6. Нагрев и охлаждение однородного проводника при продолжительном режиме работы в ре­жиме постоянства мощности потерь.

Если мощность потерь в проводнике при прохождении по нему эл. тока =Р, то за время dt выделится энергия

Кд -коэф. добавочных потерь, учитыв. эффект близости и эффект близости и эффект поверхностный

Rом -чисто акт. сопрот. пров-ка, Oм

I-действующее значение тока.

Часть выделившейся энергии идёт на нагрев проводника

масса проводника,кг удельная теплоёмкость

Часть энергии отдаётся в окружающую среду

F *Kт*τ*dt

F –теплоотдающая пов-ть, м²

Кт-коф-т теплоотдачи, Вт/ м² С

τ- превышение t пров-ка над t окр. среды (разность температур).

Запишем ур-е теплового баланса

(1)

1. Режим постоянства мощности потерь

I=I₀=const

R=R₀₌const

P=I₀² R= const

2. Режим постоянства тока

В этом режиме работают токовые обмены ЭА

3 Режим постоянства напряжения

Вместо Р в ф-ле (1) подставим один из трёх режимов

(2)

С и Кт считаем const (коэф. теплоёмкости и теплоотдачи)

r₀-начальное превышение t проводника над температур. окр среды

если r₀=0, то в (2) второе слаг. отсутств.

-тепловая постоянная времени нагрева т. е. время, в течение кот. проводник нагреется до установившейся температуры при отсутствии теплоотдачи в окр.среду.

Рассмотрим(2): если

Ели нет отдачи в окруж.среду, Pdt=GCdτ

Подъём температуры происходит по лин. закону и при t=T, тоτ=τ_уст, а это есть касательная к кривой нагрева в момент времен. t=0

При охлаждении в ур-и (1) слева 0

(4)

τ_уст - температура установ., кот. имел проводник при отключении.

7. Нагрев и охлаждение однородного проводника при кратковременной нагрузке в режиме по­стоянства мощности потерь

Кратковрем.-такой режим, при кот. за время работы токоведущие части не успев. нагр. до устан. темпер., а во время паузы успевают охладиться до темпер. окр. среды

--коэф. перегрузки по мощности

при

Подставим в Кр

8. Нагрев и охлаждение однородного проводника при повторно-кратковременной нагрузке в ре­жиме постоянства мощности потерь.

Повторно- кратковременный- такой режим работы, в котором периоды работы чередуются с периодами пауз. При этом за время работы токоведущие части не успевают нагреться до установленной темпер., а за время паузы- не успевают охладиться до температуры окружающей среды.

Этот режим характеризуется величиной

продолжительность включения

Стандартные ПВ-15, 25, 40, 60 (tр≈10 мин)

(1)

При t=tр

(2)

(3)

Подставим (3) во (2)

Т. к. ;