Нагрев с начала включения, режимы нагрева

Нагрев с начала включения

В этом случае температура проводника является текущим значением во времени, требуется найти закон изменения τ.

Разделим выражение (9) на k _Т F

Получим

(14)

Ведём обозначения:

установившееся превышение температуры

постоянная времени нагрева

и преобразуем (14)

(15)

Уравнение (15) с разделяющимися переменными, найдём τ

(16)

(17)

Умножим на (–1) и проинтегрируем (17)

получим

Из последнего выражения найдём переходную функцию

(18)

Таким образом, после включения температура проводника будет изменяться по экспоненциальному закону. Задаваясь рядом значений t и, вычисляя τ, получим график переходной характеристики (рис. 3).

Если (17) проинтегрировать в пределах от начальной температуры τ _НАЧ до τ, то получим

(19)

Кроме продолжительного различают кратковременный и повторно–кратковременный режимы нагрева – это три основных режима.

Кратковременный режим нагрева

Кратковременный режим нагрева – это когда аппарат за время

включения не успевает нагреться до установившейся температуры τ _У, а затем на длительное время отключается и остывает до температуры окружающей среды. На рис. 4 приведены два графика нагрева для двух значений тока.

Промышленностью выпускается электрооборудование для кратковременного режима, где указывается номинальный ток и соответствующее время включения.

Примером кратковременного режима является подъём мостов, стартер автомобиля и др.

Повторно–кратковременный режим нагрева

Повторно–кратковременный режим – это когда электрический аппарат за время первого включения (работы) t _Р не успевает нагреться до установившейся температуры τ _У (рис.5), а за время паузы t _П не успевает остыть до температуры окружающей среды. При последующих циклах включения и отключения температура возрастает, а затеем устанавливается квазистационарный режим, когда τ _max < τ _У.

Для характеристики повторно–кратковременного режима вводится понятие продолжительности включения ПВ% (или коэффициента включения).

Промышленностью выпускается электрооборудование на стандартные значения ПВ = 15, 25, 40%.

Иногда характерным является перемежающийся режим, когда ток нагрузки уменьшается не до нуля.