![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Задача 4. Решить задачу 3 при условии, что сердечник изготовлен из сплошного бруска стали, а остальные данные задачи 3 остались без изменения ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Решить задачу 3 при условии, что сердечник изготовлен из сплошного бруска стали, а остальные данные задачи 3 остались без изменения. Определить во сколько раз потери в сплошном сердечнике больше потерь в шихтованном сердечнике при прочих равных условиях. ________________________________________________________________________________________________ В токоведущих, изолирующих и конструктивных деталях электрических аппаратов возникают потери электрической энергии в виде тепла. В общем случае тепловая энергия частично расходуется на повышение температуры аппарата и частично рассеивается в окружающую среду. При повышении температуры происходит ускоренное старение изоляции проводников и уменьшение их механической прочности. Например, срок службы изоляции при возрастании длительной температуры всего лишь на 8º С выше номинальной сокращается в 2 раза. При увеличении температуры от 100 до 250º С механическая прочность меди снижается на 40%. Эти процессы осложняются тем, что при КЗ, когда температура может достигать 200-300º С, на токоведущие детали воздействуют большие электродинамические усилия. Устойчивая работа контактных соединений также сильно зависит от температуры. Нагрев токоведущих частей и изоляции аппаратов значительной степени определяет его надежность. Поэтому во всевозможных режимах работы температура их не должна превосходить таких значений, при которых обеспечивается заданная длительность работы аппарата. В аппаратах постоянного тока нагрев происходит только за счет потерь в активном сопротивлении токоведущей цепи. Энергия, Дж, выделяющаяся в проводнике:
где i- ток в цепи, А; R-активное сопротивление проводника, Ом; t-длительность протекания тока, с. При постоянном токе сопротивление проводника R легко найти, зная его материал, длину, сечение и удельное сопротивление ρ. Активное сопротивление проводника различно при постоянном и переменном токе из-за поверхностного эффекта и эффекта близости. При переменном токе: R= R= kдоб, (2) где R=-сопротивление при постоянном токе; kдоб= kп ∙ kб -коэффициент добавочных потерь, вызванных поверхностным эффектом и эффектом близости, kп и kб соответственно коэффициенты поверхностного эффекта и эффекта близости. Мощность потерь для однородного проводника при прохождении по нему тока, Вт: Р=I2ρ 0(1+α θ) l /S (3) где ρ 0-удельное сопротивление материала проводника при 0º С, Ом∙ м; α -температурный коэффициент материала проводника при 0º С, 1/º С; θ -температура проводника, º С; l - длина проводника, м; S –площадь поперечного сечения проводника, м2. Мощность источников теплоты в ферромагнитных проводниках при переменном токе для упрощенных расчетов, Вт: Р=(2, 9…3, 25)10-4(I / П)5/3 F √ f (4) где F-площадь боковой поверхности проводника, м2; П- периметр поперечного сечения проводника, м; I – действующее значение тока проводника, А; f- частота переменного тока, Гц. Мощность источников теплоты в ферромагнитных нетоковедущих частях, находящихся в переменном магнитном поле для замкнутого сплошного магнитопровода, на котором надета катушка, Вт: Р=(2, 9…3, 25)10-4(I N / lср)5/3 F √ f (5) где IN – магнитодвижущая сила катушки; lср - длина средней магнитной силовой линии, м; F-площадь поверхности магнитопровода, м2. Мощность источников теплоты в ферромагнитных нетоковедущих частях, находящихся в переменном магнитном поле для замкнутого шихтованного магнитопровода, на котором надета катушка, Вт: Р=руд m (6) где руд- удельные потери в стали магнитопровода, Вт/кг; m-масса магнитпровода, кг. Мощность источников теплоты в ферромагнитных нетоковедущих частях, находящихся в переменном магнитном поле для ферромагнитного кольца, охватывающего проводник с током I, Вт: Р=(2, 9…3, 25)10-4(I / lср)5/3 F √ f (7) где lср - длина средней магнитной силовой линии, м; F-площадь поверхности кольца, м2.
Литература 1.Родштейн Л.А. Электрические аппараты. - Л.: Энергоиздат, 1981. 2.Буткевич Г.В., Дегтярь В.Г., Сливинская А.Г. Задачник по электрическим аппаратам-М.: Высшая школа 1987, -200с.
|