Провод обмоточный: разновидности и их хаpaктеристики

Заводские упаковки провода

Принцип работы большинства электрических машин, основан на взаимодействии магнитных полей, которые создаются с помощью обмоток катушек. Катушки — обязательная деталь генераторов и трaнcформаторов, почти всех радиоэлектронных устройств.

Для их создания используют провод обмоточный. Расскажем о его видах и марках, особенностях и применении разных типов.

Содержание

• Для чего нужно знание особенностей проводов для обмотки
• Классификация проводов
  • Материал проводника
  • Геометрия сечения
  • Материал изоляции
• Маркировка проводов
  • Изоляция бумагой
  • Волокнистая и пленочная изоляция
  • Эмаль
  • Какие еще особенности изоляции могут указываться в маркировке
• Обмоточный провод для высоких частот
  • Как подобрать провод для обмотки или катушки

Для чего нужно знание особенностей проводов для обмотки

Катушки с небольшим метражом для продажи домашним мастерам в розницу

Многие делают ремонты своими руками, или собирают самодельные конструкции. Часто сгоревший электродвигатель перематывают самостоятельно, наматывают электромагниты (соленоиды) трaнcформаторы, магнитные антенны и катушки индуктивности для радиоэлектронных устройств. При этом учитывают только диаметр провода и количество витков (эти хаpaктеристики можно узнать в справочниках, пособиях по ремонту или рассчитать).

• Но часто важны не только они, но и тип провода — а он может и не указываться. Например, нужное количество витков из-за того, что выбрали марку с более толстым слоем изоляции, может просто не уместиться в габариты катушки.
• Немаловажен тип провода и для надежности устройства, и даже его безопасности, если выбрать его с недостаточным сопротивлением изоляции или непредназначенный для работы при такой температуре, то может произойти межвитковое замыкание или пробой.
• Если первое приведет только к выходу из строя устройства, то второе, при несоблюдении мер безопасности (заземления, зануления и т. п.), может быть и опасно для жизни.

Кроме сказанного выше, цена на провода с одинаковыми электрическими хаpaктеристиками, но разных типов, может значительно различаться. Зная это, можно сэкономить на материале.

Зачем переплачивать за провод, рассчитанный на работу при повышенной температуре и влажности для трaнcформатора, в котором отлично может работать и широко распространенная марка ПЭВ.

Классификация проводов

Специальный провод из нихрома для обмоток

Классифицируют провода по нескольким критериям.

Материал проводника

Это:

1. Медные — наиболее широко распространены.
2. Алюминиевые — из-за большего, чем у меди удельного сопротивления применяют реже. Но, в последнее время, их использование расширяется, так как алюминий дешевле.
3. Из сплавов сопротивления (нихром и тому подобное) — используют для некоторых устройств.

Геометрия сечения

Прямоугольные провода

Сечения проводов бывают круглыми и прямоугольными. Вторые используют при необходимости пропускания через проводник большого тока, для проводников с большой площадью сечения. Для охлаждаемых катушек, используют полую проволоку.

Материал изоляции

Используются различные материалы — от бумаги и натуральных волокон, до стекла. Часто применяют несколько слоев, например: бумагу и эмаль.

Для изоляции важны не только диэлектрические свойства, но и механическая прочность, а также толщина. Чем она меньше, тем больше витков можно уложить в катушке при заданном диаметре провода.

Маркировка проводов

Этикетка с маркировкой на заводской упаковке провода украинского производства

Маркируются они несколькими буквами и цифрами, после марки обычно обозначают диаметр сечения.

Внимание. Диаметр сечения провода определяют по меди, поэтому если вы хотите узнать его, замерив, например, микрометром, предварительно удалите изоляцию.

У медных проводов первой идет буква П (провод), алюминиевые обозначаются АП, для сплавов сопротивления есть свои обозначения. Затем идет обозначение изоляции, обычно по начальным буквам материалов ее составляющих и количества слоев. У прямоугольных проводов, в конце ставится буква П (прямоугольный) дальше может следовать через дефис еще цифра, отличающая типы.

