Источники тепла в электрических аппаратах

Источниками тепла в электрических аппаратах являются электрические и добавочные потери в токоведущих частях и потери в стали магнитопровода. Электрические потери возникают в результате протекания тока по активному сопротивлению токоведущих элементов аппаратов, например, в катушках, на переходном сопротивлении контактов, в токоподводящих шинах и в других элементах. Эти потери определяются произведением квадрата тока на сопротивление токоведущего элемента, т.е.

Вт. (32)

Энергия, выделяющаяся в токоведущем элементе в результате этих потерь, будет равна

Дж (33)

На переменном токе в массивных токоведущих элементах возникают добавочные потери вследствие увеличения сопротивления проводника от поверхностного эффекта и эффекта близости. Увеличение сопротивления учитывается коэффициентом добавочных потерь

, (34)

равный отношению активного сопротивления проводника переменному току R_пер к сопротивлению проводника постоянному току R_пост. Тогда, выражение (36) с учетом добавочных потерь можно записать так

Дж. (35)

Поверхностный эффект это явление вытеснения тока в проводнике под действием собственного магнитного поля.

Эффект близости – это явление вытеснения тока в проводнике под действием магнитного поля соседних проводников с током.

В результате этих эффектов плотность тока в поверхностном слое проводника будет больше чем в среднем сечении.

Потери в стали в основном имеют место в электрических аппаратах переменного тока, а также в некоторых аппаратах постоянного тока, работа которых связана с большой частотой включений. Потери в стали обусловлены потерями на вихревые токи и на гистерезис и выделяются также в виде тепла.