Проектирование электромеханических устройств (стр. 3 из 21)

– число, характеризующее изменение параметров или размеров серии.

В конкретном случае данная формула может быть упрощена (например:

, ) и функция может из степенной преобразоваться в линейную.

Таблица 1.2 – Примеры применения формулы

Формула	Зависимость	Область применения
	Степенной двучлен	Зависимость массы от главного параметра
	Линейная	Зависимость линейных размеров от величины напряжения
	Степенная	Зависимость площади сечения, объема детали от тока, нагрузки
	Пропорциональная	Зависимость линейных размеров и некоторых параметров при наличии подобия

Часто также оказывается более удобным зависимость выражать посредством коэффициента нарастания величин главных параметров серии – номинального тока (коэффициент

) и номинального напряжения (коэффициент ), которые представляют отношение последующих величин главных параметров серии к их начальным величинам.

Таблица 1.3 – Пример изменения

при изменении

	10	16	25	40	63	100
	1	1,6	2,5	4,0	6,3	10

Таблица составлена в соответствии с ГОСТ 8032-80

7.2 Зависимость сечения токоведущих деталей от величины номинального тока

При установлении этой зависимости принять следующее исходное положение – превышение температуры токоведущих деталей независимо от величины номинального тока должно оставаться примерно постоянным в пределах регламентированными ГОСТ.

Поэтому отношение выделяющейся в детали мощности

к поверхности теплоотдачи при длине проводника должно быть постоянным:

; ;

где

– коэффициент нарастания по току;

– сечение токоведущей детали;

– номинальный ток, увеличивающийся в – раз.

– поверхность теплоотдачи;

– мощность, выделяемая в детали;

Отсюда следует:

или

Таким образом, при увеличении тока в

раз для сохранения прежнего превышения температуры площадь сечения токоведущей детали необходимо увеличить не в раз, а в раз, при этом плотность тока считается в раз.

Формулы применимы при постоянном токе и переменном, частотой 50Гц, так как коэффициент добавочных потерь »1. При частоте > 50Гц, показатель степени у

изменяется.

Если считать, что поперечное сечение квадрат, то

.

Тогда учитывая это соотношение и сократив, получим:

; и если считать ;

При увеличении сечения линейные размеры токоведущих деталей изменяются примерно в

.

Можно показать, что аналогичное соотношение имеет место и при иной конфигурации токоведущей детали.

7.3 Зависимость силы контактного нажатия аппаратов серии от величины номинального тока

Силы контактного нажатия

должны обеспечивать соответствующую величину переходного сопротивления коммутирующих контактов. Для того чтобы температура коммутирующих контактов аппаратов серии оставалась постоянной в пределах, регламентируемых государственными стандартами, необходимо снижать их переходимое сопротивление в раз по мере увеличения тока, то есть необходимо, чтобы контактное нажатие увеличивалось в раз.

Это можно выразить через удельное контактное нажатие

Отсюда следует, что сила контактного нажатия аппаратов серии может быть определена по формуле:

значения

приведены в [1, табл. 5-7].

7.4 Зависимость основных (габаритных) размеров аппаратов серии от величины номинального тока

С увеличением номинального тока аппаратов серии габаритные размеры аппарата растут

где

– исходный параметр.

У аппаратов, конфигурация которых приближается к кубу, когда все три габарита близки между собой

.

У аппаратов, имеющих один размер (например, высоту) значительно больший, чем другие, показатель большего размера достигает значения

Сумма показателей одного аппарата равна показателю в выражении, определяющем объем аппарата.

У аппаратов высокого напряжения величина номинального тока оказывает влияние на габаритные размеры и габаритный объем только при малых и средних величинах номинального напряжения (до 35 кВ). При более высоких напряжениях величина номинального тока практически не влияет на габаритные размеры аппарата; решающее влияние оказывает

.

7.5 Зависимость основных (габаритных) размеров аппаратов серии от величины номинального напряжения

С увеличением номинального напряжения габариты (при

> 35 кВ)аппарата заметно растут

где

– искомый линейный размер аппарата серии, проектируемого на ;

– угловой коэффициент прямой, которая определяется на основе анализа существующих близких серий.

– коэффициент нарастания номинального напряжения;

– номинальное напряжение базового аппарата серии или отрезка;