Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Алюминий в электротехнике

Тяговое и крановое электрооборудование

На железных дорогах страны работает несколько магистральных тепловозов, на которых установлены двухмашинные агрегаты (типа ВТ 275/120+ВГТ 275/150), полюсные обмотки которых выполнены из алюминия. Экономический эффект только от внедрения алюминия в одном агрегате составляет 48 тыс. руб.

В тепловозах ТЭ-3 применяется тяговый двигатель ЭДТ-200Б. Медные обмотки дополнительных полюсов этого двигателя были заменены на алюминиевые сечением 5,1X28 мм, при этом к. п. д. и тепловые характеристики двигателя не отличались от двигателя с медными обмотками.

Проведенные работы показали, что в тяговом электрооборудовании можно полностью заменить медь алюминием в катушках полюсов.

Большая перспектива экономии меди имеется при изготовлении обмоток электромагнитов. В ГДР для изготовления катушек для грузоподъемных магнитов применяется оксидированный алюминиевый провод из чистого алюминия (99,5—99,7%). Толщина оксидной пленки — около 1 мкм. Пропитка катушек производится лаком соответствующего класса нагревостойкости до Н (180° С) включительно. Для лучшего использования обмоточного пространства предпочтение оказывается проводу прямоугольного сечения.

Ввиду недостаточной электрической прочности оксидной пленки применяется дополнительная между слойная изоляция внутри катушек, между витками. при этом напряжение не должно превышать 0,2 в. Уже в 1961 г. в ГДР было использовано для намотки катушек электромагнитов около 160 т алюминиевого провода, максимальная масса катушек составляла при этом около 700 кг, а диаметр — 2 м.

В процессе накопления опыта в ГДР было установлено, что для обеспечения необходимой межвитковой изоляции достаточно химического оксидирования алюминиевого провода. Анодирование провода, который дороже химически оксидированного примерно в 2 раза, необязательно.

Как показали расчеты, успешному внедрению алюминия в электромагнитах способствует уменьшение потерь в стали магнитопровода, увеличение коэффициента заполнения катушечного пространства и улучшения теплоотдачи.

На одном из заводов была произведена замена медного провода алюминиевым в электромагнитах трехфазного тока типа КМТД-102, которые предназначены в основном для дистанционного управления механическими тормозами крановых механизмов.

Электромагниты имеют следующие данные:

Обмоточные данные электромагнита: медный провод марки ПЭЛБО диаметром 0,88 мм, число витков 656.

В настоящее время изготовлен комплект экспериментальных катушек из алюминиевого провода. Расчетные данные катушек: провод марки ПЭВА диаметром 1,04 мм, число витков 656. Омическое сопротивление алюминиевой обмотки на -10% меньше сопротивления медной обмотки.

Алюминиевые катушки выполнены бескаркасными, бандажироваиными тафтяной лентой взамен медных с картонными каркасами. Межслоевой изоляцией служит бумага. Выводные концы катушек изготовлены из гибкого провода. Пайка производилась оловом с применением в качестве флюса канифоли. Концы алюминиевого провода предварительно лудились припоем П-90 (90% олова, .10% цинка) с одновременной зачисткой их шабером в слое расплавленного припоя.

Испытывались алюминиевые и медные (непропитанные) катушки без корпуса на одном и том же магнитопроводе в режиме ПВ=100%.

Данные замеров приведены в табл. 14-1.

По превышениям температуры обмоток и тяговым усилиям электромагниты типа КМТД-102 с алюминиевыми обмотками не уступают электромагнитам с медными обмотками.

Расчеты показывают также возможность замены меди алюминием в других исполнениях электромагнитов типа КМТД.