Усовершенствованный метод определения установившейся температуры и постоянной времени нагрева электрических аппаратов
Вантажиться...
Дата
2021
DOI
doi.org/10.20998/2079-3944.2021.1.02
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Анотація
В статье предложено усовершенствование метода определения установившейся температуры нагрева токоведущих частей электрического аппарата и его постоянной времени нагрева в случае реальных измерений значений температуры, выполненных с некоторой ошибкой. В соответствие с указанным методом при известной температуре окружающей среды производится включение аппарата с замером температуры его нагрева через одинаковые промежутки времени; по данным измерений строится график производной от температуры по времени; по данным графика определяется установившаяся температура и постоянная времени нагрева. Показано, что неточности измерения температуры могут существенно искажать получаемые для определения постоянной времени и установившейся температуры нагрева зависимости и для правильной оценки параметров необходимо вид аппроксимирующей функции производной температуры по времени знать априори – линейная функция. Данный метод позволяет существенно сократить время испытаний электрических аппаратов на нагрев в продолжительном режиме работы. Указанный метод проиллюстрирован на примере определения нагрева катушки во времени методом измерения активного сопротивления. На основании полученных и обработанных экспериментальных данных определяются также коэффициенты перегрузки по мощности в длительном режиме работы, а также в кратковременном и повторно-кратковременном режимах, что позволяет правильно эксплуатировать электрический аппарат.
The article proposes an improvement in the method for determining the steady-state heating temperature of current-carrying parts of an electrical apparatus and its time constant in the case of real measurements of temperature values made with some error. In accordance with the specified method, at a known ambient temperature, the apparatus is turned on with the measurement of its heating temperature at regular intervals; based on the measurement data, a graph of the temperature derivative is plotted over time; according to the data of the graph, the steady-state temperature and the constant heating time are determined. It is shown that inaccuracies in temperature measurement can significantly distort the dependences obtained for determining the time constant and the steady-state heating temperature, and for a correct estimation of the parameters, the form of the approximating function of the temperature derivative with respect to time must be known apriori - a linear function. This method can significantly reduce the time for testing electrical devices for heating in continuous operation. This method is illustrated by the example of determining the heating of the coil over time by measuring the active resistance. On the basis of the obtained and processed experimental data, the power overload coefficients are also determined in the long-term operation mode, as well as in the short-term and intermittent modes, which makes it possible to correctly operate the electrical apparatus.
У статті запропоновано удосконалення методу визначення сталої температури нагріву струмоведучих частин електричного апарату і його постійної часу нагріву в разі реальних вимірів значень температури, виконаних з деякою помилкою. У відповідності із зазначеним методом при відомій температурі навколишнього середовища проводиться включення апарату з вимірюванням температури його нагріву через однакові проміжки часу; за даними вимірів будується графік похідної від температури за часом; за даними графіка визначається стала температура і постійна часу нагріву. Показано, що неточності вимірювання температури можуть істотно спотворювати отримувані для визначення постійної часу та сталої температури нагріву залежності і для правильної оцінки параметрів необхідно вид апроксимуючої функції похідною температури за часом знати апріорі - лінійна функція. Даний метод дозволяє істотно скоротити час випробувань електричних апаратів на нагрів в тривалому режимі роботи. Зазначений метод проілюстровано на прикладі визначення нагріву котушки в часі методом вимірювання активного опору. На підставі отриманих і оброблених експериментальних даних визначаються також коефіцієнти перевантаження по потужності в тривалому режимі роботи, а також у короткочасному та повторно-короткочасному режимах, що дозволяє правильно експлуатувати електричний апарат. .
The article proposes an improvement in the method for determining the steady-state heating temperature of current-carrying parts of an electrical apparatus and its time constant in the case of real measurements of temperature values made with some error. In accordance with the specified method, at a known ambient temperature, the apparatus is turned on with the measurement of its heating temperature at regular intervals; based on the measurement data, a graph of the temperature derivative is plotted over time; according to the data of the graph, the steady-state temperature and the constant heating time are determined. It is shown that inaccuracies in temperature measurement can significantly distort the dependences obtained for determining the time constant and the steady-state heating temperature, and for a correct estimation of the parameters, the form of the approximating function of the temperature derivative with respect to time must be known apriori - a linear function. This method can significantly reduce the time for testing electrical devices for heating in continuous operation. This method is illustrated by the example of determining the heating of the coil over time by measuring the active resistance. On the basis of the obtained and processed experimental data, the power overload coefficients are also determined in the long-term operation mode, as well as in the short-term and intermittent modes, which makes it possible to correctly operate the electrical apparatus.
У статті запропоновано удосконалення методу визначення сталої температури нагріву струмоведучих частин електричного апарату і його постійної часу нагріву в разі реальних вимірів значень температури, виконаних з деякою помилкою. У відповідності із зазначеним методом при відомій температурі навколишнього середовища проводиться включення апарату з вимірюванням температури його нагріву через однакові проміжки часу; за даними вимірів будується графік похідної від температури за часом; за даними графіка визначається стала температура і постійна часу нагріву. Показано, що неточності вимірювання температури можуть істотно спотворювати отримувані для визначення постійної часу та сталої температури нагріву залежності і для правильної оцінки параметрів необхідно вид апроксимуючої функції похідною температури за часом знати апріорі - лінійна функція. Даний метод дозволяє істотно скоротити час випробувань електричних апаратів на нагрів в тривалому режимі роботи. Зазначений метод проілюстровано на прикладі визначення нагріву котушки в часі методом вимірювання активного опору. На підставі отриманих і оброблених експериментальних даних визначаються також коефіцієнти перевантаження по потужності в тривалому режимі роботи, а також у короткочасному та повторно-короткочасному режимах, що дозволяє правильно експлуатувати електричний апарат. .
Опис
Ключові слова
режим работы, коэффициент перегрузки, operating mode, overload coefficient, електричний апарат, температура нагріву, постійна часу нагріву, коефіцієнт перевантаження
Бібліографічний опис
Байда Е. И. Усовершенствованный метод определения установившейся температуры и постоянной времени нагрева электрических аппаратов / Е. И. Байда, А. А. Чепелюк // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Проблеми удосконалювання електричних машин і апаратів. Теорія і практика = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Problems of electrical machines and apparatus perfection. Theory and practice : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2021. – № 1 (5). – С. 8-12.