Принимают температуру

Для уменьшения разогрева мощных диодов прямым током принимают специальные меры для их охлаждения: монтаж на радиаторах, обдув и т. д. Если к диоду приложить прямое напряжение порядка нескольких десятков вольт, то возникнет недопустимо большой прямой ток, это вызовет интенсивный нагрев полупроводника и подводящих проводов. Температура диода начнет повышаться и через несколько секунд полупроводник нагреется до 800—1000°С, что вызовет разрушение диода. В то же время, если такое напряжение приложено кратковременно, диод не успеет перегреться и не будет разрушен. Как правило, полупроводниковые диоды допускают 50—100-кратную перегрузку по току в течение 0,1 с.

Дифференциальная УПТ. Кроме стабилизации питающих напряжений для борьбы с дрейфом УПТ принимают специальные схемы усилителей, так называемые дифференциальные (балансные) УПТ. Они построены по принципу четырехплечего моста ( 6.15).

Кроме рассмотренных способов удаления растворенных газов в теплоэнергетике широко используют химический способ связывания агрессивных газов в безвредные вещества реагентами. Для обескислороживания воды таким реагентом является гидразингид-рат, восстанавливающий кислород до безвредных газообразных веществ без повышения солесодержания воды по реакции N2H4-H2O + -fO25=t3H2O+'N2. Гидразингидрат является высокотоксичным веществом, поэтому при работе с ним принимают специальные меры безопасности.

Гильзовую изоляцию (табл. 3.3 и 3.4) широко применяют в обмотках машин высокого напряжения. После опрессовки и запечки твердые гильзы имеют высокое пробивное напряжение и высокую механическую прочность. Основным недостатком изоляции является наличие слабого в электрическом отношении звена - места стыка двух видов изоляции: гильзовой на прямолинейной пазовой части катушки и непрерывной на лобовой. Этот участок находится непосредственно у выхода прямолинейной части катушки из паза в месте наибольшей напряженности электрического поля - вблизи угла магнитопровода. Тот же участок испытывает и наибольшие деформации как при укладке обмотки, так и при работе машины, так как жесткость лобовых частей катушек существенно меньше, чем пазовых, заключенных в изоляционную гильзу. Поэтому опасность пробоя изоляции в этих местах увеличивается. Для обеспечения надежности принимают специальные меры для усиления изоляции на стыках гильзовой и непрерывной изоляций катушек.

Вид вольт-амперной характеристики диода в значительной степени зависит от температуры. При повышении температуры р—л-перехода уменьшаются прямое и обратное сопротивления диода. Наиболее сильно меняется обратное сопротивление диода постоянному току и обратный ток. Это объясняется тем, что с увеличением температуры увеличивается количество неосновных: носителей за счет образования новых пар носителей электрон — дырка. В результате обратный ток диода возрастает ( 16). С повышением температуры пробивное напряжение также будет уменьшаться. Температура, при которой начинается резкое снижение пробивного напряжения, принимается за предельную. У германиевых диодов предельная рабочая температура обычно не более +70° С, а у кремниевых диодов не более +150° С. Для уменьшения разогрева мощных диодов прямым током принимают специальные меры, способствующие их охлаждению: монтаж на радиаторах (теплоотводах), обдув и т. д.

Другой способ получения гармонических колебаний в автогенераторе состоит в том, что в усилителе принимают специальные ме-

го, при записи необходимо поддерживать постоянной амплитуду тока. Для удовлетворения этим двум требованиям оконечный мощный каокад усилителя должен работать в импульсном режиме насыщения—отсечки. Обычно транзисторы, в особенности германиевые, имеют большое время выхода из режима насыщения. Поэтому принимают специальные меры для форсированного включения и выключения мощных транзисторов.

Методы стабилизации частоты. Для повышения стабильности автогенераторов принимают специальные меры для уменьшения воздействия дестабилизирующих факторов. К ним относятся термостатирование схемы автогенератора, обеспечение работы автогенератора с малым отбором мощности, включение между автогенератором и нагрузкой буферного каскада, которым является резонансный усилитель мощности, применение высокостабильных источников питания.

