Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

С целью повышения давления во время включения кабеля с вязкой пропиткой в стальную трубку, где он проложен, вводят газ под давлением до 15 атмосфер. Электрическая прочность изоляции возрастает в два раза. При напряжении от 20 000 до 35 000 В применяется силовой кабель для прокладки на вертикальных трассах, в шахтах, колодцах и высотных домах, где кабель делается по маслонаполненному стандарту, но вместо масла в трубу пускается осушенный азот.

Катушка индуктивности – это катушка из провода с изолированными витками, обладающие значительной индуктивностью, относительно малой емкостью и малым активным сопротивлением. Катушка индуктивности предназначается для накопления магнитной энергии, разделения или ограничения электрических сигналов различной частоты и т. д.

Катушки индуктивности изготавливают обычно из изолированного провода, наматываемого на каркас, который для увеличения индуктивности катушки часто размещают на ферромагнитном магнитоприводе (сердечника). В бескаркасных катушках индуктивности провод наматывают непосредственно на магнитопривод (например, тороидальная катушка индуктивности).

Основной параметр катушек – индуктивность – определяется линейными размерами катушки, числом витков обмотки и магнитной проницаемостью окружающей среды и полупроводников. Магнитная проницаемость изменяется от десятых долей мкГн до десятков Гн.

Следующие важные параметры катушек индуктивности – добротность, собственная емкость, стабильность, механическая прочность, габариты, размеры, масса. Добротность представляет собой отношение индуктивного сопротивления к активному.

В зависимости от конструкции катушки индуктивности делятся на каркасные и бескаркасные, однослойные и многослойные, экранированные и неэкранированные, с магнитными сердечниками и без магнитных сердечников. Существенное преимущество катушек индуктивности с магнитными сердечниками – возможность подстройки, т. е. изменение катушек индуктивности в определенных пределах путем изменения параметров сердечника.

Катушки индуктивности применяются в качестве одного из основных элементов электрических фильтров и колебательных контуров, накопителя электрической энергии и т. д.

В радиотехнических устройствах ВЧ применяют бескаркасные катушки индуктивности из неизолированного толстого провода или трубки. Эти катушки обычно не имеют сердечника. Используют их в качестве одного из основных элементов электрических фильтров с колебательных контуров, накопителей электрической энергии источников магнитного поля.

Образцовые катушки индуктивности, необходимые для проверки других катушек, делятся на эталонные, катушки первого разряда и катушки второго разряда. Эталонные катушки однослойные изготовлены из мрамора и стекла для сохранения своих геометрических размеров. Постоянный шаг в такой катушке достигается укладкой медной проволоки в канавку на поверхности каркаса. Катушки первого и второго разрядов изготовляются в виде плоских катушек из намотанной на каркас многослойной изолированной медной проволоки.

Рабочие катушки индуктивности применяются при электротехнических измерениях и иногда наматываются из многожильного провода с изолированными нитями.

Коллектор – это часть электрической машины, которая вращает механический преобразователь частоты присоединяющего поочередно к неподвижной электрической цепи группу секций обмотки якоря электрической машины. Неподвижной частью коллектора являются электротехнические щетки, присоединенные через щеткодержатели к неподвижной электрической цепи. Коллектор напоминает собой вращающееся тело, состоящее из изолированных медных пластин с присоединенными секциями якорной обмотки. Коллекторы бывают цилиндрические и дисковые. Пластины изолируются друг от друга миканитовыми прокладками, закрепленными двумя конусными шайбами. Данные шайбы крепятся втулкой и кольцевой гайкой и лишь изредка – при помощи шпилек. В машинах с малой мощностью пластины запрессовываются в пластмассу, а в машинах мощностью свыше 25 кВт и при скорости вращения больше 3000 об/мин – с помощью стальных бандажных колец, насаженных на цилиндрическую или коническую втулку. В крупных электрических машинах коллектор может быть двойным или тройным, тогда пластины соединяются проводящими перемычками.

Секции вращающейся обмотки впаиваются в специальную прорезь на пластине. Стоимость коллектора бывает завышенной из-за сложности изготовления, из-за расхода проводниковой меди. Коллектор требует постоянного наблюдения, так как щетки могут искриться из-за неравномерности износа. Из-за этих недостатков иногда коллектор заменяют полупроводниковыми выпрямителями тока. Коллектор является составной частью генератора постоянного тока, двигателя постоянного тока, одноякорного преобразователя, коллекторного двигателя переменного тока и коллекторных генераторов, т. е. электрических машин, работающих в генераторном режиме.

Коллекторный двигатель – это электрическая машина, соединяющая обмотку ротора с коллектором для преобразования электрической энергии в механическую. Бывают коллекторные двигатели постоянного и переменного тока. Основным достоинством коллекторных двигателей постоянного тока является возможность регулирования частоты вращения в широком диапазоне, линейность механической и, в большинстве случаев, регулировочной характеристики, большой пусковой момент, высокое быстродействие, малая масса и объем на единицу полезной мощности и более высокий КПД по сравнению с двигателями переменного тока той же мощности. По функциональному назначению коллекторные двигатели постоянного тока подразделяются на силовые и управляемые. Силовые электродвигатели выполняются со стабилизацией и без стабилизации частоты вращения. КПД двигателей постоянного тока различной мощности лежит в пределах 10—85% и зависит от функционального назначения двигателя, режима работы, степени использования, способа возбуждения, конструктивного исполнения. Наибольший КПД имеют двигатели с полым якорем и возбуждением от постоянных магнитов, наименьший – двигатели с электромагнитным возбуждением. В коллекторном двигателе переменного тока ротор с коллектором используются в качестве механического преобразователя частоты. От синхронного и бесколлекторного асинхронного двигателя коллекторный двигатель переменного тока плавно и экономично регулирует скорость вращения при хороших пусковых и рабочих характеристиках, но данные двигатели малонадежны из-за необходимости тщательного ухода за коллекторными щетками. Коллекторные двигатели бывают однофазные и трехфазные. Однофазные двигатели, разработанные в конце XIX в., долгое время не применялись. Сегодня их вращающийся момент получается при взаимодействии магнитных полей, которые создаются обмотками возбуждения статора и обмоткой ротора. Этот вращающийся момент всегда направлен только в одну сторону. Изменить направление можно лишь при переключении концов обмотки возбуждения. Данная обмотка мощностью более 10—15 кВт служит для компенсации реакции ротора, а дополнительные полюсы служат для улучшения коммутации. Улучшениями коммутации занимался в 1912 г. электротехник К. И. Шенфер.