- •Нагрев и передача тепла в элементах электрооборудования
- •Основные источники тепла в электрооборудовании
- •Тепловые потери в проводниках
- •Тепловые потери в проводниках
- •Тепловые потери в изоляции
- •Потери на гистерезис и вихревые токи
- •Способы передачи тепла в элементах электрооборудования
- •Усложнённые условия теплопередачи
- •Передача тепла путём конвекции
- •Передача тепла путём излучения
- •Факторы, влияющие на коэффициент теплоотдачи
- •Процессы нагрева и охлаждения токоведущих элементов
- •Электродинамические усилия в токоведущих частях ЭО ВН
- •Электродинамические усилия при переменном токе
Факторы, влияющие на коэффициент теплоотдачи
Теплопроводность среды
Теплоёмкость среды
Плотность вещества (среды)
Вязкость среды
Температуропроводность
Температура нагретой поверхности
Форма и линейные размеры тела
Расположение в пространстве, в т.ч. и относительно других нагретых тел.
Процессы нагрева и охлаждения
токоведущих элементов
Разность между выделяемым и отводимым количеством тепла идёт на нагрев проводника. Процесс нагрева при отсутствии отвода тепла называется адиабатическим.
|
|
dT |
I 2 |
|
|
ý |
|
|
|
|
|
|
|
dïð |
T T |
|
|
|
||||||||||||
|
c |
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
- |
дифференциальное |
||||||||||||||
|
dt |
|
|
|
ò Sïð |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ïð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уравнение нагрева |
|||
|
dT |
|
|
K d |
ïð |
|
|
|
|
|
I |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
ò |
T |
|
|
|
|
K |
|
|
ïð |
T |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
c Sïð2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
dt |
|
c Sïð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ò |
c Sc |
0 |
|
|||||||||||||
Решением этого дифференциального уравнения будет зависимость T(t) |
||||||||||||||||||||||||||||||
T t Tíà÷ |
Tóñò e t / |
Tóñò |
|
|
|
|
|
|
|
|
c Sïð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
K D |
|
|
|
- постоянная времени нагрева |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ò |
|
|
ïð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Как правило, принимают Тнач=0 |
|
Tóñò |
|
|
|
|
|
|
|
I |
2 |
|
|
|
|
T0 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Kò |
dïð Sïð |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Электродинамические усилия в токоведущих частях ЭО ВН
Можно выделить два основных метода расчёта сил:
1.Сила рассматривается как результат взаимодействия проводника с током и магнитного поля.
dF |
|
, |
|
i |
dF B i sin dl |
B |
dl |
2.Сила рассматривается, как механическая работа, затрачиваемая на перемещение проводника, и равная изменению магнитной энергии. При пренебрежении электростатической энергией системы, деформацией системы и допуская, что ток в системе не изменяется, получим выражения для силы:
dA F dx |
W |
Li2 |
dW |
|
|
F |
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
dx i const |
|
Электродинамические
усилия при переменном токе
Рассмотрим однофазную систему:
F |
0 |
Kê i2 i2 |
|
i2 |
- мгновенное значение тока |
|||||
4 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
i(t) Im sin t |
|
|
|||
При синусоидальном токе: |
|
|
||||||||
F Im2 |
sin2 t - сила, действующая на проводники |
|||||||||
|
2 |
|
|
1 cos 2 t |
I 2 |
I 2 |
|
F |
||
sin |
t |
F |
m |
m cos 2 t F |
||||||
|
|
2 |
|
2 |
2 |
|
~ |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В однофазных системах, при воздействии переменного тока частота возникающих усилий вдвое больше частоты тока, при этом существует постоянная составляющая Силы.
