Температуры различных

Из формулы (6) можно получить формулу для определения температуры проводников /2-

14. К каким последствиям приводит превышение температуры проводников сверх допустимой?

6. Длительно допускаемые токовые нагрузки на провода и кабели. Протекание электрического тока по проводникам связано с выделением тепла. Повышение температуры проводников сверх установленной величины приводит к опасным перегревам их изоляции, возможности ее обугливания и даже пожарам. Во избежание этого ПУЭ установлены длительно допускаемые токовые нагрузки /д на провода и кабели, при которых температура проводников не превышает заданных величин. Температура окружающего воздуха в помещениях принята + 25°С, а температура земли +15°С.

1. Давление нагнетательных элементов системы охлаждения является величиной заданной. Необходимо определить зависимость максимального превышения температуры проводников от длины каналов, например, при охлаждении воздухом обмотки возбуждения гидрогенераторов.

2. Максимальное превышение температуры проводников задано. Требуется определить зависимость необходимого давления нагнетательных элементов от длины охлаждающих каналов например, при охлаждении водородом обмотки возбуждения турбогенераторов.

Перейдем теперь к рассмотрению второго из двух сформулированных выше основных условий проектирования. Именно определим влияние длины канала на давление нагнетательных элементов при заданном максимальном превышении температуры проводников.

В подобных случаях, когда имеют место противоположные воздействия одного параметра системы (площади сечения охлаждающих каналов) на какой-либо другой параметр (температуру проводников), уместно поставить вопрос о выборе оптимальных соотношений. Здесь однако, возникают некоторые затруднения. Дело в том, что повышение температуры является не единственным следствием увеличения количества выделяемых потерь. Как очевидно, при этом уменьшается также КПД машины. Мы увидим ниже, что требование получения минимальной температуры проводников не эквивалентно требованию выделения минимальных потерь. Как правило, требование минимального нагрева приводит к необходимости создавать каналы такого сечения, при котором выделяемые потери оказываются больше допустимых по энергетическим соображениям. Если учесть дополнительно, что даже с учетом допустимой температуры могут быть получены различные оптимумы в зависимости от условий охлаждения, то станет очевидным, что задача отыскания оптимальной площади сечения каналов не может быть решена однозначно.

Перейдем теперь к записи величины максимального превышения температуры проводников. Согласно изложенному выше

Анализ значений /, приведенных выше, показывает, что минимальное превышение температуры проводников при разных условиях охлаждения наблюдается в диапазоне относительных сечений канала 0,210—0,535, поскольку в этом диапазоне минимальны составляющие превышения температуры.

Таблица 3-3 Допустимые температуры проводников

Пользуясь приведенными данными, можно аналитически подсчитать и построить кривые изменения превышения температуры проводников выбранного сечения при любом графике переменной нагрузки [Л. 3-21]. Такие же кривые могут быть построены с помощью заранее подсчитанных шаблонов, что облегчает расчеты [Л. 3-5].

Отечественная промышленность изготовляет также электронные регуляторы температуры различных систем.

Математическая модель электромагнитного расчета включает в себя расчеты магнитной цепи, холостого хода, номинального и пускового режимов. Тепловой расчет определяет превышения температуры различных частей машины. Математическая модель расчета виброакустических характеристик предусматривает расчет магнитных и подшипниковых шумов и вибраций, а также вентиляционного шума. Механический расчет узла вал—подшипники обеспечивает расчеты вала и выбор подшипников качения.

Электрические машины могут работать и при неноминальных условиях (уменьшенная или увеличенная мощность, напряжение и ток, отличные от номинальных, и т. п.). Однако при работе в этих условиях энергетические показатели машины будут отличаться от паспортных данных. Обычно при нагрузках, меньших номинальной, КПД и коэффициент мощности машины меньше номинальных. При нагрузках, больших номинальной, появляется опасность чрезмерного повышения температуры частей электрической машины, в первую очередь ее обмоток, что может привести к преждевременному выходу из строя изоляции обмоток и, следовательно, всей машины. Максимально допустимая температура обмотки зависит от свойств применяемой изоляции (ее класса) и срока службы машины и составляет от 105 до 180°С. Предельно допустимые температуры различных частей обмоток регламентируются общесоюзными стандартами (ГОСТами), имеющими силу законов.

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.

Чтобы определить превышения температуры различных частей машины ткр при кратковременном режиме ее работы, сначала определяют по способу, указанному ранее, превышение температуры ткн при условии продолжительной работы машины с заданной нагрузкой, а также устанавливают постоянные времени нагревания Т. Зная продолжительность кратковременного режима /кр, можно определить достигаемые в этом режиме превышения температуры по формуле (6-20):

2. Системы автоматического контроля (контрольно-измерительные системы) — системы, предназначенные для получения информации об отклонениях значений контролируемых величин от установленных номинальных. Например, отклонения температуры различных точек объекта от заданных значений.

Автоматические мосты. Мосты с автоматизированным процессом уравновешивания называются автоматическими мостами; они находят широкое применение для измерения и регистрации величин. Автоматические мосты с дополнительным регулирующим устройством применяются для автоматического управления производственными процессами. В настоящее время широко распространены автоматические мосты для измерения, регистрации и регулирования температуры различных объектов. В качестве измерительного преобразователя температуры в электрическое сопротивление в этих мостах применяются терморезисторы.

изделий., практически не изменяющихся во времени (например, сопротивлений резисторов и др.) и системы для контроля изменяющихся во времени физических величин (например, контроль температуры различных точек объекта и др.). Сравнение параметра контролируемого объекта и уставки может быть одновременным и разновременным.

В тепловом расчете электрической машины ставится задача определить превышение температуры различных частей машины над температурой охлаждающей среды, За допустимые превышения температуры обмоток электрических машин при расчете принимаются те, которые приведены в табл. 5-1 для случая определения их по методу сопротивления. В соответствии с режимами работы машин различают: а) расчет установившегося теплового режима, имеющего место при продолжительной работе машины, когда дальнейшего повышения температуры уже не происходит; б) расчет неустановившихся тепловых режимов, соответствующих кратковременным режимам работы машин.

С другой стороны, поскольку потери преобразовываются в тепло, они вызывают нагревание машины. Опыт показывает, что, если мы хотим обеспечить надежную работу машины в течение нормального эксплуатационного срока службы (16—20 лет), то температуры различных частей машины не должны выходить за определенные пределы. Но температура данной части зависит не только от потерь в ней, но и от условий ее охлаждения. Применяя ту или иную систему вентиляции, мы можем значительно увеличить использование активных материалов машины (медь, сталь) и, следовательно, сделать машину легче и дешевле.

Таблица 12.4 Определение превышений температуры различных частей машины