Нагрівання - сердечник
Формула (13.58) була отримана без урахування втрат енергії в трансформаторі, які викликані в основному наступними причинами: нагріванням обмоток проходять по ним навантажувальними струмами, нагріванням сердечника вихровими струмами і нагріванням сердечника при його перемагніченіі змінним магнітним потоком. [16]
Формула (13.58) була отримана без урахування втрат енергії в трансформаторі, які викликані в основному наступними причинами: нагріванням обмоток проходять по ним навантажувальними струмами, нагріванням сердечника вихровими струмами і нагріванням сердечника при його перемагніченіі змінним магнітним потоком. [17]
Однак у багатьох випадках нагрівання, яке викликається струмами Фуко, є шкідливим. До таких випадків належить нагрівання сердечників трансформаторів (див. § 236) і взагалі металевих сердечників всякого роду обмоток, за якими йде змінний струм. Щоб уникнути такого нагрівання, сердечники роблять шаруватими, відокремлюючи шари один від одного тонким прошарком ізоляції, розташованої перпендикулярно до напрямку струмів Фуко. [18]
Всі втрати в двигуні йдуть на його нагрівання. В процесі експлуатації двигунів допустимою межею нагрівання сердечника ротора і корпусу статора при ізоляції обмотки класу А (бавовна, шовк, папір і інші органічні матеріали, просочені маслом) є температура 110 С. [19]
Застосування феритів на високих частотах дає цілий ряд переваг в порівнянні з металами. На підставі цих даних можна зробити висновок, що нагрівання сердечника за рахунок втрат є досить суттєвим фактором і його необхідно враховувати. [20]
Відповідно до принципу Ленца магнітне поле вихрових струмів прагне протидіяти змінам магнітного потоку, їх індукуючого, внаслідок чого при змінному намагнічуватися струмі вихрові струми володіють сильним розмагнічуючої дії, зокрема в масивному залізному осерді вони майже повністю знищують змінний магнітний потік. Крім того, вони викликають значні втрати енергії на нагрівання сердечника. [21]
Набагато більші щільності струму виходять при менших розмірах сердечників і для вищих гармонік магнітного потоку. Однак тривалість цих вихрових струмів так мала, що навіть при великій їх щільності не виходить скільки-небудь помітного нагрівання сердечника. якщо тільки розмикання обмотки не повторюється дуже часто. [22]
Важливим прикладом промислового матеріалу, в якому текстура рекристалізації корисна, може служити трансформаторна сталь. Сталевий лист в осерді трансформатора безперервно перемагнічується. Близько 0 4% загальної витрати електроенергії втрачається на нагрівання сердечників трансформаторів. [24]
Робота, що витрачається на перемагніченіе, повинна або перетворитися в додаткову енергію магнітного поля соленоїда, або перейти в тепло. Звідси робимо висновок, що перемагніченіе при наявності гістерезису повинно викликати нагрівання сердечника. що і спостерігається на досвіді. [25]
Прийнято говорити про потужність nojepb в міді - Рм - В процесі роботи трансформатора його сердечник перемагнічується (явище гістерезису), на що витрачається енергія. Крім того, в осерді індукуються вихрові струми, що нагрівають сердечник. Витрата енергії на перемагнічування сердечника (втрати на гістерезис) і на нагрівання сердечника вихровими струмами (втрати на вихрові струми) називають втратами в стали. Прийнято говорити про потужність втрат в сталі - РСт - Внаслідок того що частина енергії в трансформаторі втрачається (втрати в міді і втрати в сталі), потужність струму у вторинній обмотці менше потужності струму в первинній обмотці. [26]
Вихрові струми з'являються в провідному матеріалі при зміні магнітної індукції. Відповідно до закону Ленца [рівняння (3 - 13)] индуктироваться напруги пропорційні швидкості зміни потоку. Якщо сердечник виконаний з провідного матеріалу, в ньому будуть протікати вихрові струми і відповідна їм електрична потужність буде витрачатися на нагрівання сердечника. Більшість феромагнітних матеріалів є в тій чи іншій мірі проводять, і при зміні магнітної індукції в ііх будуть протікати вихрові струми. Потужність втрат на вихрові струми надходить від джерела електричної енергії, яке живить дросель; це проявляється в збільшенні намагнічує струму. Так як струм і напруженість поля тісно пов'язані між собою, то втрати на вихрові струми викликають розширення петлі гистерезиса і збільшення коерцитивної сили Яс матеріалу. [28]
Нагрівання якоря визначається втратами енергії в осерді і в обмотці якоря. Збільшення втрат в осерді можливо при замиканні листів між собою, що тягне за собою посилення вихрових струмів. Якщо в процесі ремонту сердечник погано спресований, то в ньому збільшиться індукція, що також поведе до збільшення втрат і нагрівання сердечника. [29]
У практиці змінне поле для розмагнічування зазвичай створюється котушкою, що живиться від мережі частотою 60 гц. Котушка може бути без заліза або із залізним сердечником. Природно, що залізний сердечник також буде піддаватися впливу змінного поля і тому, так само як сердечники трансформаторів, повинен бути шихтованим, щоб уникнути занадто великих вихрових струмів, які призводять до нагрівання сердечника і зниження діючої напруженості поля. Точно так само будь-який металевий кожух, що знаходиться всередині або зовні котушки, повинен мати паз, паралельний осі, щоб уникнути появи короткозамкцутого вторинного витка, за яким циркулював б великий струм, як в знижувальному трансформаторі. [30]
Сторінки: 1 2 3
Поділитися посиланням: