Technologia / Poradnik techniczny
Rezystancja uzwojenia miedzianego i przybliżenie temperaturowe
Rezystancja uzwojenia miedzianego zmienia się wraz z temperaturą przewodnika. Porównywanie wartości w różnych temperaturach wymaga zatem odniesienia i odpowiedniego modelu materiałowego. Korekta temperaturowa wyjaśnia część różnicy rezystancji; nie określa klasy izolacji ani dopuszczalnej temperatury maszyny.
Utrzymaj temperaturę referencyjną w równaniu.
Współczynnik opisuje lokalną zależność rezystancji od temperatury w podanych warunkach, a nie uniwersalny parametr znamionowy pracy.
01 / Dwie wielkości
Odróżnij rezystywność materiału od rezystancji uzwojenia.
Dla jednorodnego przewodnika w prostym modelu R = ρl/A, gdzie rezystywność ρ opisuje materiał, l jest długością, a A polem przekroju poprzecznego.
Dla jednorodnego przewodnika w prostym modelu R = ρl/A, gdzie rezystywność ρ opisuje materiał, l jest długością, a A jest polem przekroju poprzecznego. Rezystancja uzwojenia odzwierciedla również geometrię przewodnika i reprezentowaną drogę przepływu prądu.
Sama nazwa materiału nie pozwala określić rezystancji uzwojenia. Układ zwojów, wymiary przewodnika i definicja gałęzi pozostają istotne. Rezystancja między zaciskami liniowymi może odpowiadać połączeniu gałęzi, a nie jednej gałęzi.
02 / Efekt temperatury
Wyjaśnij, dlaczego cieplejsza miedź zwykle ma większą rezystancję.
W typowym zakresie temperatur spotykanym w inżynierii wzrost temperatury miedzi zwiększa rozpraszanie elektronów przewodnictwa i rezystywność.
W typowym dla zastosowań inżynierskich zakresie temperatur wzrost temperatury miedzi zwiększa rozpraszanie elektronów przewodnictwa i podnosi rezystywność. OpenStax przedstawia przybliżoną zależność temperaturową przewodników metalicznych.
Tej typowej zależności nie należy bez zastrzeżeń rozszerzać na dowolne zakresy temperatur ani inne materiały. Przybliżenie liniowe w pobliżu temperatury odniesienia jest modelem, natomiast rzeczywisty przewodnik może mieć cechy materiałowe i geometryczne wykraczające poza ten model.
03 / Korygowanie liniowe
Podaj punkt odniesienia współczynnika.
Często stosowanym przybliżeniem jest R(T) ≈ Rref[1 + αref(T − Tref)], gdzie αref wyraża się w odwrotnościach kelwina lub stopnia Celsjusza.
Często stosowanym przybliżeniem jest R(T) ≈ Rref[1 + αref(T − Tref)], gdzie αref wyraża się w odwrotnościach kelwina lub odwrotnościach stopnia Celsjusza. Rref i αref odnoszą się do tej samej podanej temperatury odniesienia i tego samego założenia dotyczącego materiału.
Różnice temperatur wyrażone w K i °C są liczbowo równe, choć same odczyty temperatur nie są. Zmiana temperatury odniesienia przy zachowaniu nieobjaśnionego współczynnika może prowadzić do niespójnej korekty. Współczynnik ten nie jest graniczną temperaturą uzwojenia.
04 / Przykład matematyczny
Zilustruj przybliżenie bez podawania wartości dotyczących produktu.
W jawnie hipotetycznym modelu Rref = 1 Ω, przyjęte αref = 0.004/K i wzrost temperatury o 50 K dają R ≈ 1.20 Ω.
W modelu wyraźnie określonym jako hipotetyczny Rref = 1 Ω, założone αref = 0.004/K i wzrost temperatury o 50 K dają R ≈ 1.20 Ω. Są to założenia poglądowe, a nie zmierzona rezystancja urządzenia MARSTON ani zalecany współczynnik materiałowy.
Przy niezmienionej wartości skutecznej prądu i zastosowaniu tego modelu rezystancji straty rezystancyjne I²R wzrosłyby o te same 20%. Jeśli zmieni się również prąd, zmieni się stosunek strat. Sama temperatura nie określa zatem całkowitych strat maszyny.
05 / Ograniczenia korekty
Odróżnij rezystancję dla prądu stałego od szerszego zakresu zachowania przy prądzie przemiennym.
