ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет литой изоляции элементов прямоугольной формы из "Механическая прочность эпоксидной изоляции " Приведенный выше обзор конструкций с литой эпоксидной изоляцией позволяет выделить ряд расчетных схем элементов прямоугольной формы. [c.120] Прямоугольные конструкции с жестким элементом. К данному типу можно отнести конструкции с монолитными или сборными элементами, изготовленными из таких материалов, как металлы (электротехнические стали, пермаллои), керамика, стекло и т. д. При расчете таких конструкций можно пренебречь податливостью элементов, так как модули упругости компаундов примерно на порядок ниже модулей упругости материалов заливаемых элементов. Поэтому для расчета напряжений в изоляции конструкций с жесткими элементами можно использовать расчетные формулы для простейших расчетных схем, рассмотренных в 20. [c.120] Интерес представляет напряжение в точках, расположенных посредине сторон прямоугольников (точки а, Ь на рис. 80), а также в углах прямоугольников (точки с на рис. 80). Для расчета напряжений в точках а и Ь следует использовать формулы второй или третьей простейшей расчетной схемы. Если заливается один жесткий элемент так, что изоляция имеет свободные поверхности (рис.80, а), то следует воспользоваться решением для второй простейшей схемы. [c.121] Если заливаются два или несколько расположенных рядом жестких элементов, то в точках а я а (рис. 80, б) возникает трехосное напряженное состояние. Поэтому в данном случае следует использовать решение для третьей простейшей расчетной схемы. [c.121] Известны многие работы по определению теоретического коэффициента концентрации одного из нормальных напряжений в пластинах с квадратными или прямоугольными окнами, подвергнутых одноосному растяжению [100, 112]. [c.122] Концентрация напряжений имеет место в углах прямоугольных окон и достигает в зависимости от соотношения сторон и направления действия силы величин 7Ст = 3,6ч-5,8. [c.122] Однако литературные данные не могут быть прямо использованы для расчета литой изоляции прямоугольных элементов, так как в данном случае нагружение совершенно иное. Поэтому было предпринято отыскание теоретического коэффициента концентрации напряжений путем моделирования и найдено значение Кт, равное 4. Это значение относится не к одному из нормальных напряжений в угловой точке изоляции, а к эквивалентному напряжению в этой точке, подсчитанному по формуле (25). [c.122] Прямоугольные конструкции с податливым элементом. Податливые элементы прямоугольного сечения представляют собой в основном пропитанные обмотки из провода, шин или фольги. [c.123] Большинство катушек состоит из двух обмоток в общем случае разного поперечного сечения (рис. 80, 5 и е). Обмотки, как правило, заливаются электроизоляционным компаундом со всех сторон. Иногда внутренний, наиболее напряженный слой изоляции заменяется прочным каркасом из стеклопластика (рис. 80, ж). [c.123] Обследование аварийных конструкций и экспериментальное исследование моделей и изделий при отрицательных температурах позволило выявить две наиболее характерные формы разрушения наружной изоляции электроэлементов прямоугольных форм [71]. [c.123] Первой, наиболее часто встречающейся формой разрушения являются трещины, образующиеся в точке Д угловых сечений I—/ (рис. 78) внутреннего слоя изоляции. Эти поперечные трещины обычно перерезают внутренний слой изоляции и заканчиваются в боковых слоях на уровне средней части обмотки. Появление и характер распространения этих трещин свидетельствуют о том, что наибольшими являются продольные напряжения в угловых сечениях внутреннего слоя изоляции. [c.123] что в большинстве конструкций продольные напряжения являются максимальными, объясняется сравнительно большой жесткостью обмоток вдоль проводов, а также большой разностью коэффициентов линейного расширения обмоток и изоляции в этом же направлении. Распределение напряжений в угловом сечении I—I аналогично распределению напряжений в многослойном цилиндре. Так же как и в многослойном цилиндре, максимальные растягивающие продольные (окружные) напряжения наблюдаются в наружных волокнах внутреннего слоя изоляции (точка Д на рис. 78). [c.123] Вторая характерная форма разрушения — трещины в боковых слоях изоляции (точка Г) вдоль контура обмоток — встречается реже. Такие трещины наблюдаются, в частности, при резком нагреве обмоток в результате короткого замыкания во внешней цепи. Исследования показали, что такая форма разрушения изоляции появляется или при слишком малых толщинах этих слоев, или при сравнительно больших жесткостях обмоток в направлении оси х (рис. 78). [c.123] Инженерная методика расчета электроэлементов с литой эпоксидной изоляцией построена на следующем основном допущении по аналогии с рамами, имеющими форму прямоугольного многослойного кольца и постоянное поперечное сечение, при одинаковом изменении температур во всех поперечных сечениях форма замкнутого контура не изменяется, т. е. отсутствует продольный изгиб [115]. [c.124] Изложенные выше замечания дают основание ограничиться только расчетом номинальных напряжений на прямолинейных участках катушки (точки А, Б, В, Г на рис. 78). Порядок расчета следующий. [c.124] Из прямолинейной части обмотки вырезается элемент с толщиной вдоль оси у, равной 1 (см. рис. 78). Если рассчитывается обмотка дросселя (рис. 80,в), то на этом выделение расчетного элемента заканчивается. Если имеется в виду обмотка трансформатора, то необходимо разделить поперечное сечение на части соответственно числу катушек, проводя линию раздела посредине слоя компаунда (рис. 80, г—ж). Рассчитывать следует ту часть элемента, у которой катушка имеет наибольшую жесткость. Остальные части сечения можно будет не рассчитывать, так как в них номинальные напряжения будут меньше. [c.124] После выделения расчетного элемента необходимо найти по формулам, приведенным выше, упругие характеристики пропитанных обмоток. [c.124] Далее рассчитываются номинальные напряжения в изоляции по методике, изложенной ниже. [c.124] Номинальные напряжения действуют в прямолинейных участках залитой прямоугольной обмоткп. Вырежем двумя плоскостями, перпендикулярными замкнутой оси обмотки, элемент, размеры которого указаны на рнс. 81. Вырезанный элемент представляет собой параллелепипед. [c.125] Прежде всего рассчитаем геометрические размеры сечения, полагая для общности толщину слоев разной. [c.125] Вернуться к основной статье