Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2018-01-29 | 352 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
При работе электрической машины часть ее энергии превращается в тепло. Это тепло выделяется в обмотках в виде электрических потерь и в виде потерь на перемагничивание стали. Кроме этого, нагреваются от трения подшипники и коллектор. Нагрев электрической машины вызывает старение изоляции, а вызванное нагревание обмоток и неодинаковые коэффициенты линейного расширения у различных частей тягового двигателя могут привести к разрыву изоляции, а значит и к преждевременному выходу машины из строя.
В связи с этим вполне естественно предположить, что на интенсивности старения изоляции будут сказываться следующие факторы:
1) значение и время действия рабочих температур;
2) пределы и частота изменения температур;
3) влажность;
4) электрическое напряжение;
5) воздействие химических элементов;
6) вибрационные нагрузки.
В настоящем подразделе будут рассматриваться первые два пункта из перечисленных.
В зависимости от нагревостойкости компонентов, входящих в состав изоляции ее подразделяют на 5 классов А, В, Е, F, Н. В тяговом электромагнитостроении используют три класса В, F, Н.
Предельные температуры нагревания для этих классов изоляции мы указывали в одном из первых разделов. Хотелось бы заметить, что расчетный срок службы изоляции класса В составляет 4…5 лет, а изоляции класса Н – 8…10 лет.
Допустимые превышения температур нормируются для каждой части тягового двигателя (обмотки якоря, обмотки полюсов, коллектора).
Таблица 7.1
Допустимые превышения температур
Класс нагревостойкости | Допустимая температура нагрева, °С | ||
Обмотка якоря | Обмотка полюсов | Коллектор | |
В | |||
F | |||
Н |
|
Различаются изоляционные материалы для разных классов. Для класса В – это материалы на основе слюды, асбеста и стекловолокна. Класс F– то же самое, но пропитывается синтетическими связующими и эпоксидными смолами. Класс Н – то же самое, но пропитываются кремнийорганическим составом.
7.2. Классическая теория нагревания
однородного твердого тела
Согласно этой теории части машины рассматриваются как однородные тела, выделяющие тепловую энергию. Часть этой энергии вызывает нагревание тела, а часть рассеивается в окружающую среду.
Для лучшего понимания процессов сделаем небольшой экскурс в теплотехнику и определим ряд ее аспектов и терминов. Итак, общая теплоемкость тела–количество тепла, необходимое для его нагревания на 1 °С. Общая теплоемкость зависит от массы тела m и удельной теплоемкости С
С = сm.
Общая теплоотдача тела В – количество тепловой энергии, отдаваемой за единицу времени со всей поверхности в окружающую среду при разности температур в 1 °С
,
где – коэффициент теплоотдачи Вт/см2; S – площадь поверхности тела.
Коэффициент теплоотдачи – количество тепловой энергии, отдаваемой лучеиспусканием и конвенцией за единицу времени с единицы поверхности тела при разности температур в 1 °С.
Представим, что в начале испытания температура тела равна температуре окружающей среды, тогда за начальную единицу времени выделится тепловая энергия . За какое-то время dt выделится энергия . Причем она будет делиться на две составляющие:
Часть её пойдет на нагревание тела , а другая на рассеивание в окружающую среду.
Если за время dt температура тела повысилась на , то на это затрачена тепловая энергия
.
Так как тепловая энергия частью поглощается телом, а частью рассеивается, то можно записать уравнение теплового баланса
.
Хотелось бы сразу пояснить два момента.
Во-первых, если в начале нагревания температура тела равна температуре окружающей среды т. е. , то
|
.
Вся выделившаяся энергия будет затрачиваться на нагревание тела. И наоборот, если величина постоянная, то через некоторое время тело настолько нагреется, что вся выделившаяся энергия будет рассеиваться в окружающую среду, то есть , тогда d и
.
Отсюда, установившееся превышение температуры тела
.
Учитывая, что выделившийся в теле тепловой поток
,
запишем
.
Разделив правую и левую часть на В и обозначив , получим
,
где Т – постоянная времени нагревания, т. е. это время, за которое превышение температуры рассматриваемого тела над температурой окружающей среды достигнет при отсутствии теплоотдачи в окружающую среду.
Разделив переменные, получим
,
интегрируя, получим
,
где N – постоянная интегрирования.
При t = 0
,
тогда
или
.
Определим из полученного выражения, превышение температуры тела над температурой окружающей среды в функции времени
;
;
. (4)
Если начальное превышение температуры тела , тогда
.
Исходя из этого кривые нагревания и охлаждения однородного тела будут иметь вид, показанный на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Кривые нагревания и охлаждения однородного тела: 1, 2 – кривые намагничивания; 3 – кривая охлаждения
Учитывая что можно сказать, что, если тепловыделение прекратилось, т. е. , то уравнение приобретает вид
.
Этому уравнению соответствует на рис. 7.1 кривая (3) охлаждения тела. Это наиболее общее уравнение, характеризующее нагревание тела. Теперь рассмотрим процесс нагревания, для примера, одной из обмоток. Остальные обмотки рассчитывают аналогично.
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!