חֲדָשׁוֹת

מבוא למסבים מבודדים חשמלית

 

ראשית, מטרתמיסבים מבודדים חשמלית

 

מיסבים מבודדים חשמלית הם גם מיסבים מבודדים, ומיסבים מבודדים חשמלית כוללים את כל המיסבים הגלגוליים שיכולים למנוע מעבר זרם חשמלי. מיסבים עם ציפוי קרמי, הן הטבעות הפנימיות והן הטבעות החיצוניות, נקראים מיסבים מבודדים. הציפוי הקרמי מונע מעבר זרם חשמלי ויש לו יכולת בידוד.

 

אלמנטים מתגלגלים שלמיסבים היברידייםעשויים מקרמיקה ולכן יש להם גם תכונות בידוד. הם עשויים מרכיבים מתגלגלים כדי למנוע מעבר של זרם חשמלי.

 

שנית, בחירת בידוד המיסב

 

באופן כללי, קשה מאוד לבטל לחלוטין את הפרש הפוטנציאלים בתוך המיסב. עם זאת, אם נוכל לעצור או להפחית משמעותית את זרימת הזרם דרך המיסב, נוכל למנוע קורוזיה גלוונית של המיסב. מגוון רחב של מיסבים מבודדים מתוכננים כיום למטרה זו. בהתאם לסוג המתח שנוצר, נבחרת שיטת הבידוד של המיסב.

 

1. המתח המושרה שנוצר לאורך הציר

 

2. המתח בין הציר למושב המיסב

 

אם נוצר מתח בין הציר למארז, הזרם זורם דרך כל מיסב באותו כיוון. זה נובע בעיקר ממתח המצב המשותף שמביא ממיר התדרים. במקרה זה, יש לבודד את המיסבים בשני קצוות המנוע, והגורם המכריע בבחירת הבידוד הוא המאפיינים הזמניים של הזרם והמתח. במקרה של מתח ישר או מתח חילופין בתדר נמוך, אפקט הבידוד תלוי בערך ההתנגדות הטהור של שכבת הבידוד; במקרה של מתחי חילופין בתדר גבוה (הנמצאים בדרך כלל במכשירים המשתמשים בממירי תדרים), זה תלוי בתגובתיות הקיבולית של הבידוד.

 

3. מצב אופייני של נזק למיסבים הנגרם על ידי זרם יתר

 

1. עקבות על מסילות ואלמנטים מתגלגלים

 

בין אם המיסב מופעל על ידי זרם ישר או זרם חילופין (תדר מתחת ל-MHz), תמיד נוכל למצוא את אותה צורת כשל בתוך המיסב.

 

2. סימני חריץ אלקטרו-ארוזיה

 

חריץ אלקטרו-ארוזיה מתייחס לחריץ מחזורי רציף על פני המסלול בכיוון הפעולה. רוב התופעות הללו נגרמות על ידי הזרם העובר דרך המיסב.

 

רביעית, בדיקת מבנה פגום של מיסב זרם יתר תחת מיקרוסקופ

 

רק באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) ניתן לראות שכמעט כל המשטחים הפגועים מכוסים בצפיפות בבורות ובחיבורי הלחמה בעובי מיקרומטר.

 

חמישית, תהליך הנזק למיסבים

 

בורות וחיבורי הלחמה אלה נגרמים כתוצאה מפריקות זרם בין נקודות מגע זעירות על פני השטח של מסילת הרכבה ואלמנטי הגלגול. במצב משומן לחלוטין, הזרם החשמלי פורץ דרך נקודת התורפה של שכבת השמן, והאנרגיה הנוצרת על ידי הניצוץ החשמלי מתיכה את פני המתכת הסמוכה ברגע.

 

במצב חיכוך מעורב (מגע מתכת למתכת), גם משטחים סמוכים מתמזגים, אך מופרדים במהירות כאשר המיסב נע. בשני המקרים, החומר מתנתק ממשטח המתכת ומתמצק מיד לחיבור הלחמה. ישנם גם חיבורי הלחמה שמעורבבים בחומר סיכה ואחרים המושקעים על פני המסלול. כאשר המיסב ממשיך לנוע, חיבורי הלחמה ובורות אלה גם מגולגלים ומוחדרים. תחת פעולת זרם חשמלי רציף, תהליך ההיתוך וההתמצקות חוזר על עצמו מספר פעמים על שכבת פני שטח דקה מאוד של המשטח הסמוך.

 

6. השפעת הזרם על חומרי סיכה

 

זרמים חשמליים יכולים גם הם להשפיע לרעה על חומר הסיכה. שמני הבסיס והתוספים מתחמצנים ונסדקים. שינוי זה ניתן לראות בבירור בספקטרוגרם האינפרא אדום. הזדקנות מוקדמת והצטברות של חלקיקי מתכת ברזלית עלולים להוביל להידרדרות בביצועי חומר הסיכה ואף להתחממות יתר של מיסבים.