BOBINE
1. Generalitati
In sens larg, prin bobina se intelege un element de circuit format dintr-un conductor electric astfel infasurat, incat se formeaza una sau mai multe spire.
O spira are doua conductoare active: unul de ducere si unul de intoarcere, raportat la sensul curentului prin spira.
Ca forme obisnuite, intalnim bobine cilindrice, paralelipipedice sau toroidale. Clasificarea bobinelor se poate face si dupa alte criterii, asa cum va reiesi in cele ce urmeaza.
2. Materiale necesare pentru
executarea bobinelor
Materialele din care se executa bobinele se aleg in functie de tensiunea de lucru, solicitarile electrice, termice, mecanice sau de alta natura, din timpul functionarii. Materialele utilizate sa pot imparti in: materiale electroconductoare, materiale electroizolante, materiale auxiliare.
A.MATERIALE ELECTROCONDUCTOARE
Materialele electroconductoare se folosesc pentru realizarea infasurarilor propriu-zise, a legaturilor flexibile de iesire, precum si pentru fabricarea elementelor de racord (borne, cleme). Cel mai mult sunt folosite cuprul si aluminiul, datorita proprietatilor electrice si mecanice ale acestora. Mentionam ca tehnologitatea cuprului depinde de gradul de ecruisare al acestuia. Deosebim in acest sens trei variante: cuprul moale (m), cuprul semitare (2/2 t) si cuprul tare (t).
Aluminiul este mai putin utilizat decat cuprul, din cauza problemelor pa care le ridica lipirea sa. Rezistivitatea electrica mai ridica in comparatie cu cuprul impune marirea sectiunii conductoarelor si aceasta conduce la solutii constructive necorespunzatoare pentru unele produse electrotehnice, dintre care mentionam masinile electrice rotative. Aluminiul este utilizat cu precadere pentru realizarea bobinelor la transformatoarele electrice de putere mare. La unele masini electrice de putere mare se mai utlizeaza bare din aliaje de cupru.
Conductoarele pentru bobine pot avea sectiunea circulara sau dreptunghiulara (patrata) si pot fi izolate sau neizolate.
>> In functie de dimensiuni si de izolatia folosita, conductoarele izolate cu sectiunea circulara se simbolizeaza cu litere si cifreca, de exemplu: 0 16 ET SATAS . .., iar cele profilate se simbolizeaza asemanator: 2 1.5 PE STAS . .. .
Astfel, conductoarele izolate cu email se simbolizeaza ca mai jos:
Cu-Em 1(2;3)-105; Cu-EMU-2-105; Cu-Es 1 (2)-105 (103;155); Cu-ESA 1(2)-105(130).
Conductoare izolate cu hartie se adauga in simbol litera H ( Cu-H, Cu P-H; Al-H; Al P-H).
Conductoarele izolate cu fire de sticla se simbolizeaza dupa cum urmeaza: Cu-2S1(2)-155(180); Cu-E2S-1(2)-155(180); CuP-2S-1(2)-155(180).
Dimensiunile standard pentru diametrul conductoarelor rotunde de uz curent sunt ( in mm): 0.025-0, 032-0, 04-0, 05-0, 063-0, 071-0, 08-0, 09-0 ,1-0, 112-0, 125-0, 14-0, 16-0, 18-0, 2-0, 224-0, 25-0, 28-0, 315-0, 355-0, 4-0,45-0, 5-0, 56-0, 63-0, 71-0, 75-0, 8-0, 85-0, 9-1-1, 06-1, 12-1, 18-1, 25-1, 32-1, 4-1, 5-1, 6-2, 12-2, 24-2, 36-2, 65-2, 8-3.
>> Pentru conductoare dreptunghiulare de uz curent, de sectiune a x b, dimensiunile standardizate sunt (in mm): a-2-2, 24-2, 5-2, 8-3, 15-3, 55-4-4, 5-5-5, 6-6, 3-7, 1-8-8-10-11, 2-12, 5-14-16, b-0, 8-0, 9-1-1, 12-1, 25-1, 4-1, 6-1, 8-2-2, 24-2, 5-2, 8-3, 15-3, 35-4-4, 5-5-5,6.
Semnificatia simbolurilor folosite este urmatoarea :
Cu - cupru
Al - aluminiu
E - emailat
M - proprietati mecanice ridicate
S - sudabil
T - foarte stabil termic
A - termoaderent
F - rezistent la agenti frigorifici
S - cu rezistenta la soc termic imbunatatita
U - rezistent la ulei de transformator
b - aptitudini de bobine deosebite
1,2,3, - izolatie simpla, dubla, tripla
105, 103 etc. - temperatura maxima de functionare admisa
H - izolatie de hartie
B - izolatie de bumbac, sau bumbac in amestec cu fibre sintetice
f - flexibil
2S - doua infatisari de fire de sticla impregnate
3Sy - trei infasurari cu fire de sticla, in amestec cu fir sintetic impregnat
B.MATERIALE ELECTROIZOLANTE
Materialele electroizolante servesc pentru realizarea izolatiei intre straturi, a izolatiei peste stratul exterior al bobinei si ca materialul pentru confectionarea carcaselor.
Materialele folosite pentru izolatia intre straturi trebuie sa aiba o grosime redusa, sa nu strapunga usor si sa posede o putere de absortie mare pentru lacurile de impregnare.
Materialele frecvent folosite pentru izolare sunt: bumbacul, matasea, prespanul, micafoliul, micabanda, hartia de mica, benzi si tesaturi de sticla neimpregnate si impregnate, poliglasul, benzi din poliesteri, pasla, din lana artificiala, bachelita, melamina, pertinaxul, textolitul, sticlotextolitul etc. Materialele electroizolante nu se utilizeaza separat decat foarte rar; cel mai adesea se realizeaza combinatii de materiale cunoscute sub denumirea de scheme de izolatie. Schemele de izolatie se utilizeaza de exemplu, pentru izolarea bobinelor de masini electrice plasate in crestaturile miezurilor magnetice, pentru izolarea capetelor de bobina de la masini electrice rotative.
Pentru confectionarea carcaselor se utilizeaza materiale electroizolante termogide, termoplaste, sau stratificate. Pentru anumite constructii de aparate electrice de joasa tensiune, carcasele bobinelor parcurse de curent continuu se pot executa din aluminiu sau din alama.
C.MATERIALE AUXILIARE
Dintre materialele auxiliare utilizate la constructia bobinelor fac parte materialele de consolidare (ex: pene de lemn), materialele de prindere metalice, lacurile de impregnare, de acoperire, substantele decapante, adezivii, aliajele de lipit, rasinile de turnare.
3. Parametrii bobinelor
. Tensiunea nominal Un este tensiunea maxima pentru care se dimensioneaza izolatia bobinei
. Tensiunea de serviciu Us este tensiunea care se aplica la capetele infasurarii bobinei intr-un anume regim de lucru.
. Rezistenta R a bobinei este o marime care se pot evidentia daca bobina este alimentata cu tensiune continua. Din legea lui Olm, rezulta:
