TEHNOLOGIA DE REALIZARE A BOBINELOR

TEHNOLOGIA DE REALIZARE A BOBINELOR

1).Definitie si clasificare

"Bobina"reprezinta un conductor electric astfel infasurat incat sa formeze una sau mai multe "spire".

Daca conductorul este strabatut de un curent electric,se formeaza un "camp magnetic"proportional cu intensitatea curentului electric care-l parcurge.

"Infasurarea" conductorului sub forma unei bobine cu mai multe spire,creeaza in interiorul bobinei un "flux (mobil)magnetic" care depinde de numarul de spire,de dimensiunile bobinei si de intensitatea curentului.

Bobinele au o larga utilizare in tehnica atat in domeniul curentilor slabi cat si al celor tari.

Semnele conventionale pentru bobine se regasesc in tabelul de mai jos(fig.1)

• Dupa domeniul de utilizare:

-bobine pentru curenti slabi(telecomunicatii,automatizari)

-bobine pentru curenti tari(declansatoare,electromagneti,transformatoare,bobine de reactanta,etc.)

-bobine de inductie(aparate electromedicale,aprinderea amestecurilor explosive)

• Dupa constructie:

-bobine fara carcasa,cand numarul spirelor este micsi grosimea conductorului suficienta pentru a asigura rigiditatea bobinei,uneori realizate direct pe miezul magnetic.

-bobine cu carcasa,din materiale stratificate(pertinax,textolit),din materiale termoplastice si termorigide(bachelita,melamina,poliester sau din ceramica/portelan)

• Dupa forma

-bobine cilindrice

-bobine paralelipipedice

-bobine toroidale

• Dupa frecventa de utilizre:

-bobine de joasa frecventa

-bobine de inalta frecventa(radiofrecventa)

-bobine de audiofrecventa

2).Parametrii bobinelor

• Tensiunea nominala(Un)reprezinta limita maxima pentru care se dimensioneaza izolatia bobinelor fata de piesele metalice inconjuratoare.
• Tensiunea de serviciu(Us)reprezinta tensiunea care se aplica la capetele bobinei intr-un anumit regim de lucru continuu sau intermitent
• Inductanta bobinei reprezinta raportul intre fluxul magnetic creat de o bobina si intensitatea curentului prin ea.

-inductanta bobinei-simbol:L [H] si [Henry]

-reactanta bobinei :XL[Ω] (marimea care se opune trecerii curentului alternativ)

• Frecventa curentului (f) este inportanta atat in domeniul folosirii curentilor tari cat si al celor slabi,ea determinand caracteristica constructiva a bobinei si reprezinta numarul e alternante positive si negative ce se deruleaza intr-o perioada de timp (T):

• Rezistenta bobinelor (R)

este importanta in curent continuu in domeniul utilizarii curentilor slabi.

• Factorul decalitate (Q)

-este important doar la bobinele de inalta frecventa.

• Inducanta proprie (L) caracteristica individuala a bobinei.

3).Constructia bobinelor:

a).materiale conductoare bobinele se realizeaza prin conductor de cupru sau aluminiu isolate cu combinatii de materiale ca:email si matase,email si bumbac,etc. si pot fi aplicate in mai multe straturi.

Unele bobine pot fi acoperite si prin argintare pentru a se reduce rezistenta ohmica la curentii de inalta frecventa,unde apare "efectul pelicular",pentru repartizarea uniforma a densitatii curentului electric ce parcurge bobinele.

Sectiunea conductorului folosit poate fi:

-rotunda;

-dreptunghiulara;

-litata(pentru inalta si joasa frecventa)

-teava(inalta frecventa)

b).bobinele pentru inalta frecventa (radiofrecventa)

Sunt des utilizate in radiocomunicatii si se construiesc fie cu carcasa din material izolant ,fara miez,fie cu carcasa continand un miez din material special(ferocart sau ferita)

• Inductanta (L) a unei bobine este data de relatia:

n -numarul de spire

R-reluctanta bobinei

• Reluctanta bobinei reprezinta raportu ldintre forta magnetomotoare (tensiunea magnetomotoare)dintr0o portiune de circuit magnetic si fluxul magnetic ce trece prin acel circuit.

Reluctanta este similara rezistentei electrice si este cu atat mai mica cu cat permeabilitatea(mediului)magnetica este mai mare.

In acest caz rezulta ca o bobina cu miez de otel va avea inductanta proprie mai mare decat a bobinei in aer.

Prin micsorarea numarului de spire si a diametrului bobinei rezistenta ei scade foarte mult.

Cele mai utilizate bobine sunt cele cu ferita,putandu-se deplasa miezul (care este filetat)in interiorul bobinei schimband astfel valorile inductantei.

Miezurile din ferita sunt realizate din oxid de fier (Fe2O combinate cu bariu si nichel.

Rezistivitatea electrica a feritelor este de 10 ori mai mare decat a fierului ceea ce permite reducerea pierderilor la frecvente inalte.

c).bobine pentru joasa frecventa

Destinatia principala: aparetelor electrice si transformatoarelor electrice.

Numarul de spire (n) al unei bobine de curent alternative se calculeaza cu relatia:

Unde:

U-tensiunea aplicata bobinei la borne [V]

B-inductia electromagnetica [T]

s-sectiunea miezului [m²]

Bobinele pentru aparatele electrice (contactoare electromecanice, electromagneti) pentru curent continuu si alternative ca si pentru masini electrice si transformatoare pot fi realizate cu sau fara carcasa support.

Carcasele se executa de obicei din materiale termorigide (bachelita,poliester sau aminoplast)

Pentru bobinare se folosesc conductoare de cupru de sectiune rotunda sau dreptunghiulara isolate cu email,bumbac sau fire de sticla.

Ca materiale izolante intre straturi se folosesc:hartie,banda izolatoare cu strat adeziv(scotch),tesatura de sticla lacuita sau nelacuita,etc.

Bobinele se acopera la exterior cu banda izolanta de bumbac sau din matase lacuita.

Capetele bobinelor executate din sarma se leaga la terminale flexibile isolate cu cauciuc siliconic,iar lipirea terminalelor se executa cu aliaj de lipit Lp60(60% staniu,restul plumb).Ca decapant se foloseste colofoniu (sacaz)care este active numai la temperature ciocanului de lipit.(250˚C)

Dupa racire resturile de colofoniu raman passive sin u ataca conductorul.

Capetele libere ale terminalelor se lipesc la bornele bobinei care sunt executate din cupru sau alama si prevazute cu suruburi pentru legarea conductoarelor la alimentarea la retea.

La realizarea transformatoarelor se folosesc bobine toroidale care se executa de obicei fara carcasa.

Fig.1    Fig.2

1-cu sectiunea miezului 2-cu sectiunea miezului

circulara dreptunghiulara

Bobinarea se face cu masini speciale direct pe miezul de fier de forma inelara dupa ce a fost in prealabil izolata cu scotch sau banda de sticla.

Masinile de bobinat pot fi:

-manuale;

-semiautomate;

-automate.

Avantaje create de impregnarea bobinelor:

-cresterea rezistentei de izolatie intre spirele bobinei si intre spire si masa;

-cresterea rezistentei mecanice la vibratii si sarcini;

-imbunatatirea transmiterii caldurii din interior catre exteriorul bobinei prin faptul ca lacul de impregnare umple golurile dintre spire.

Dupa impregnare ,bobinele se introduce in cuptoare pentru uscarea lenta la temperature de 100˚C-120˚C.

Durata operatiei de uscare(polimerizare)este inre 10 si 16 ore.

O alta metoda de protejare a bobinelor este impregnarea acestora in rasini epoxidice sau poliesterice.Se folosesc matrite de turnare,executate din aluminiu.Rasina se toarna pana la umplerea matritei.

c).Bobine de audiofrecventa

Folosite la transformatoarele de joasa frecventa care se monteaza la intrarea,la iesirea sau intre etejele de amplificare.

Constructia

Pentru reducerea actiunii campurilor electromagnetice,bobinele se protejeaza cu un ecran magnetic cu inalta permeabilitate,folosindu-se aliaje de tip permaloj(aliaj de fier 20% si nichel 80%);laminate in tole cu grosimea de 0,35-1 mm.

d).Bobinele de inductie

Sunt aparate electrice constand dintr-un transformator cu miez de otel moale (0,05%carbon)pe care sunt infasurate o bobina primara alimentata la o sursa de tensiune joasa si o bobina secundara pentru producerea unei tensiuni inalte.

In cazul alimentarii primarului bobinei la o sursa de current continuu,pentru producerea fenomenului de inductie electromagnetica este necesar sa se prevada un intrerupator exterior sau un system de vibratii asemanator soneriei electromagnetice.

Se utilizeaza la sisteme de aprindere ale motoarelor cu ardere interna(auto).

Fig.1:

NORME OBLIGATORII DE SECURITATE A MUNCII LA EXECUTAREA DE LUCRARI IN INSTALATIILE ELECTRICE

Proiectarea,executarea si exploatarea instalatiilor electrice se fac conform prescriptiilor tehnice in vigoare,astfel incat persoanele care se afla in apropiere sa nu vina in contact direct cu elementele care sunt sau pot fi puse sub tensiune.