Например ПЭЛШКО — Провод Эмаль Лак Шелк Капроновый Одинарный, медный провод покрытый лаковой эмалью, и дополнительно изолированный одним слоем капронового шелка.  Если бы было два слоя, то стояла бы буква Д (двойной).

Дальше рассмотрим более подробно все распространенные разновидности изоляции, не захватывая ее редкие типы, предназначенные обычно для работы в особых условиях или специальных устройств.

Внимание. Мы приводим маркировку, общепринятую в нашей стране. У импортированного провода она может отличаться, вплоть до того, что у каждой компании своя система обозначений. Поэтому, покупая материал зарубежных производителей, нужно изучать паспортные хаpaктеристики, и подбирать аналоги по условиям эксплуатации.

Изоляция бумагой

Бумажная изоляция прямоугольного провода для трaнcформаторов

Такие провода, из-за низких диэлектрических свойств, обычно применяют в низковольтных устройствах, комбинируют с другими материалами. Бумага для их производства применяется специальная: кабельная или телефонная.

Широко используют  обмоточный провод в бумажной изоляции для маслонаполненных трaнcформаторов. В них масло не только охлаждает обмотки, но увеличивает сопротивление на пробой. Пример маркировки АПБ — алюминиевые обмоточные провода в бумажной изоляции.

Внимание. Буквой Б могут обозначать не только бумагу но и хлопчатобумажную пряжу, очень похожую на нее по хаpaктеристикам.

Волокнистая и пленочная изоляция

Изоляция натуральным шелком

Для нее используют различные волокна и пленки: как натуральные (хлопок, шелк), так и синтетические. Они выдерживают большие механические нагрузки, чем провода обмоточные с бумажной изоляцией, но проигрывают им по толщине.

Изготавливают чаще всего многослойной намоткой волокон на проводник. Возможен вариант и когда нити переплетают — такой метод применяют для больших диаметров. Пленка наноситься пропусканием через ванну с жидким изоляционным материалом. Для улучшения свойств, такую изоляцию комбинируют с эмалью, или той же бумагой.

Обозначения материалов обмоток следующее:

• асбест — А;
• аримид — Ар;
• хлопок — Б;
• лавсан — Л;
• капрон — К;
• трилобал — Кп;
• пластмасса — П;
• стекло — С;
• стекло с полиэфиром — Сл;
• фторопласт (тефлон) — Ф;
• натуральный шелк — Ш.

Пример: провода ПББО — обмоточные провода с бумажной изоляцией, слой которой усилен слоем намотанной хлопчатобумажной пряжи.

Эмаль

Эмаль в качестве изоляции

Эти провода используются чаще всего. Пpaктически все обмотки трaнcформаторов и катушек индуктивности в электронных устройствах наматываются ими. На фото в начале статьи показаны катушки этих проводов заводской упаковки.

Применяются они в широко распространенных электромеханических приборах. Почти каждый встречаемый нами стандартный двигатель, генератор, или контактор, не предназначенный для работы в особых условиях, скорее всего, будет иметь катушки, в которых используются обмоточные провода с эмалевой изоляцией.

Достоинство этого вида изоляции — малая толщина защитного слоя и простота нанесения. Достаточно окунуть провод в эмаль. Обозначают изоляционный материал буквой Э, за которой следующая показывает тип эмали.

1. Полиамид — Ан.
2. Винифлекс — В.
3. Полиамидофторопластовая — И.
4. Л — лакостойкая эмаль на масляной основе. Самый распространенный тип. Это не оговорка имеется в виду устойчивость именно к воздействию электротехнического лака, точнее растворителей входящих в его состав. Дело  в том, что катушки для дополнительной защиты и механической фиксации проводников после намотки пропитывают лаком. Эмаль не должна терять свойств после проведения этой операции.
5. Полиэфирцианураатимидная устойчивая к фреонам — Ф. Провода обмоточные с эмалевой изоляцией этого типа используют для обмоток охлаждаемых фреонами.
6. Полиэфирная — Э.
7. Полиэфиримидная — ЭИ.

