Приложение А (справочное). Прочность склеивания проводов, склеивающихся под действием нагрева

Приложение А
(справочное)

Прочность склеивания проводов, склеивающихся под действием нагрева

А.1 Расчет температуры образца в виде макета скрученной обмотки

Метод

При нагреве макета обмотки постоянным током среднюю температуру образца можно рассчитать по его сопротивлению постоянному току, определяемому через отношение напряжения к току. Это отношение может быть определено в начале и в конце нагрева, что позволяет рассчитать температуру в конце нагрева.

Температурный коэффициент

В расчетах используют температурный коэффициент меди  = 0,004 К^-1.

Расчет

Используя указанный температурный коэффициент, сопротивление образца в конце периода нагрева R_Tt определяют по формуле

,

(А.1)

где - начальное сопротивление (при комнатной температуре);

- температура в конце нагрева, °С;

- температура в начале нагрева (комнатная температура, т.е. 23 °С).

Индекс t означает конец периода нагрева.

Если значение тока - величина постоянная, то правомерно следующее соотношение

,

где - напряжение в конце нагрева;

- напряжение в начале нагрева.

Таким образом, можно определить температуру в конце нагрева

.

(A.2)

А.2 Определение времени нагрева

График зависимости напряжения от времени

При нагреве скрученного образца постоянным током электрическое сопротивление увеличивается с повышением температуры. Для поддержания постоянного значения тока выходное напряжение трансформатора тока, соответственно, увеличивают. Это позволяет построить график зависимости выходного напряжения постоянного тока от времени и определить время нагрева t. Для разных значений тока графики могут быть представлены на одной диаграмме.

Напряжение для обеспечения максимальной температуры

В отдельных случаях может оказаться необходимым склеить образец при заданной температуре без ее превышения. Если эта максимальная температура известна, последнее уравнение, приведенное в А.1, позволяет определить напряжение, необходимое для достижения этой температуры при конкретном значении тока нагрева

.

(A.3)

Точка пересечения графика "напряжение-время" с осью Y соответствует значению U_o. По значению U_o последнее уравнение позволяет определить напряжение, необходимое для достижения заданной температуры образца в конце нагрева. Соответствующее значение по оси X дает продолжительность нагрева, необходимую для достижения температуры T_t. Если этот расчет провести по всем графикам "напряжение-время" для одной и той же температуры Т_t, то можно получить данные для построения изотермического графика, пересекающегося с графиками "напряжение-время". Если этот расчет повторить для разных температур, можно получить окончательную диаграмму, по которой можно определить пары значений тока нагрева в амперах и времени нагрева в секундах, чтобы нагреть образец до заданной температуры T_t.

На рисунках А.1-А.4 показаны примеры таких полных диаграмм, построенных для проводов с жилой номинальным диаметром 0,300; 0,315; 0,355 и 0,500 мм соответственно.

Рисунок А.1 - Пример графиков "напряжение-время" и изотермических графиков для образцов провода в виде макета скрученной обмотки с жилой номинальным диаметром 0,300 мм

Рисунок А.2 - Пример графиков "напряжение-время" и изотермических графиков для образцов провода в виде макета скрученной обмотки с жилой номинальным диаметром 0,315 мм

Рисунок A.3 - Пример графиков "напряжение-время" и изотермических графиков для образцов провода в виде макета скрученной обмотки с жилой номинальным диаметром 0,355 мм

Рисунок А.4 - Пример графиков "напряжение-время" и изотермических графиков для образцов провода в виде макета скрученной обмотки с жилой номинальным диаметром 0,500 мм