АСИНХРОННЫЕ
МАШИНЫ

ГЛАВА XII
НАГРЕВАНИЕ МАШИН

§ 118. Изменение температуры нагрева электрической машины в функции времени.

Потери, развивающиеся при работе электрической машины, вызывают повышение температуры машины.

Если нагревать какое-либо тело путем подведения к нему энергии постоянной мощности, то процесс нагрева изобразится кривой, которая имеет некоторое сходство по внешней форме с кривой намагничения железа (фиг. 137).

Фиг. 137. Кривая нагрева.

Опыт и теория показывают, что кривая нагрева асимптотически стремится к постоянной величине — к постоянной конечной максимальной температуре перегрева vmax, которая получается при установившемся процессе.

Если нагревание начинается с перегрева θ = 0, т. е. когда температура помещения и машины одна и та же, то процесс нарастания перегрева машины θ над окружающей температурой в функции времени может быть представлен при помощи уравнения

где θ — перегрев или разность температур, равная превышению температуры нагретого тела над окружающей температурой;
θmax — максимальный перегрев, получающийся при установившемся процессе;
t — время, протекшее от начала процесса;
Т — так называемая постоянная времени.

Уравнение (117,1) представляет собой уравнение показательной кривой. Физический смысл постоянной времени Т можно уяснить, если в уравнении (117,1) положить t = Т; в последнем случае получится

откуда

θ = θmax	е—1	;
	е

Таким образом мы видим, что Т есть время, в течение которого машина нагревается  до температуры, равной   0,633  от установившейся.

При t == 4Т найдем θ = 0,98 θmax. Можно считать при t = 4T тепловой режим вполне практически установившимся.

Теория показывает, что постоянная времени Т может быть выражена следующим образом:

T =	G•c	,
	S•a

где G — вес тела в kg;

с — удельная теплоемкость, т. е. количество тепла   в больших   калориях,   необходимое   для нагрева 1  kg данного тела на 1° С;

S — поверхность тела в cm2;

α — коэфициент рассеяния, т. е. количество тепла в больших кало­риях,   рассеиваемое   в  1   сек.  1  cm2   данной   поверхности   при превышении температуры последней над температурой окружающей среды на 1°С.

Заметим,   что   постоянная   времени   Т   может   быть   найдена графически путем   проведения   касательной   к кривой   нагрева в точке начала координат, как показано на фиг.  137. При t = ∞ из уравнения (117,1) получаем

Эта величина представляет собой конечное превышение температуры, которое получается в машине после бесконечно долгого времени ее работы.

Практически состояние установившегося нагрева в машине в зависимости от ее мощности наступает в среднем через t = 4Т, т. е. через 3—5 час. для малых машин, через 5—10—20 час. для средних и больших машин1.

---

1 См. Испытания  электрических   машин  постоянного тока под ред. проф. Л. М. Пиотровского.

---