Қалыптастыру ағынын қалай есептеу керек?

Қалыптастыру ағынын қалай есептеу керек?

Қалыптастыру ағынының анықтамасы

Қалыптастыру ағыны - бұл қателік пайда болғанда электр желісі арқылы өтетін үлкен ағын, ол контурдың қозғалтқыш компоненттеріне зиян келтіруге әкеледі.

Қалыптастыру қателігі пайда болғанда, үлкен ағын системаның ішінде, қозғалтқыш (CB) мен, өтеді. Бұл ағын, CB триптік емес болса, CB деталдарына маңызды механикалық және термиялық тағыналар тигізеді.

Егер CB-дің өту деталдарының көлемі жеткіліксіз болса, олар өтегейлер, бұл изоляцияға зиян келтіргені мүмкін.CB контакттары да өтегейлер. Контакттардағы термиялық тағынал I2Rt пропорционал, мұнда R - контакттық сопротивтілік, I - қалыптастыру ағынының rms мәні, t - ағындың өту уақыты.

Қателік пайда болғаннан кейін, қалыптастыру ағыны CB-дің қозғалтқыш бөлігі бөледі дейін қалады. Сондықтан, t уақыты - бұл қозғалтқыштың бөлу уақыты. Бұл уақыт милисекунд шкаласында өте аз болғандықтан, қателік уақытында жаратылған барлық термиялық энергия қозғалтқышқа жабысады, себебі конвекция және термиялық радиация үшін жеткілікті уақыт жоқ.

Температуралық қалыптастыру мына формуламен анықталады,

Мұнда, T - секундасына температуралық қалыптастыру градусында.I - ағын (симметриялық rms) ампермен.A - қозғалтқыштың көлемі.ε - қозғалтқыштың 20 ^oC температурасындағы сопротивтіліктің температуралық коэффициенті.

Алюминий 160°C-дан жоғары температураларда құрғақтығын жоғалтады, сондықтан температуралық қалыптастыруды бұл шектен төменде ұстау маңызды. Бұл талап қалыптастыру уақытындағы мүмкін болатын максималды температуралық қалыптастыруды белгілейді, бұл қозғалтқыштың бөлу уақытын басқару арқылы және қозғалтқыштың өлшемдерін тура теңдету арқылы ұстанады.

Қалыптастыру күші

Екі параллель электр ағынды өткізген қозғалтқыштар арасында пайда болатын электромагниттік күш, мына формуламен беріледі,

Мұнда, L - екеуінің де қозғалтқыштарының ұзындығы инчпен.S - олардың арасындагы арақашықтық инчпен.I - әрбір қозғалтқыш арқылы өтетін ағын.

Тәжірибелік түрде дәлелденгенімен, электромагниттік қалыптастыру күші қалыптастыру ағыны I, симметриялық қалыптастыру ағынының бастапқы rms мәнінің 1,75 есеуінде максималды болады.

Осымен бірге, белгілі бір шарттарда, мысалы, өте құрғақ барлар немесе механикалық вибрацияға ұшырайтын барлар үшін, бұдан да үлкен күштер пайда болуы мүмкін. Тәжірибелік түрде дәлелденгенімен, алмастырылмайтын құрылымда альтернативті ағындың қосылу немесе алыну моментінде жасалатын реакциялар, ағын өткен уақытқа салыстырғанда үлкен болуы мүмкін.

Сондықтан, қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін және барлық мүмкін нәтижелерге ескеру үшін, бірінші асимметриялық қалыптастыру ағынының максималды күшін ескеру қажет. Бұл күш, мына формула бойынша есептелген мәннің екі есеуінің мәнінде қабылдануы мүмкін.

Формула строго доғал қозғалтқыш үшін пайдалы. L - өзара параллель өткізілетін қозғалтқыштардың бөлігінің шектеулі ұзындығы, бірақ формула ғана әрбір қозғалтқыштың жалпы ұзындығы бесшекті деп есептелген жағдайда қолданылатын.

Нақты жағдайларда қозғалтқыштың жалпы ұзындығы бесшекті емес. Олардың соңғы бөлігінде өткізілетін ағындың құбылысының қалыптасу өлшемі оның ортасындағы өлшемге салыстырғанда өте әртүрлі болады.

Сондықтан, қысқа қозғалтқыш үшін жоғарыдағы формуланы қолданғанда, есептелген күш нақты мәннің шексіз көбірек болады.Бұл қате, L/S орнына мына терминді қолданғанда көбінесе жоюға болады.

(2) теңдеумен берілген формула, L/S қатынасы 20-ден астам болғанда қатесіз нәтиже береді. 20 > L/S > 4 болғанда, (3) формула қатесіз нәтиже үшін қолданылады.

Егер L/S < 4 болса, (2) формула қатесіз нәтиже үшін қолданылады. Жоғарыдағы формулалар ғана доғал қозғалтқыш үшін қолданылады. Бірақ тіктөртбұрышты қозғалтқыш үшін, формулаға бірнеше түзетулер қосылуы қажет. Дейік, бұл коэффициент K. Сондықтан, формула соңында былай болады.

Хотя влияние формы поперечного сечения проводника быстро уменьшается, если расстояние между проводниками увеличивается, значение K максимально для полосовидных проводников, толщина которых намного меньше их ширины. K пренебрежимо мало, когда форма поперечного сечения проводника идеально квадратная. K равно единице для идеально круглого поперечного сечения проводника. Это верно как для стандартных, так и для дистанционно управляемых выключателей.