Активные потери энергии в аппаратах
а) Потери в токоведущих частях. В аппаратах постоянного тока нагрев происходит только за счет потерь в активном сопротивлении токоведущей цепи.
Энергия, выделяющаяся в проводнике
,
где:
W - энергия;
i - ток в цепи;
R – активное сопротивление;
t - длительность протекания тока.
При переменном токе активное сопротивление проводника отличается от сопротивления при постоянном токе из-за возникновения поверхностного эффекта и эффекта близости. Сопротивление при переменном токе
,
где:
R - сопротивление при постоянном токе;
- коэффициент добавочных потерь, вызванных эффектом поверхностным и эффектом близости,
- коэффициент добавочных потерь от поверхностного эффекта рассчитывается по специальным кривым;
;
- коэффициент эффекта близости;
- активное сопротивление проводника, находящегося в магнитном поле других проводников;
-сопротивление уединённого проводника.
б) Потери в нетоковедущих ферромагнитных частях.При переменном токе, кроме активных потерь в токоведущей цепи, появляются активные потери в ферромагнитных деталях аппаратов, расположенных в переменном магнитном поле.
В этих деталях появляются э.д.с. и вихревые токи таких направлений, при которых создаваемые ими потоки противодействуют изменению основного потока. Из-за размагничивающего действия этих потоков магнитный поток по сечению распределяется неравномерно. Толщина слоя, на протяжении которого индукция постоянна, называется глубиной проникновения потока. Эффект этот аналогичен поверхностному эффекту у проводников.
где:
а - глубина проникновения;
ρ - удельное сопротивление;
ω - круговая частота;
- абсолютная проницаемость материала.
От вихревых токов возникают дополнительные потери на перемагничивание за счет гистерезиса.
Полные потери в магнитопроводе
где:
- максимальное значение индукции;
- частота;
и - коэффициенты потерь от гистерезиса и вихревых токов;
- масса магнитопровода.
В аппаратах переменного тока ВН, помимо потерь в проводниковых и ферромагнитных материалах, необходимо учитывать потери, возникающие в изоляции
,
где - частота;
С - емкость изоляции;
U - действующее значение напряжения на изоляции;
- тангенс угла диэлектрических потерь.
Изоляция аппарата нагревается за счёт как этих потерь, так и потерь в токоведущей цепи.
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 3304;