Электрические аппараты. Лабораторный практикум - 14 стр.

UptoLike

14
конструкции катушек (каркасные, бескаркасные, на гильзе, на сердеч-
нике). Торцовые поверхности катушки обычно закрыты изоляционны-
ми крепёжными деталями с низкой теплопроводностью.
Процесс нагревания катушки во времени неравномерный.
В начальные моменты времени после включения катушки в сеть коли-
чество выделенной теплоты превышает количество теплоты, отдавае-
мой в окружающую среду, что приводит к увеличению температуры
катушки. Чем больше температура катушки, тем интенсивнее она
охлаждается. При определённой температуре нагрева наступает равно-
весие между выделяющейся теплотой и теплотой, отдаваемой в окру-
жающую среду, т.е. наступает установившийся режим нагревания.
Закон изменения превышения температуры катушки во времени
описывается уравнением экспоненты
(
)
Tt
τ=τ е1
уст
, (1.1)
где τ
уст
установившееся превышение температуры, °C; t время на-
гревания катушки, с; Т постоянная времени нагрева катушки, с.
Если пренебречь теплоотдачей с внутренней поверхности катуш-
ки, то установившееся превышение температуры катушки
(
)
тносустуст
kSP=θθ=τ
, (1.2)
где θ
уст
температура катушки в установившемся режиме, °С; θ
ос
температура окружающей среды, °С; Р мощность, выделяющаяся
в катушке, Вт; S
н
наружная поверхность охлаждения катушки, м
2
;
k
т
коэффициент теплопередачи, Вт/(м
2
·К).
Температура катушки в установившемся режиме не должна пре-
вышать допустимую температуру, значение которой зависит от нагре-
востойкости изоляции катушки. Допустимая температура нагрева нор-
мируется ГОСТ 8865–70 для изоляционных материалов и приведена
ниже:
Класс нагревостойкости ….
Y A E B F H C
Допустимая температура
нагрева, °
С ………………
90 105
120
130
155
180
Свыше 180
Постоянная времени нагрева характеризует скорость возрастания
температуры катушки
(
)
т
kScGT =
, (1.3)
где c удельная теплопроводность материала проводника, Дж/(кг·К);
Gмасса материала проводника, кг; S поверхность охлаждения, м
2
.