Установившегося теплового

Процесс перехода от одного установившегося состояния к другому протекает не мгновенно (скачком), а постепенно в те-

Переходным процессом называется процесс перехода электропривода от одного установившегося состояния к другому, когда одновременно изменяются скорость, момент и ток двигателя, а также скорость и моменты всех звеньев кинематической цепи, соединяющей двигатель с рабочим органом механизма.

Большое практическое значение имеет изучение установившегося состояния системы, при котором финальные вероятности перестают зависеть от времени. Факт существования установившегося режима можно определить по стохастической матрице, она должна быть неприводимой и непериодической, т. е. не должна допу-

Задача достаточно точного определения длительности процесса стабилизации режима и обусловленных этим тепловых потерь в условиях эксплуатации является весьма трудной. Аналитическое решение данной задачи ввиду ее сложности не представляется возможным. Поэтому сведения об этом виде потерь крайне ограничены. Из результатов исследований пусков, приведенных в [2-34], следует, что потери тепла до достижения установившегося состояния для блоков мощностью не выше 150 МВт составляют 5—13% общих потерь при длительностях пусков 5—8 ч и 24—28% при 2—4,5 ч. Основная доля потерь при этом приходится, естественно, на начальный период процесса стабилизации.

ми процессами понимают процессы, протекающие при переходе от одного установившегося состояния к другому.

Выше были рассмотрены условия работы электропривода в установившемся режиме, когда момент, развиваемый двигателем, равен моменту сопротивления механизма и скорость привода является постоянной. Однако во многих случаях привод ускоряется или замедляется, и тогда возникает инерционная сила или инерционный момент, которые двигатель должен преодолевать, находясь в переходном режиме. Таким образом, переходным режимом электропривода называют режим работы при переходе от одного установившегося состояния к другому, когда изменяются скорость, момент и ток.

Переходным или динамическим режимом электропривода называется режим работы при переходе из одного установившегося состояния 'привода к другому, происходящему во время пуска, торможения, реверсирования и резкого приложения нагрузки на валу. Эти режимы характеризуются изменениями ЭДС, угловой скорости, момента и тока.

зависимости от вида приложенного воздействия. Установившийся режим в цепи достигается обычно через определенный промежуток времени после начала воздействия, поэтому рассмотренные ранее методы анализа не охватывают так называемый переходный режим от начала воздействия до установившегося состояния цепи. Переходной режим работы цепи обусловлен наличием в ней реактивных элементов (индуктивности, емкости), в которых накапливается энергия магнитного и электрического полей. При различного рода воздействиях (подключении к цепи или исключении источников электрической энергии, изменении параметров цепи) изменяется энергетический режим работы цепи, причем эти изменения не могут осуществляться мгновенно в силу непрерывности изменения энергии электрического и магнитного полей (принцип непрерывности), что и приводит к возникновению переходных процессов. Следует подчеркнуть, что переходные процессы во многих устройствах и системах связи являются составной «нормальной» частью режима их работы (см. гл. 18, 19). В то же время в ряде случаев переходные процессы могут приводить к таким нежелательным явлениям, как возникновение сверхтоков и перенапряжений. Все это определяет важность рассмотрения методов анализа переходных процессов в электрических цепях.

Переходные, или неустановившиеся, процессы имеют место при переходе от одного установившегося состояния электрической цепи к другому и возникают при включении, изменении величины напряжения или самих параметров цепи, коротком замыкании ее элементов и других изменениях.

кривой z=z(Q) будет претерпевать изменения. Она все более и более будет сжиматься по осям z и Q и в конце концов при достижении в некотором створе установившегося состояния перейдет в точку, определяемую на кривой связи новым значением расхода и соответствующим ему значением отметки уровня. Величина отклонения этой точки от первоначальной будет определяться, очевидно, тем приращением расхода, который получит данный створ после достижения нового установившегося состояния. Нетрудно себе представить, что в сложной волне попуска, со-

Из анализа зависимости (4.13) и выражения для Фсв видно, что при Ч'=л 2 (включение гри максимуме напряжения сети) броскои результирующего потока не будет и он совпадает с потоком установившегося режима Но из зависимости (4.13) также можно установить, что наибольшие броски магнитного потока, значительно превышающие амплитудное значение установившегося потока, наблюдаются при условиях включения трансформатора, когда ''F —0 и Фост противоположен по знаку мгновенному значению потока установившегося состояния Ф„Р. Тогда.

Расчет переходного теплового процесса заканчивается при достижении установившегося теплового состояния трансформатора, которое выявляется путем сравнения температур наиболее нагретой точки обмотки в конце и начале каждых суток. По совпадению температур с заданной степенью точности судят о наступлении установившегося теплового режима трансформатора. На П 1.1 приведен алгоритм расчета переходного теплового процесса нагрева трансформатора. А на П1.2 рассчитаны кривые изменения температуры масла и наиболее нагретой точки обмотки трансформатора при его включении на нагрузку, график которой дан на П1.3.

Расчет параметров установившегося теплового режима

Для установившегося теплового состояния по формуле Ньютона можно написать

2. Включить цепь, установить заданную преподавателем силу тока. Исследовать процесс нагревания до установившегося теплового режима. Через каждые 3 мин записывать результаты в табл. 2.5.

При проектировании трансформаторов, предназначенных для длительной непрерывной нагрузки, а такими является подавляющее большинство силовых трансформаторов, тепловой расчет производится для установившегося теплового режима при номинальной нагрузке. Полученные при этом расчете значения .превышения температуры над окружающей средой не должны быть больше предельных значении, регламентированных ГОСТ. Естественно, что для всех переходных режимов при нагрузках, не больших номинальной, превышения температуры будут лежать ниже, чем при номинальной нагрузке.

2. Включить цепь, установить заданную преподавателем силу тока. Исследовать процесс нагревания до установившегося теплового режима. Через каждые 3 мин записывать результаты в табл. 2.5.

Перед включением машины на напряжение измеряют сопротивление обмотки практически в холодном состоянии г* и температуру окружающей среды О0.х- Рекомендуется провести два или три измерения и определить среднеарифметическое значение сопротивления. Затем машину включают на номинальное напряжение и выдерживают в номинальном режиме до достижения установившегося теплового режима, о чем свидетельствует постоянство сопротивления обмотки. Для конденсаторных двигателей превышение температуры следует измерять в режиме холостого хода, как наи-

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.

В электрических машинах общепромышленного применения, предназначенных обычно для продолжительной работы, производят расчет установившегося теплового режима.

В конце нагрева температуры обмоток, магнитопровода и масла возрастают медленно и требуется значительное время для достижения полностью установившегося теплового режима. Поэтому для ускорения процесса испытания опыт прекращают и конечные превышения температуры определяют графической экстраполяцией ( 10.6). Правомерность такой экстраполяции следует из уравнения Ф=0 (1 — e~t/T).

принимают больше мощности, необходимой для поддержания установившегося теплового режима.