Способ определения удельных потерь тепла в элементах электротехнических устройств
„ «coe3„
1та .гв „Я
АЯ H&ao, „,". . . ОД, 363024
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союа Соввтских
Ссциалистичвских
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.XII.1970 (№ 1605042/18-10) М. Кл. G Oln 25/20
G 01r 27/26 с присоединением заявки №
Приоритет
Комитвт по делам иаобрвтвний и открытии при Совете Минкстров
СССР
УДК 536.628(088.8) Опубликовано 20.XII.1972. Бюллетень № 3 за 1973
Дата опубликования описания 7,II.1973
Автор изобретения
В. Н. Шашин
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ ТЕПЛА
В ЭЛЕМЕНТАХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОИСТВ д сю(т) g p
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения потерь в конструктивных элементах (роторах, обмотках, железе, клиньях, экранах и т. д.) различных электротехнических устройств (трансформаторах, генераторах, электродвигателях и т. д.) ..
Известный способ термометрического определения потерь заключается в том, что в перные мгновения после возникновения потерь начальная скорость увеличения температуры в контролируемой i-ой точке элемента пропорциональна удельной мощности местного источника тепла. Удельные потери равны д-.; (1) к„.=,cД " t=o, д1 где С; — удельная теплоемкость материала элемента в контролируемой точке; у; — удельный вес материала элемента в контролируемой точке; т;(/) — перегрев элемента в контролируемой точке относительно температуры охлаждающей среды; время.
Для использования этого соотношения в контролируемую точку элемента, в котором определяются потери, устанавливают термопару, которую подключают к регистрирующему прибору. Снимают кривую нагревания т;(/) при возникновении потерь, определяют производд-.т (/) ную (строят касательную в начале крид/
5 вой T;(t), по наклону касательной определяют величину производной) и затем определяют по приведенному выше соотношению величину потерь.
Недостатком известного способа определе10 ния потерь является большая погрешность (20 — 30% ) . Такая погрешность вызывается не только погрешностями измерения времени 1, температуры т; (/), неточностью используемых значений параметров ут и С;, а в основном
15 погрешностью в определении производной
Цель изобретения — определение потери
20 с большей точностью без увеличения точности приборов для определения т;(/) и параметров ут и
Для этого по предлагаемому способу во вре25 мя снятия кривой нагревания обдувают исследуемый элемент потоком охладителя, нагружают его неизменной во времени нагрузкой, раскладывают кривую нагревания на составляющие экспоненты и определяют удельные
30 потери тепла по формуле
363024
j=n oi = М-f вц т;
1= где у; — удельный вес материала элемента в контролируемой точке;
С; — удельная теплоемкость материала элемента в контролируемой точке;
В;, — коэффициент пропорциональности;
Т, — постоянная времени.
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — кривые, поясняющие разложение кривой нагревания т;(/) на составляющие экспоненты, где б — кривая нагревания т;(/) элемента, потери в котором определяются; 7 — кривая, In(v; — x;(t)); 8 — первая составляющая экспонента; 9 — кривая, представляющая сумму (n — 1) экспонент, В элемент устройства 1, в котором определяют потери, встраивают (помещают) индикатор 2 температуры (например, термопару), устройство 1 обдувают потоком охладителя (например, воздухом) от вентилятора 8 с постоянной скоростью охладителя 2 — 30 м/сек и более. Устройство 1 нагружают с помощью нагрузочного устройства 4 неизменной во времени нагрузкой и одновременно снимают кривую нагревания x;(t) элемента, потери в котором определяют, б — измерительный прибор, например, прибор для изменения термоэ.д.с. термопары. Согласно нормам на испытания электрических машин неизменной нагрузкой считают такую нагрузку, при которой отклонение напряжения, тока и мощности от заданных значений составляют не более +-3 /О, а частоты — не более +1О/О. Кривую нагревания т; (t) элемента раскладывают на составляющие экспоненты следующим образом: строят в полулогарифмическом масштабе кривую In(V; — т;(/)), продолжают линейный участок этой кривой до пересечения с осью ординат и находят при 1 = 0
1„ „— „(г = o)I = t„a,.„ откуда
B„= vi, — --„(L = 0).
Продолжая линейный участок кривой
In(Vi — T;(t)) до пересечения с осью абсцисс при t = 4<, находят
Т=
1пв, Из ординат кривой т;(t) вычитают ординаты первой составляющей экспоненты
7п — Вн(1 — 1 т )
10 Результат вычитания представляет собой сумму оставшихся (n — 1) экспонент в кривой нагревания элемента. Дальнейшим разложением определяют оставшиеся экспоненты,т.е. величины В; и Т,. По формуле
Дв,ЧГ1 i
Т
, т;
j=1
20 определяют потери.
Многочисленные экспериментальные данные показали, что в кривых нагревания различных элементов выделяют два-три экспонента (n,=
= 2 — 3) и не более, погрешность определения
25 потерь предлагаемым способом составляет 5—
1 0 О/, .
Предмет изобретения
Способ определения удельных потерь тепла в элементах электротехнических устройств путем снятия кривой нагревания этих элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения
35 точности, во время снятия кривой нагревания обдувают исследуемый элемент потоком охладителя, нагружают его неизменной во времени нагрузкой, раскладывают кривую нагревания на составляющие экспоненты и определя40 ют удельные потери тепла по формуле
У=п в.
ii.„=,с, —, j=l!
45 где у; — удельный вес материала элемента в контролируемой точке;
С; — удельная теплоемкость материала элемента в контролируемой точке;
50 В,; — коэффициент пропорциональности;
Т; — постоянная времени.
363024
Фиг 1
Редактор Т. Иванова
Заказ 104/5 Изд. № 74 Тирах< 403 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
10 20 50 4 П 5Р Ю
Физ 2
Составитель В. Агапова
Техред Т. Миронова
Корректоры: Н. Прокуратова и А. Васильева