Model rezystancji dla prądu stałego nie uwzględnia wszystkich zależnych od częstotliwości zjawisk w uzwojeniu.
Model rezystancji dla prądu stałego nie uwzględnia wszystkich zależnych od częstotliwości zjawisk w uzwojeniu. Efekty naskórkowy i zbliżenia, odpowiedź indukcyjna oraz inne straty maszyny mogą zmieniać zależność między prądem, napięciem i nagrzewaniem przy prądzie przemiennym.
Opracowanie przewodnik dotyczący impedancji odróżnia rezystancję od reaktancji. Rezystancji skorygowanej temperaturowo nie należy określać jako pełnej impedancji maszyny, spadku napięcia wyjściowego ani mapy sprawności.
06 / Zakres materiałowy
Oddziel informacje dotyczące przewodnika od klasyfikacji izolacji.
Zmiana rezystancji może dostarczać informacji tylko w ramach określonego modelu i definicji toru przewodzenia.
Zmiana rezystancji może dostarczać informacji tylko w ramach określonego modelu i definicji toru. Nie stanowi potwierdzenia zgodności układu izolacyjnego uzwojenia, nie wyznacza temperatury najgorętszego punktu ani nie wyjaśnia każdej możliwej różnicy między dwiema obserwacjami.
Dla pięciu obecnych modeli MARSTON potwierdzono stosowanie miedzianego drutu nawojowego odpornego na wysoką temperaturę, lecz jego dokładna klasa oraz rzeczywiste rezystancje uzwojeń maszyn nie są potwierdzone. przewodnik po klasach cieplnych omawia to odrębne zagadnienie.
Kontynuuj przegląd, korzystając z Indukcyjność, reaktancja i impedancja generatora.
Kontynuuj przegląd, korzystając z Temperatura magnesów trwałych i rozmagnesowanie.
Kontynuuj przegląd, korzystając z Mechanizmy strat przewodzenia i przełączania w półprzewodnikach.
Informacje ogólne: OpenStax: geometria, rezystywność i lokalne przybliżenie zależności od temperatury. Źródła wyjaśniają koncepcje branżowe; są odrębne od właściwych dokumentów produktów i projektów MARSTON.
Kluczowe pojęcia i warunki.
Odczytuj każdą wielkość wraz z odniesieniem, jednostkami i podanymi warunkami. Ogólna zależność nie ustala wartości właściwej modelowi.
| Pojęcie / wielkość | Znaczenie / zależność | Warunki / ograniczenia |
|---|---|---|
| Rezystywność | ρ w Ω·m | Właściwość materiału w określonych warunkach. |
| Rezystancja | R w Ω | Zależy również od geometrii i przebiegu przewodnika. |
| Odniesienie | Rref, Tref i αref | Stosuj spójne przybliżenie lokalne. |
| Różnica temperatur. | ΔT w K lub °C | Ta sama różnica liczbowa, różne skale bezwzględne. |
| Straty rezystancyjne | I²R w W | Istotne są podstawa określenia prądu i warunki wyznaczania rezystancji. |
Pytania techniczne.
Czy sama miedź jako materiał wyznacza rezystancję uzwojenia?
Nie. Znaczenie mają również geometria i przedstawiona ścieżka przepływu prądu.
Czy ten sam współczynnik może być używany przy dowolnej temperaturze odniesienia?
Nie bez spójnego modelu definiującego punkt odniesienia.
Czy przykładowy współczynnik jest potwierdzoną wartością MARSTON?
Nie. Jest to jawne założenie przyjęte na potrzeby przykładu obliczeniowego.
Czy korekcja pozwala określić klasę izolacji?
Nie. Rezystancja przewodnika i klasyfikacja izolacji to różne zagadnienia.
Czy rezystancja DC jest równa całkowitej impedancji AC?
Nie. Reaktancja i zjawiska zależne od częstotliwości wymagają osobnego odwzorowania.
Czy wyższa temperatura uzwojenia zawsze oznacza taki sam procentowy wzrost strat?
Tylko jeśli odpowiednie warunki dotyczące prądu i modelu rezystancji pozostają niezmienione.
Zapytanie techniczne
Omów zagadnienie techniczne.
Rezystancja miedzianego uzwojenia zmienia się wraz z temperaturą przewodnika. Przekaż model oraz odpowiednie informacje eksploatacyjne lub projektowe do omówienia kwestii inżynierskich.