Увеличение температуры

До определенной степени увеличение стоимости кристалла окупается снижением затрат на сборку и контроль. Наименьшая стоимость вентиля достигается при уровне технологии, соответствующем минимуму кривой 3. Это область оптимального уровня интеграции, создаваемая на кристаллах таких размеров, обработка которых экономически наиболее выгодна при данном уровне развития технологии. По мере совершенствования технологии стоимость снижается (кривая 4). При этом не учитывались затраты на разработку схемотехнических решений, а они при возрастании сложности ИМС ведут к удвоению стоимости разработки каждые 2—3 года. Уже сейчас стоимость разработки СБИС составляет значительную часть общих затрат, причем эта тенденция роста по-видимому сохранится в ближайшее время. Резко растут и затраты на технологию СБИС. На 2.3 показана диаграмма относительной стоимости комплексов оборудования для получения соответствующего рисунка схемы на полупроводниковой пластине с различным разрешением. Статистика показывает, что затраты на технологическое оборудование возрастают приблизительно-в 10 раз каждые 5 лет; этим же временем оценивается срок морального старения приобретенного оборудования. Высокая стоимость разработки СБИС экономически оправдана только при достаточно большом рынке их сбыта. А это возможно лишь для СБИС с универсальными функциями, ис-

255 PRINT-TAKOE ОКРУГЛЕНИЕ ВЛЕЧЕТ ЗА СОБОЙ УВЕЛИЧЕНИЕ СТОИМОСТИ"

Повышение температуры нагрева вызывает снижение вероятности безотказной работы трансформатора. Для обеспечения требуемой надежности при высокой рабочей температуре необходимо использовать более качественные изоляционные материалы, что вызывает увеличение стоимости трансформатора. Расчет оптимальных значений Втах и / подробно рассмотрен в [1]. Так как температура нагрева трансформатора не может расти безгранично, то существует ее предельное значение, которому соответствуют критические значения магнитной индукции, плотности тока, а следовательно, и мощности трансформатора. Последняя увеличивается с ростом температуры нагрева, удельных коэффициентов теплоотдачи элементов конструкции трансформатора, при применении изоляционных материалов с более высокими рабочими температурами и уменьшается с ростом рабочей частоты, тока холостого хода, падения напряжения в обмотках, удельных потерь в материале сердечника. Для тороидальных трансформаторов при частоте 400 Гц критическая мощность составляет 100—200 В-А.

Например, в многосекционных конденсаторах переменной емкости идентичности емкости всех секций при различных углах поворота ротора добиваются с помощью подгибки крайних пластин, имеющих радиальные вырезы. Такая конструкция удорожает штамп для вырубки крайних пластин и требует специальной операции по корректировке секций конденсатора, что увеличивает его стоимость на несколько процентов. Однако если попытаться достигнуть той же цели без корректировки за счет ужесточения допусков на детали конденсатора, то это приведет к резкому удорожанию стоимости инструмента, уложению технологического процесса изготовления деталей и сборочных операций, что в итоге вызовет увеличение стоимости в несколько раз.

Чтобы уменьшить мешающее влияние соседней станции, нужно получить прямоугольную форму резонансной характеристики. С этой точки зрения было бы желательным использовать в УПЧ электромеханический фильтр. Однако если учесть, что один ЭМФ при существующей технологии изготовления стоит пока десятки рублей, а два двух-контурных полосовых фильтра стоят всего несколько рублей, то можно сделать следующий вывод: такое удорожание приемника не окупает улучшение его функциональных свойств. В практике конструирования Часто встречаются случаи, когда селективные свойства изделия являются решающими для выполняемых им функций. В таком случае применение ЭМФ является оправданным, несмотря на увеличение стоимости.

Естественно, что на выборе точности образцовых приборов должна сказываться и стоимость операции поверки. Причем повышение точности образцовый средств измерений повлечет за собой увеличение стоимости поверки. Брак поверки тоже имеет определенную стоимость. Следовательно, варьируя погрешностью образцовых средств, можно найти минимальные потери при поверке и этот вариант считать оптимальным. Существующий математический аппарат позволяет это сделать. Однако, к сожалению нельзя пока оценить объективно потери от применения средств измерений, погрешность которых выходит за установленные границы. Возникают сложности и в оценке законов распределения погрешностей, поскольку они могут изменяться во времени по весьма сложным законам [55].

