2.4. Перехідний тепловий режим в електричних апаратах

 

Після вмикання електричного апарата температура його елементів не одразу досягає усталених значень. Енергетичний баланс при нагріванні тіла має вигляд:

,                               (2.17)

де  – потужність теплових втрат в тілі;  – теплоємність тіла.

Розв’язуючи (2.17), отримаємо:

,                                   (2.18)

де  – початкове перевищення температури;  – усталене перевищення температури;  – стала часу нагрівання.

Залежність  подана на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Залежність перевищення температури від часу

 

Якщо нагрівання тіла відбувається без віддачі тепла в навколишній простір, то (2.17) треба записати у вигляді:.

Тоді , тобто, підйом температури тіла відбувається по дотичній до  на початку координат. При , . Тобто стала часу нагрівання  є час, за який тіло нагрілось би до  за умови відсутності віддачі тепла в оточуючий простір.

Якщо тривалість нагріву не перевищує , то можна нехтувати віддачею тепла в навколишній простір.

Після вмикання електричного апарата тепло віддається в навколишній простір. Енергетичний баланс при охолодженні тіла:

.                                             (2.19)

Розв’язок (2.19) відносно  має вигляд:

.                                                   (2.20)