1-Мавзу: кириш. Электр аппаратлардаги иссиқлик ва электродинамик жараёнлар

3.Электр аппаратларнинг қизиши
Электр аппаратларнинг ўтказгич ва ферромагнит қисмларида электр энергия йўқотилади. Йўқотилаетган энергияни бир қисми аппаратни қизишига, колгани эса атpофдаги мухитга иссиқлик бўлиб тарқалади.
Аппаратларни қизиши уларнинг изоляциясини эскиришга олиб келади ва аппаратни хизмат давомийлигини қисқартиради.
Тажрибалар шуни кўрсатадики, аппаратнинг ўта қизиши (яъни хизмат номинал ишчи хароратдан ошиб кетиш) 8⁰С ортса, изоляцияни хизмат давомати икки баробар камаяди.
Мисдан бажарилган контакт системани механик жихатдан мустахкам-лиги хароратни 100⁰С дан 250⁰С гача ортганида 40 % пасаяди. Ушбу жараёнлар қисқа туташув режимларида янада оғирлашади, чунки хароратни ортиб кетишдан ташқари электр аппаратига электродинамик кучлари ҳам таъсир қилади.
Шундай қилиб, аппартларни мустахкамлиги ва ишчи давомати қизиш жараёнларига боғлиқдир. Яъни аппаратлар мумкин бўлган иш шароитларда номинал рухсат этилган хароратга эга бўлиши керак. Ўзгармас ток аппаратларида қизиш жараёни актив қаршиликлардаги энергияни йўқотилиши ҳисобига хосил бўлади.
Бу энергия қуйидагича аникланади:
[Дж] (1)
бунда i - занжирдан оқаётган ток [А]
R - актив қаршилик [Ом]
Ўзгарувчан ток ўтказгичдан оқиб ўтиб ўзгарувчан магнит майдонини хосил килади. Магнит майдон ўтказгични кесиб ўтиб Э.Д.С. ва уюрма токларини хосил килади. Уюрма токлар ўтказгичдан оқиб ўтаётган ток билан геометрик жихатдан қўшилади ва натижада ўтказгич юзасидаги токни зичлиги ортади.
Аппаратлардаги қизиш харорати маълум вақт давомида ўзгармаса, тургун режим деб аталади. Бу режимда бир соат давомида хароратни ортиб кетиши 1 С дан ортмаслиги керак ва хосил бўлаётган иссиқлик атроф-мухитга таркалади.
Электр аппаратлар манбаага уланганда харорати бирдан ортмай, балки сёкин аста хосил бўлаётган иссиқлик қисман аппаратни қизишига, қисман эса атрофга таркалади ва Нютон тенгламаси билан ифодаланади:
P dt = k т S  dt + Cd 
бунда Р - жисмдаги иссиқлик қувватини йўқотилиши [Вт];
С - жисмнинг иссиқлик сиғими [Вт C] ;
С = сМ c - солиштирма иссиқлик сиғими [Вт с/кГ С];
M - жисмнинг массаси оғирлиги [кГ];
k_т- солиштирма иссиқлик узатувчанлик курсатгичи
Тенгламани унг томонидаги биринчи ташкил килувчиси:
k_тS  dt - dt вақт давомида атрофга тарқалаётган иссиқлик
Иккинчи ташкил килувчиси:
C d  - харорат d га ўзгарганда жисмнинг қизишига
сарфланган иссиқлик.

Атроф-мухит харорати  ўзгармаса d  = d  , чунки

Иссиқлиги бўйича аппаратларни учта ишчи режими мавжуд.
Биринчи режимда аппаратга таъсир килувчи иссиқлик қуввати ўзгармайди, яъни:
Р =I² R₀ = cъnst
Бундай режим манбаaга кетма-кет уланган ва каришлиги Rо харорат ортиб кетиши билан ўзгармайдиган аппаратларда кузатилади.
Иккинчи режимда. Аппаратдан оқиб ўтаётган ток ўзгармайди Iо=соnt, чунки унинг каришлиги юклама ва колган занжирни каришлигидан анча кичик (Zaп<< Zзанж ). Қизиш натижасида аппаратнинг ток ўтказгич қисмида қаршилик қуввати:
P=I₀² R = I₀² R₀(1+_k^-9 ) = I₀² R₀[1+_k (₀ +  ) ]
BУчинчи режим. Бунда аппаратнинг чулғами катта қувватли манбаага уланади. (контакторлар, кучланиш релелари, оралик релеси) ва
P=U² /[R₀(1+_k )] = U² /[ R₀(1+ _k ( ₀ +  )]
Р = соnt бўлганда охирги тенгламани ечими:
(4)
бунда ₀ - дастлабки хароратни ортиши (t=0)
_y - хароратни тургун ортиши

T - вақт бўйича қизиш доимийси

 = F(t) боғланишда
1 - эгри чизиги - а) тенгламасини ифодалайди.
2 - эгри чизиги -  = 0 ифодалайди.
Т қиймати анча катта бўлса, аппаратнинг қизиши секинлашади.