Cei care exploateaza aceste instalatii trebuie sa le mentina in permanenta in conditiile impuse de prescriptiile in vigoare,iar munca lor trebuie organizata astfel incat sa fie lipsita de pericole.

Organizarea locurilor de munca trebuie sa asigure deplina securitate personalului in executarea lucrarilor de exploatare,reparatii si montaj.

Punctele in care pot avea loc accidentele trebuie sa fie prevazute cu dispozitive de protectie si de avertizare.La toate locurile de munca si in special la locurile periculoase trebuie sa se monteze placi avertizoare.

In cazul cand lucrarile se executa cu mai multe echipe,este absolute necesar sa existe un conducator unic,responsabil de lucrare,care sa stabileasca masurile generale de securitate a muncii.

Persoanele care executa lucrari intr-o unitate energetica dar sunt salariate ale altei unitati sau intreprinderi nu pot fi admise la lucru decat dup ace s-au stabilit de catre unitatile de exploatare in care urmeaza sa lucreze conditii de lucru sigure,in conformitate cu normele de securitate a muncii.

Inexploatare,instalatiile electrice se considera tot timpul sub tensiune.

In timpul reviziilor periodice ale liniilor aeriene,daca se descopera un conductor rupt ,cazut la pamant sau desprins din elemente de sustinere,dupa ce persoana care executa controlul se convinge ca linia nu este de inalta tensiune,cu manusa electroizolanta si cu ajutorul unui cleste patent izolant,taie conductorul rupt pentru a nu prezenta pericol pentru trecatori.In caz ca acest lucru nu este posibil,organizeaza paza conductorului si anunta echipa de intretinere pentru a remedia defectul.

Prezenta tensiunii in instalatii se stabileste numai cu ajtorul indicatorului de tensiune sau al lampii de proba.

1.LUCRARI LA TABLOURILE DE COMANDA

Lucrarile la tablourile de comanda,semnalizre si masura se executa numai dup ace s-a interrupt tensiunea,s-au montat paravane si s-a delimitat cu placute avrtizoare locul de munca,folosindu-se mijloace individuale de protectie din dotare.

2.MIJLOACE INDIVIDUALE DE PROTECTIE

Toate mijloacele individuale de protectie folosite de personalul de deservire a instalatiilor electrice trebuie sa corespunda normelor de protectia muncii.

Mijloacele folosite pentru protejarea contra electrocutarilor,prin izolarea omului fata de partile aflate sub tensiune sunt:mijloce si scule electroizolante (cizme de cauciuc,manusi de cauciuc,prajini electroizolante,platforme electroizolante,covorase si presuri de cauciuc,scule cu manere electroizolante), indicatoare de tensiune si dispozitive de scurtcircuitare si de legare la pamant.

Mijloacele de protectie trebuie pastrate in locuri bine alese pentru anu fi degradate (de ex. Manusile,cizmele,ochelarii de protectie si indicatoarele de tensiune trebuie pastrate in dulapuri)

Toate mijloacele de protectie primate in exploatare trebuie controlate systematic, dupa cum urmeaza:

-mijloacele de protectie electroizolante trebuie controlate in ceea ce priveste rigiditatea lor dielectrica,in conditiile si la termenele indicate de norme:incercarile mecanice aleprajinlor si ale platformelor electroizolante trebuie executate numai la receptia din fabrica

-celelalte mijloace de protectie trebuie supuse unei revizii exterioare periodice si,daca este necesar,unor incercari mecanice indicate de normele in vigoare,referitoare la securitatea muncii in instalatiile electrice.

Intreruptoarele si comutatoarele din circiutele electrice pentru alimentrea lampilor se aleg pentru un curent nominal de maximum 10A.

Prizele dintr-o instalatie electrica utilizate pentru diferite tensiuni, intensitati de curent sau alte scopuri trebuie sa fie distincte ca forma,sa aiba culori diferite sis a fie marcate distinct,in mod vizibil.

In incaperile cu pardoseala conductoare electric(mozaic,ciment,gresie)ca si in incaperile din categoria PCeste obligatorie folosirea prizelor cu contact de protectie.

In incaperile din spitale cu bolnavi mintali,ca si in cele din casele de copii prizele trebuie sa fie de tip special(ex.obturator)

Se interzice instalarea prizelor in depozite de materiale combustibile.

Intreruptoarele si comutatoarele se monteaza numai pe conductoarele de faza in circuitul de iluminat.

Butonul de sonerie din locuinte se monteaza direct pe conductorul de faza al circuitului de sonerie sau pe primarul transformatorului de sonerie,butonul fiind de tip corespunzator tensiunii de 220V.