Для защиты цепей от перегрузок (особенно от токов короткого замыкания) принимают специальные меры защиты. Простейшими устройствами защиты являются предохранители с плавкими вставками (плавкие предохранители). Плавкую вставку изготовляют из легкоплавкого металла и включают последовательно с защищаемым устройством. Плавкие вставки имеют небольшое сопротивление и практически не влияют на работу электрической цепи. При превышении током номинального значения плавкие вставки расплавляются и разрывают цепь.

Для снижения (устранения) вибрации в некоторых конструкциях реле принимают специальные меры: снижают пульсацию MBft созданием не одного, а двух сдвинутых по фазе магнитных потоков (например, расщеплением полюсов у рабочего зазора на две части с установкой на одной из них короткозамкнутого витка — экрана), используют специальные барабаны с дробью и т. д.

Вследствие отклонений напряжения в системе ц потерь напряжения на самой подстанции напряжение на ее шинах не остается постоянным. Чтобы обеспечить достаточно высокое и стабильное напряжение, принимают специальные меры. К ним относится регулирование напряжения с помощью регулируемых трансформаторов (путем измгнения коэффициента трансформации). Большие изменения напряжения не позволяют держать его среднее значение достаточно высоким. Увеличение напряжения сверх номинального без превышения пределов, допускаемых по условиям работы локомотивов, по существу, привело бы к соответствующему повышению их мощности или, иначе, к увеличению скорости. Но если при этом возможные колебания напряжения сохранят свои значения, то максимальные напряжения выйдут за допустимые пределы (см, п. 6.4). Поэтому пойти на это повышение напряжения мож-.но только при одновременном обеспечении стабильности напряжения.

казаниями термометра и индикаторного микрометра, регистрирующего нарастающую деформацию образца по мере его нагревания. В качестве критерия холодостойкости принимают температуру, при которой деформация образца достигает 1 мм. Груз 2 выбирают с таким расчетом, чтобы прогиб образца при нормальной температуре составлял примерно 1 мм. После замораживания образца груз увеличивают в 2—3 раза в зависимости от заданных условий и наблюдают деформацию образца при медленном его размораживании. Кварцевое стекло выбрано материалом для деформирующей трубки 5 из-за весьма малого температурного коэффициента расширения. Иногда холодостойкость оценивают изменением модуля упругости при малых деформациях в условиях низких температур.

Электрические машины эксплуатируются в различных климатических условиях, при различных влажности, температуре окружающего воздуха, давлении (различной высоте над уровнем моря), в атмосфере, содержащей те или иные коррозионно-зктивные элементы, и при других условиях, существенно отличающихся от нормальных. В нашей стране за нормальные условия принимают температуру окружающей среды (+25 ± 10)° С, относительную влажность воздуха 35-80% и атмосферное давление 84—106 кПа. Чем более отличны условия, в которых эксплуатируется машина, от нормальных, тем значительнее отличается конструкция ее корпуса, обмоток, различных уплотнений и изоляции от принятых в машинах общего назначения. ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-89Е классифицируют макроклиматические районы и места установки машин в зависимости от факторов, влияющих на условия эксплуатации электрических машин, и определяют обозначения машин, предназначенных для работы в тех или иных условиях (табл. 1.2).

Для расчета тепловой напряженности электрической машины и определения средних значений превышений температуры отдельных частей принимают температуру охлаждающего воздуха у теплорассеивающих поверхностей одинаковой и равной средней температуре нагрева воздуха в объеме машины, в ряде случаев пренебрегают тепловым сопротивлением обмоток вдоль проводников. В этом случае тепловую схему машины сводят к упрощенной тепловой схеме замещения ( 7.4).

Когда температура двигателя перестает повышаться, вся выделяющаяся в нем тепловая энергия передается в окружающую среду. Обычно превышение температуры различных частей двигателя над температурой окружающей среды различно, но при изучении процессов нагревания двигателя для получения исходного уравнения нагревания принимают температуру во всех точках электродвигателя одинаковой.

Сказанное об определяющем размере относится и к понятию определяющей температуры. Определяющей температурой называется температура среды, при ко ч>рой вычисляются все физические параметры среды при вычислении критериев подобия. Теория подобия не определяет однозначно чту температуру. Поэтому в качестве определяющем температуры принимают температуру, которая либо задана техническими условиями, либо может быть легко вычислена.

Твердые кристаллические диэлектрики при нагреве плавятся и для них характерным параметром является температура плавления Т'ПЛ(К). Аморфные материалы переходят из твердого состояния в жидкое в интервале температур. Такой переход характеризуют температурой размягчения Тра;)М-Температуру размягчения таких диэлектриков, как битум, воск, и некоторых видов компаундов определяют методом «кольца и шара». Для этого испытуемый диэлектрик заливается в цилиндрическое кольцо до самого верха ( 5.42, а). После затвердевания диэлектрика кольцо помещают на стойку и в центре поверхности кладут стальной шар. Стойку помещают в сосуд с жидкостью. При нагревании происходит размягчение диэлектрика и под нагрузкой, создаваемой шариком, он выдавливается из кольца. За Тразм принимают температуру, при которой выдавленная масса коснется пластины, расположенной на глубине Л.

Температура размягчения пластмасс определяется по Вика ( 5.42, б). Образец нагревают в термостате и одновременно подвергают воздействию сжимающего усилия. Усилие создается нагрузкой 10 или 50 Н и передается на образец через стержень и ин-дентер в виде трубочки с диаметром 1,13 мм и длиной 3 мм. За Т}1ЯЛЫ жестких пластмасс принимают температуру, при которой индентер внедрится в образец на глубину 1 мм. Температура размягчения пластмасс и других материалов определяется также при одновременном воздействии температуры и изгибающей нагрузки на образец. Так определяют Трлям по Мартенсу ( 5.42, в). Образец располагают вертикально, закрепляя консольно в нижнем зажиме. Верхний зажим жестко скреплен с рейкой-рычагом, на которой перемещается груз. Таким образом можно изменять изгибающую нагрузку. Деформацию образца при нагреве контролируют с помо-

щью указателя деформации. За Траам принимают температуру, где фиксируемая указателем деформация равна 6 мм. Стандартом предусмотрено определение Тразм по прогибу расположенного горизонтально на двух опорах стержня из диэлектрика под действием нагрузки, которая прикладывается к середине стержня. Стержень имеет размеры 110х 10x4 мм. За Т,,„..,„ принимают температуру, при которой прогиб составит 0,33 мм.

Повышение мощности, рассеиваемой прибором, будет вызывать разогрев элементов прибора. Увеличение температуры приводит к росту доли собственной проводимости в примесном полупроводнике (см. § 1.2). В результате при некоторой температуре электронно-дырочный переход вообще перестает существовать. За максимально допустимую принимают температуру, при которой основные свойства прибора еще сохраняются. Температура перехода определяется материалом (германий, кремний, арсенид галлия и т.д.) и степенью легирования полупроводника. Полупроводниковые приборы с высокой степенью легирования (например, туннельные диоды) имеют наиболее высокую максимально допустимую температуру перехода (Тыаксп), а приборы на основе слаболегированных материалов (например, высоковольтные диоды) имеют самую низкую Тмаксп. На практике для повышения надежности температуру окружающей среды ограничивают 30—40°С, а рабочая мощность устанавливается менее половины Рмакс.

Электрические машины эксплуатируются в различных климатических условиях, при различных влажности и температуре окружающего воздуха, различном давлении (различной высоте над уровнем моря), в атмосфере, содержащей те или иные коррозионно-активные элементы, и при других условиях, существенно отличающихся от нормальных. В нашей стране за нормальные условия принимают: температуру окружающей среды +25±10°С, относительную влажность воздуха 35—-80% и атмосферное давление 84—106 кПа. Чем более отличны условия, в которых эксплуатируется машина, от нормальных, тем значительнее отличается конструкция ее корпуса, обмоток, различных уплотнений и изоляции от принятых в машинах общего назначения. ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 классифицируют макроклиматические районы и места установки машин в зависимости от факторов, влияющих на условия эксплуатации электрических машин, и определяют обозначения машин, предназначенных для работы в тех или иных условиях.

Для трансформаторов с естественными воздушным и масляным охлаждением, а также с дутьевым охлаждением (типа Д) температуру окружающего воздуха (охлаждающгй среды) измеряют не менее чем тремя термометрами или термопарами, расположенными в разных точках вокруг трансформатора. Термометры должны быть надежно защищены от посторонних воздушных течений и теплоизлучений. Для трансформаторов с масляно-водяным охлаждением за температуру охлаждающей среды принимают температуру охлаждающей воды, измеренную у входа ее в охладитель.