Электрические аппараты конспект лекций ( лекции 1 - 10)
Страница 2 из 9
ЛЕКЦИЯ № 2
НАГРЕВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ
Кратковременный режим работы аппарата характеризуется тем, что при включении температура его не достигает установившейся. При отключении аппарат остывает до температуры окружающей среды. Графики нагрева и остывания для кратковременного режима работы приведены на рисунке 1.3.
Рисунок 1.3 – График нагрева и охлаждения аппарата при кратковременном режиме работы.
Обычно длительность 
прохождения тока 
кратковременного режима выбирается так, чтобы превышение температуры токоведущих частей не превышало допустимого значения 
.
Если принять что 
установившееся превышение температуры в случае бесконечно длительного времени прохождения тока , то из (1.8) можно найти время, по истечении которого превышение температуры будет равно допустимому:
|
 ,
|
|
Откуда
|
|
(1.10)
|
Из (1.10) видно, что чем больше постоянная времени нагрева Т, тем больше время нахождения аппарата под током. В моменты времени 
И 
аппарат отключается и происходит его охлаждение до температуры окружающей среды.
Используя (1.8) и выразив 
и Через ток, получим
|
|
(1.11)
|
Откуда связь между допустимым током длительного режима 
и допустимым током кратковременного режима .
|
|
(1.12)
|
Для характеристики кратковременного режима вводится понятие коэффициента перегрузки 
, который показывает во сколько раз может возрасти допустимая нагрузка при кратковременном режиме по сравнению с длительным режимом
|
|
(1.13)
|
ПЕРЕМЕЖАЮЩИЙСЯ И ПОВТОРНО-КРАТКОВРЕМЕННЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ
На рисунке 1.4 показан график изменения тока и температуры аппаратов при перемежающемся режиме работы.
Рисунок 1.4 - График изменения нагрузки (тока) и температуры при перемещающемся режиме работы.
В рассматриваемом режиме работы ток циклически меняется, не спадая до нулевого значения.
В период работы 
через аппарат проходит ток 
. Установившееся превышение температуры при этом равно 
. В период 
через аппарат проходит ток 
и этому току соответствует установившееся превышение температуры 
. Так как > , то в период аппарат охлаждается.
Через некоторое время работы максимальные 
и минимальные 
превышения температуры соседних циклов станут одинаковыми и наступит квазистационарный режим.
Для этого режима в конце интервала превышение температуры достигнет 
.
Используя (1.8), получим
|
|
(1.14)
|
Для периода , когда аппарат охлаждается
|
 
|
(1.15)
|
Подставив из (1.15) в (1.14) и решая (1.14) относительно , получим
|
|
(1.16)
|
Значение не должно превышать максимально допустимое превышение температуры . Если выразить установившееся превышение температуры через соответствующие токи длительных режимов, то есть
|
|
(1.17)
|
|
|
(1.18)
|
|
|
(1.19)
|
Где - допустимый эквивалентный ток длительного режима.
Из (1.16)-(1.19) следует
|
|
(1.20)
|
Частным случаем перемежающегося режима является повторно-кратковременный режим, когда ток 
. Время называется временем паузы 
. Так как , то . Обозначив 
из (1.20), получим для повторно-кратковременного режима
|
|
(1.21)
|
Повторно-кратковременный режим характеризуется продолжительностью включения ПВ или ПВ%
|
|
(1.22)
|
Где 
– время цикла работы.
С учетом (1.22), коэффициент перегрузки по току определим из (1.21)
|
|
(1.23)
|
Из (1.23) видно, что при неизменном значении ПВ% коэффициент перегрузки Р по току и ток 
зависят от отношения 
. При возрастании отношения тепловая нагрузка аппарата увеличивается, а коэффициент перегрузки по току уменьшается.