Выбор типа сердечников для элементов МПТ (ферритовые или пермаллоевые) определяется двумя основными факторами: диапазоном температуры окружающей среды и возможностью использовать одновитковые обмотки записи. Второй фактор особенно важен в случаях построения программного и микропрограммного автоматов (согласно § 6-5). При более широком температурном диапазоне, чем диапазон 10—50 °С, следует применять пермаллоевые сердечники. Элементы МПТ в рекомендуемом типе управляющей ЦВМ играют вспомогательную роль. Число сердечников в МПТ для одной ЦВМ не превышает 1000, поэтому увеличение стоимости комплектующих изделий при применении пермаллоевых сердечников не превысит 500 руб. С другой стороны, меньшая амплитуда импульсов тока, необходимая для перемагничивания пермаллоевого сердечника, и высокая температурная стабильность делают их применимыми для работы в указанном температурном диапазоне.

телей серий А—АО было установлено, что в электроприводах сравнительно небольшой мощности часто применялись двигатели защищенного исполнения IP23 там, где по условиям окружающей среды или по способу монтажа надо было использовать машины закрытого обдуваемого исполнения IP44. В результате этого происходили частые эксплуатационные отказы. Поэтому при создании последующих серий, и в частности двигателей 4А и АИ, исполнение IP23 было лредуемотрене-только для машин с высотой оси вращения Я>160 мм, т. е. машины мощностью до 11 кВт выпускаются только в закрытом обдуваемом исполнении. Больший расход материалов и увеличение стоимости машин, связанное с применением исполнения IP44 и IP54 вместо IP23, компенсируется значительным повышением их надежности (примерно в 1,5 раза).

Увеличение чисел витков и сечений витков алюминиевых обмоток по сравнению с эквивалентными медными Обмотками приводит к увеличению стоимости работы по намотке обмоток и к значительному увеличению расхода некоторых изоляционных материалов — бумажно-бакелитовых цилиндров (примерно на 30—25%), электрокартона и пропиточного лака (примерно 50—60%). При большей высоте магнитной системы увеличивается также высота бака и масса масла. Увеличение стоимости работы и стоимости этих материалов компенсируется уменьшением массы и стоимости провода обмоток так, что общая стоимость рационально спроектированного трансформатора с алюминиевыми обмотками практически не отличается от стоимости эквивалентного трансформатора с медными обмотками.

Увеличение стоимости сказывается особенно сильно с ростом мощности трансформатора и напряжений его обмоток. Практически напряжения обмоток ВН сухих трансформаторов ограничиваются верхним пределом Ш—15кВ и мощность — значениями 1600—2500кВ-А. Сухие трансформаторы большей мощности выпускаются сравнительно редко.

Намотка переплетенной обмотки любого типа является более сложной и трудоемкой, чем намотка обычной непрерывной катушечной обмотки, эта обмотка требует увеличения электрической прочности изоляции витков и повышения плотности ее наложения, однако это усложнение технологии и увеличение стоимости обмотки окупается почти линейным начальным распределением импульсного напряжения и хорошей грозозащитой обмотки. В переплетенной обмотке отпадает необходимость в экранирующих витках, но используются емкостные кольца. Применение переплетенных обмоток в настоящее время является, по-видимому, наилучшим методом защиты от импульсных перенапряжений для обмоток классов напряжения от 220 до 750 кВ.

Увеличение температуры припоя увеличивает его теплосодержание и обеспечивает проникновение в более узкие зазоры.

О качестве сушки судят по изменению массы образцов или сопротивления изоляции. На 13.4 в качестве примера показаны зависимости изменения температуры (кривая 1) и сопротивления изоляции (кривая 2) при сушке катушек индуктивности. Увеличение температуры в начальный момент приводит к снижению сопротивления изоляции вследствие увеличения подвижности молекул воды и их более глубокого проникновения в поры изде-

Эти приборы осуществляют непосредственное преобразование электрической энергии в холод. Принцип работы этих холодильников основан на эффекте Пельтье. Термоэлементы, которые используются для охлаждения, представляют собой термоэлектрогенератор, у которого разорвана цепь нагрузки и вместо нее подведено постоянное напряжение. Под действием последнего через термоэлемент протекает ток /, вызывающий увеличение температуры верхнего спая и уменьшение температуры нижнего. Между верхним (горячим) и нижним (холодным) спаями образуется разница температур ДГ. Возникает эффект охлаждения, который можно использовать для создания полупроводникового холодильника. Холодные спаи помещаются внутри холодильника, а горячие — снаружи. Тепло, выделяемое в горячих спаях, отводится в окружающий воздух через радиаторы, поэтому между холодными и горячими спаями поддерживается требуемая разность температур ДГ. Величину ДГ, т. е. уровень температуры внутри холодильника,

га'телей устанавливают наибольшую допустимую температуру обмоток с изоляцией классов А и В 90—130 °С. При этом за температуру окружающей среды принимается температура 35 °С. Увеличение температуры сверх допустимой приводит к ускоренному старению изоляции и преждевременному выходу двигателей из строя. Так, перегрузка двигателей с изоляцией класса А на 25 % сокращает срок службы их примерно до 3—5 месяцев (вместо 20 лет при допустимой температуре изоляции), а перегрузка на 50 % приводит в негодность двигатели в течение нескольких часов.

Приборы теплового контроля (ртутный и ртутнокон-тактный термометры, дистанционный термометр сопротивления и термометрический сигнализатор) служат для определения температуры верхних, наиболее нагретых слоев масла. При мощности трансформатора более 1000 кВ-А устанавливают терморегуляторы. Увеличение температуры масла выше 95 °С свидетельствует о повреждении внутри трансформатора или его перегрузке. Поэтому установка на трансформаторах приборов, контролирующих температуру масла, обязательна. Трансформаторы мощностью до 1000 кВ-А оборудуют ртутными термометрами, а трансформаторы мощностью 1000 кВ-А и выше — термометрическими сигнализаторами или дистанционными термометрами сопротивления. Со стороны низкого напряжения для защиты трансформаторов от токов КЗ устанавливают плавкие предохранители типа ПН, КП, ПР. Плавкие вставки предохранителей выбирают по номинальному току трансформатора с учетом допустимой 20 % -ной перегрузки, т. е.

токи утечки как в измерительной цепи, так и по поверхности образца; увеличение температуры образца в процессе измерений за счет нагрева образца электрическим током.

Отметим, что полученное значение SCTSOK можно реализовать, изменяя SCT и SOK, что позволяет выполнить заданные в ТЗ требования. Например, для минимизации падения напряжения в обмотках следует увеличить сечения их проводов, что потребует увеличения SOK и, как следствие, уменьшения SCT (для сохранения полученного значения SCTSOK). Но стоимость меди больше стоимости стали, поэтому данное решение приведет к росту стоимости трансформатора. При уменьшении SCT нарушится режим работы магнитопровода, что может вызвать возрастание потерь в нем и, следовательно, увеличение температуры нагрева трансформатора, приводящее к снижению его надежности. И наоборот, увеличивая SCT и одновременно уменьшая SOK, снижают стоимость трансформатора. Но так как плотность электротехнических сталей больше плотности меди, возрастет масса трансформатора.

При небольших различиях Мзк и Мс процесс пуска затягивается, что приводит к увеличению потерь в роторе, а это может вызвать недопустимое увеличение температуры обмоток. В некоторых случаях для крупных двигателей ограничивается число включений двигателя в 1 ч.

Из формулы (7-8) следует, что для обеспечения нормального износа изоляции, в течение 20—17 лет, наибольшая температура обмотки Ф^ т не должна превосходить 85—90° С, причем каждое увеличение температуры на 8° уменьшает срок службы изоляции вдвое. Так как обычно ^g. m — Ф,.^ cp *=» 10° С, то средняя температура обмотки не должна превышать 75—80° С. Предполагая, что трансформаторы устанавливаются в умеренном климатическом поясе со средней годовой температурой 5—10° С, найдем, что среднее за год превышение температуры обмотки трансформатора составляет:

Коэффициент диэлектрических потерь tg б зависит от природы материала, наличия примесей (влаги, проводящих частиц и др.), частоте, температуры материала и напряженности электрического поля. Для большинства материалов наличие влаги и увеличение температуры и напряженности приводят к уЕюличению tg б.

Очевидно, что если dt