Также отличают провода по максимальным температурам, которые выдерживает их покрытие без потери своих свойств. Делят их на группы (индекса) — 105, 120, 130, 155, 180, 200, 220 и выше оС соответственно.

Какие еще особенности изоляции могут указываться в маркировке

Кроме типа материала для изоляции и количества его слоев, дополнительно в маркировке может указываться:

1. То, что она усиленная — У.
2. Утонченная — I.
3. Покрытая слоем дополнительного лака по поверхности — Л.

Обмоточный провод для высоких частот

Литцендрат с волокнистой изоляцией

• Кроме стандартных одножильных проводов для катушек, работающих при высоких частотах, используют специальные провода — литцендраты.
• Дело в том, что высокочастотные токи проходят только по поверхности проводника. Сопротивление в этом случае, зависит не от площади сечения проводника, а от длины его периметра.
• Для того чтобы максимально увеличить ее, обмоточный провод делают многожильным — из пучка тонких, диаметром в доли миллиметра, проводников. Перевивка ведется тоже особым способом. Обозначают такие провода буквой Л.

Перечислим наиболее распространенные марки таких проводов:

1. ЛЭП и ЛЭЛ — пучок проводников не имеет дополнительной общей изоляции.
2. ЛЭШО и ЛЭШД — обматываются шелком в один и два слоя соответственно.
3. ЛЭПКО — с волокнистым капроновым покрытием.

Внимание. Убрать  изоляцию с таких проводов механическим способом, из-за тонких жил затруднительно, поэтому перед их лужением для распайки  используют специальные травильные составы. Только ЛЭП и ЛЭПКО можно паять сразу — их изоляция удаляется при нагреве жалом паяльника.

Как подобрать провод для обмотки или катушки

Кстати, ручная намотка отличается особым качеством (при соответствующей квалификации работников).

Восстановленная вручную катушка динамика

Сечение и марка провода в обмотках, обычно указывается в паспорте изделия, часто данные пишутся и на самом устройстве. Если же документ утерян, то есть несколько способов узнать данные.

1. Для электродвигателей, контакторов, катушек индуктивности и дросселей, легко найти хаpaктеристики в справочниках — только если не попался экземпляр зарубежного производства, или со стертой маркировкой.
2. Если известны напряжения на обмотках трaнcформатора и его мощность, то существуют несложные методики расчета. Инструкция, как это сделать, несложна — нужно замерить сечение сердечника, и просчитать буквально несколько формул. Еще проще, рассчитываются электромагниты и катушки индуктивности  и дросселя.
3. Если невозможно применить предыдущие два метода, то просто, при разборке сгоревшей или пробитой обмотки, замеряем диаметр и считаем количество витков. Конечно, отнимет много времени для большого числа витков, но можно использовать устройство для намотки со счетчиком.

Зная сечение и количество витков, подбираем провод, с нужной изоляцией учитывая все факторы. Нужную маркировку можно приблизительно определить, визуально распознав изоляцию.

Но необходимо учитывать и другие факторы. Так, для быстровращающихся обмоток не идут провода с эмалевой изоляцией — ее диэлектрические свойства теряются при температуре более 180 градусов Цельсия, и она просто плавится.

Если устройство работает в условиях повышенной влажности, то не применяют волокнистую обмотку из-за ее гигроскопичности. Условия эксплуатации проводов подробно указываются в паспортах.

Совет. Если возникает проблема с закупкой провода нужного диаметра, то можно намотать обмотку из двух трех подключенных параллельно, главное чтобы сумма площадей их сечения (можно узнать в справочниках) была равна требуемой величине. Ну и естественно чтобы уместиться в габариты катушки.

Будем рады, если нашей статьей помогли Вам в ремонте различных устройств или в самостоятельном их конструировании и сборке. Неплохо даже если мы просто углубили познания в электротехнике и теперь Вы знаете, чем отличаются провода обмоточные с бумажной изоляцией  от типа ПЭВ.

Купи сейчас: