELEKTROTECHNINIŲ MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS
Vartojant tinkamas elektroizoliacines, magnetines ir kitokias elektrotechninės medžiagas, įmanoma sukurti nedidelių matmenų ir nedidelės masės patikimus elektros įrenginius.

ELEKTROTECHNINIŲ MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS
Tačiau tam reikia pažinti elektrotechninių medžiagų savybes ir žinoti, kaip jas keičia elektrinė įtampa, temperatūra ir kiti veiksniai.

SVARBIAUSIOS ELEKTROTECHNINIŲ MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS

Palaipsniui pabandysime užpildyti lentelę
MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS
Mechaninės
E............?
Š.........?
.........?
stiprumo riba tempiant
s........?
Sm......?

Mechaninės charakteristikos
Pagrindinės mechaninės medžiagų charakteristikos yra šios:
stiprumo riba tempiant,
stiprumo riba gniuždant,
ir smūginis tąsumas.

Elektrinės charakteristikos
Bet kokia elektrotechninė medžiaga—laidininkas, puslaidininkis, net ir dielektrikas—praleidžia elektros srovę.
Vienokios ar kitokios medžiagos elektrinis laidumas įvertinamas tos medžiagos specifine elektrine varža.
Elektrotechninių medžiagų specifinė varža gerokai priklauso nuo temperatūros.
Kylant temperatūrai, laidininkų elektrinė varža didėja.
Puslaidininkių ir dielektrikų —kylant temperatūrai, šių medžiagų varža mažėja.

Elektrinės charakteristikos
Specifinė elektrinė varža
Specifinė elektrinė varža matojama ommetrais (Ω x m) apskaičiuojama pagal formulę:
čia R — medžiagos pilnutinė elektrinė varža Ω;
l — srovės kelio medžiagoje ilgis m;
S — medžiagos pavyzdžio plotas, kuriuo teka laidumo srovė, m2.
Metalinių laidininkų specifinė varža labai maža: p=10-4— 10-2 Ω-m.
Puslaidininkinių medžiagų (puslaidininkių) specifinė varža didesnė negu laidininkų — p= 10-2—10-8 Ω-m, o dielektrikų dar didesnė — p= 108—1018 Ω-m.

Elektrinės charakteristikos
Dielektrinė skvarba
Dielektrine skvarbą nusakoma dielektriko savybė sudaryti elektrinę talpą.
Elektroizoliacinių medžiagų dielektrinė skvarbą priklauso nuo dielektrikuose, prie kurių prijungta tam tikro didumo įtampa, vykstančių poliarizacijos procesų intensyvumo.

Šiluminės charakteristikos
Šiluminės charakteristikos apibūdina kaitinamų elektroizoliacinių medžiagų savybių kitimą.
Šios charakteristikos yra svarbios, nes daugelis elektroizoliacinių medžiagų elektros mašinose ir aparatuose dirba aukštesnėje už normalią temperatūroje.

Šiluminės charakteristikos
Lydymosi temperatūra
Lydymosi temperatūra nustatoma kristalinės struktūros medžiagų (metalų, puslaidininkių, dielektriku), kurios tam tikroje temperatūroje pereina iš kietosios būsenos į skystąją.

Šiluminės charakteristikos
Minkštėjimo temperatūra
Minkštėjimo temperatūra nustatoma amorfinės struktūros medžiagų (dervų, bitumų ir t. t.).
Šios medžiagos iš kietosios būsenos pereina į skystąją ne tam tikroje apibrėžtoje temperatūroje, o tam tikrame temperatūros intervale.
Todėl amorfinių medžiagų matuojama tam tikra sutartinė minkštėjimo temperatūra, kurioje medžiagos būsena yra klampi, taki.

Šiluminės charakteristikos
Atsparumas šalčiui
Atsparumas šalčiui apibūdina medžiagos savybę atlaikyti žemas temperatūras. Žemoje temperatūroje elektroizoliacinės medžiagos (guma, plastikai, lako plėvelės ir t. t.) suaižėja ir pasidaro nelankstūs.
Skystųjų dielektrikų atsparumas šalčiui apibrėžiamas stingimo temperatūra, kurioje šie dielektrikai pavirsta kietaisiais.

Šiluminės charakteristikos
Garų užsiliepsnojimo temperatūra
Garų užsiliepsnojimo temperatūra — tai temperatūra, kurioje nuo atviros ugnies užsiliepsnoja skystojo dielektriko garai ir dujos, išsiskyrusios kaitinant tam tikrą minėto dielektriko tūrį.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Rūgštingumo skaičius
Rūgštingumo skaičius — kalio šarmo (KОH) miligramų kiekis, reikalingas neutralizuoti laisvosioms rūgštims, esančioms viename skystojo dielektriko grame.
Kuo didesnis rūgštingumo skaičius, tuo daugiau laisvųjų rūgščių dielektrike, vadinasi, tuo didesnis jo laidumas, nes elektrinės įtampos veikiamos rūgštys lengvai skaidosi į jonus.
Be to, rūgštys gali ardyti elektroizoliacinės pluoštines medžiagas (popierių, medvilninę dangą ir t. t.), kurios liečiasi su skystuoju dielektriku.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Klampumas
Klampumas yra skysčio, kurio dalelės juda viena kitos atžvilgiu, vidinės trinties koeficientas.
Kai klampumas didelis, tuomet skystis tirštas ir jo dalelės nelabai judrios;
kai klampumas mažas, skysčio dalelės judrios, t. y. skystis yra takus.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Klampumas
Klampumas apibūdina skystųjų dielektriku impregnavimo gebą.
Kuo mažesnis elektroizoliacinių impregnavimo medžiagų (lako, kompaundo) klampumas, tuo giliau jų dalelės prasiskverbta į pluoštinės apvijų izoliacijos poras.
Didėjant skystųjų dielektriku klampumui, mažėja jų impregnavimo geba.
Kylant temperatūrai, visų skysčių klampumas mažėja, nes mažėja ryšio jėgos tarp skysčio dalelių.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Hidrofiliškumas
Hidrofiliškumas— charakteristika, kuria apibūdinamas dielektriko atsparumas vandeniui; tas vanduo, prasiskverbęs į medžiagos poras, pablogina jos elektrines charakteristikas.
Hidrofiliškumas nustatomas šitaip. Pasveriami kietojo dielektriko pavyzdžiai, paskui jie panardinami į vandenį kambario temperatūroje. Po 24 h pavyzdžiai išimami iš vandens ir vėl pasveriami.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Tropinis atsparumas
Tropinis atsparumas nustatomas elektroizoliacinių medžiagų, skirtų tropinio klimato sąlygomis dirbantiems elektros įrenginiams.
Čia sandariu apvalkalu neapsaugotas elektroizoliacines medžiagas veikia šitokie veiksniai: aukšta oro temperatūra (45— 55 °C); staigūs temperatūros pokyčiai per parą (40 °C ir daugiau); didelis oro drėgnumas (90—95%); saulės spinduliai (didelio tankio šviesos ir šilumos srautai); pelėsių grybeliai (mikroorganizmai), ir t.t.

Fizinės ir cheminės charakteristikos
Tropinis atsparumas
Tropiniams veiksniams labiausiai atsparios neorganinės medžiagos — elektrokeramika, bešarmis stiklas ir t. t.
Be to, tropiniams veiksniams atsparūs daugelis organinių dielektrikų (bakelitinės, epoksidinės, polivinilo chlorido, organinės silicio dervos; fluoroplastai ir plastikai.

Patikrinkite lentelę
MEDŽIAGŲ CHARAKTERISTIKOS
Mechaninės
Elektrinės
Šiluminės
Fizinės ir cheminės
stiprumo riba tempiant
stiprumo riba gniuždant
smūginis tąsumas
Specifinė elektrinė varža
Dielektrinė skvarba
Lydymosi temperatūra
Minkštėjimo temperatūra
Atsparumas šalčiui
Garų užsiliepsnojimo temperatūra
Rūgštingumo skaičius
Klampumas
Hidrofiliškumas
Tropinis atsparumas