ЛЕКЦИЯ №4
2.4 Нагрев с начала включения, режимы нагрева.
2.5 Нагрев при внезапном повышении тока КЗ, термическая стойкость, сущность расчета.
2.6 Нагрев и охлаждение катушки контактора.
Нагрев с начала включения
В этом случае температура проводника является текущим значением во времени, требуется найти закон изменения τ.
Разделим выражение (9) на k Т F
Получим
(14)
Ведём обозначения:
установившееся превышение температуры
постоянная времени нагрева
и преобразуем (14)
(15)
Уравнение (15) с разделяющимися переменными, найдём τ
(16)
(17)
Умножим на (–1) и проинтегрируем (17)
получим
Из последнего выражения найдём переходную функцию
(18)
Таким образом, после включения температура проводника будет изменяться по экспоненциальному закону. Задаваясь рядом значений t и, вычисляя τ, получим график переходной характеристики (рис. 3).
Если (17) проинтегрировать в пределах от начальной температуры τНАЧ до τ, то получим
(19)
Кроме продолжительного различают кратковременный и повторно–кратковременный режимы нагрева – это три основных режима.
|
|
Кратковременный режим нагрева
Кратковременный режим нагрева – это когда аппарат за время
включения не успевает нагреться до установившейся температуры τУ, а затем на длительное время отключается и остывает до температуры окружающей среды. На рис. 4 приведены два графика нагрева для двух значений тока.
Промышленностью выпускается электрооборудование для кратковременного режима, где указывается номинальный ток и соответствующее время включения.
Примером кратковременного режима является подъём мостов, стартер автомобиля и др.
Повторно–кратковременный режим нагрева
Повторно–кратковременный режим – это когда электрический аппарат за время первого включения (работы) t Р не успевает нагреться до установившейся температуры τУ (рис.5), а за время паузы t П не успевает остыть до температуры окружающей среды. При последующих циклах включения и отключения температура возрастает, а затеем устанавливается квазистационарный режим, когда τ max < τУ.
Для характеристики повторно–кратковременного режима вводится понятие продолжительности включения ПВ% (или коэффициента включения).
Промышленностью выпускается электрооборудование на стандартные значения ПВ = 15, 25, 40%.
Иногда характерным является перемежающийся режим, когда ток нагрузки уменьшается не до нуля.