তাপীয় অবস্থা এবং রেট ইঞ্জিন শক্তি

যখন বৈদ্যুতিক মোটর চলে, তখন এটি ক্ষয়প্রাপ্ত বৈদ্যুতিক শক্তির কোন অংশ নষ্ট হয় তা ঢাকতে হারায়। চুম্বকীয় বর্তনীতে চৌম্বকীয় প্রবাহ পরিবর্তনের সাথে সাথে বিয়ারিং-এ ঘর্ষণ এবং বাতাসের বিরুদ্ধে মেশিনের ঘূর্ণায়মান অংশগুলির ঘর্ষণের কারণে যান্ত্রিক ক্ষয়ক্ষতি ঘটলে উইন্ডিংগুলির সক্রিয় প্রতিরোধে, ইস্পাতে ক্ষতি হয়। শেষে, সমস্ত হারানো শক্তি তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হয়, যা ইঞ্জিনকে গরম করতে এবং পরিবেশে ছড়িয়ে দিতে ব্যবহৃত হয়।

ইঞ্জিনের ক্ষতি স্থির এবং পরিবর্তনশীল। ধ্রুবকগুলির মধ্যে রয়েছে ইস্পাত ক্ষয় এবং উইন্ডিংগুলিতে যান্ত্রিক ক্ষতি যেখানে কারেন্ট স্থির থাকে এবং মোটর উইন্ডিংগুলিতে পরিবর্তনশীল ক্ষতি।

স্যুইচ অন করার পর প্রাথমিক সময়ের মধ্যে, ইঞ্জিনে মুক্তি পাওয়া বেশিরভাগ তাপ তার তাপমাত্রা বাড়াতে যায় এবং কম পরিবেশে যায়। তারপরে, ইঞ্জিনের তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে পরিবেশে আরও বেশি তাপ স্থানান্তরিত হয় এবং একটি বিন্দু আসে যখন উৎপন্ন সমস্ত তাপ মহাকাশে ছড়িয়ে পড়ে।তারপরে তাপীয় ভারসাম্য প্রতিষ্ঠিত হয় এবং ইঞ্জিনের তাপমাত্রার আরও বৃদ্ধি বন্ধ হয়ে যায়। এই ইঞ্জিন ওয়ার্ম-আপ তাপমাত্রাকে বলা হয় স্থির অবস্থা। ইঞ্জিনের লোড পরিবর্তন না হলে সময়ের সাথে সাথে স্থির অবস্থার তাপমাত্রা স্থির থাকে।

1 সেকেন্ডে ইঞ্জিনে যে পরিমাণ তাপ Q নির্গত হয় তা সূত্র দ্বারা নির্ণয় করা যেতে পারে

যেখানে η- ইঞ্জিনের দক্ষতা; P2 হল মোটর শ্যাফ্ট পাওয়ার।

এটি সূত্র থেকে অনুসৃত হয় যে ইঞ্জিনের উপর যত বেশি লোড হবে, এতে তত বেশি তাপ উৎপন্ন হবে এবং এর স্থির তাপমাত্রা তত বেশি হবে।

বৈদ্যুতিক মোটর পরিচালনার অভিজ্ঞতা দেখায় যে তাদের ত্রুটির প্রধান কারণ হল উইন্ডিংয়ের অতিরিক্ত গরম হওয়া। যতক্ষণ না নিরোধকের তাপমাত্রা অনুমোদিত মান অতিক্রম না করে, ততক্ষণ নিরোধকের তাপ পরিধান খুব ধীরে ধীরে জমা হয়। কিন্তু তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে নিরোধক পরিধান তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। কার্যত বিশ্বাস করুন যে প্রতি 8 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের জন্য নিরোধক অতিরিক্ত গরম করা তার জীবনকে অর্ধেক করে দেয়। সুতরাং, রেটেড লোড এবং 105 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত গরম করার তাপমাত্রায় উইন্ডিংগুলির তুলো নিরোধক সহ একটি মোটর প্রায় 15 বছর কাজ করতে পারে, যখন ওভারলোড হয় এবং তাপমাত্রা 145 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, তখন মোটরটি 1.5 মাস পরে ব্যর্থ হবে।

GOST অনুসারে, বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে ব্যবহৃত নিরোধক উপকরণগুলিকে তাপ প্রতিরোধের পরিপ্রেক্ষিতে সাতটি শ্রেণিতে বিভক্ত করা হয়েছে, যার প্রতিটির জন্য সর্বোচ্চ অনুমোদিত তাপমাত্রা সেট করা হয়েছে (সারণী 1)।

পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার (ইউএসএসআর + 35 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে গৃহীত হয়) এর উপরে মোটর বায়ুর তাপমাত্রার অনুমতিযোগ্য অতিরিক্ত ওয়াই তাপ প্রতিরোধের জন্য 55 ° সে, ক্লাস A - 70 ° C, ক্লাস B - 95 ° সে-এর জন্য , ক্লাস I - 145 ° C, ক্লাস G এর জন্য 155 ° C এর উপরে।প্রদত্ত ইঞ্জিনের তাপমাত্রা বৃদ্ধি তার লোড এবং অপারেটিং মোডের মাত্রার উপর নির্ভর করে। 35 ডিগ্রি সেলসিয়াসের নীচে একটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, মোটরটি তার রেট দেওয়া শক্তির উপরে লোড করা যেতে পারে, তবে যাতে নিরোধকের গরম করার তাপমাত্রা অনুমোদিত সীমা অতিক্রম না করে।

উপাদানের বৈশিষ্ট্যগত তাপ প্রতিরোধের শ্রেণী সর্বাধিক অনুমোদিত তাপমাত্রা, °C অ-অন্তর্ভুক্ত তুলো কাপড়, সুতা, কাগজ এবং সেলুলোজ এবং সিল্কের তন্তুযুক্ত পদার্থ Y 90 একই উপকরণ, কিন্তু বাইন্ডারের সাথে গর্ভবতী A 105 কিছু কৃত্রিম জৈব ফিল্ম E 120 এবং Mica, এবং উপাদান হিসাবে ফাইবারগ্লাসের জৈব বাইন্ডার V 130 সিন্থেটিক বাইন্ডার এবং গর্ভধারণকারী এজেন্টগুলির সংমিশ্রণে একই উপকরণ F 155 একই উপকরণ কিন্তু সিলিকন, জৈব বাইন্ডার এবং গর্ভধারণকারী যৌগগুলির সাথে সংমিশ্রণে H 180 Mica, সিরামিক সামগ্রী, গ্লাস, কোয়ার্টজ ছাড়া ব্যবহৃত হয় অথবা অজৈব বাইন্ডারের সাথে জি 180 এর বেশি

ইঞ্জিন চলাকালীন বি ক্ষয়প্রাপ্ত একটি পরিচিত পরিমাণ তাপের উপর ভিত্তি করে, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার থেকে একটি অতিরিক্ত ইঞ্জিনের তাপমাত্রা τ° সেলসিয়াস গণনা করা যেতে পারে, যেমন সুপারহিট তাপমাত্রা

যেখানে A হল ইঞ্জিনের তাপ স্থানান্তর, J/deg •s; e হল প্রাকৃতিক লগারিদমের ভিত্তি (e = 2.718); সি হল ইঞ্জিনের তাপীয় ক্ষমতা, জে/শহর; τО- ইঞ্জিনের তাপমাত্রায় প্রাথমিক বৃদ্ধি τ।

স্টেডি-স্টেট ইঞ্জিন তাপমাত্রা τу পূর্ববর্তী রাশি থেকে τ = ∞ গ্রহণ করে পাওয়া যেতে পারে... তারপর τу = Q / А... τо = 0 এ, সমতা (2) রূপ নেয়

তারপর আমরা C/A থেকে T অনুপাত নির্দেশ করি

যেখানে T উত্তাপের সময় ধ্রুবক, s।

গরম করার ধ্রুবক হল পরিবেশে তাপ স্থানান্তরের অনুপস্থিতিতে স্থির অবস্থার তাপমাত্রায় ইঞ্জিনকে গরম করতে যে সময় লাগে। তাপ স্থানান্তরের উপস্থিতিতে, গরম করার তাপমাত্রা এর চেয়ে কম এবং সমান হবে

সময় ধ্রুবক গ্রাফিকভাবে পাওয়া যেতে পারে (চিত্র 1, ক)। এটি করার জন্য, স্থানাঙ্কগুলির উত্স থেকে একটি স্পর্শক রেখা টানা হয় যতক্ষণ না এটি একটি অনুভূমিক সরলরেখার সাথে বিন্দু a এর মধ্য দিয়ে ছেদ করে, যা স্থির গরমের তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত। সেগমেন্ট ss টি সমান হবে এবং সেগমেন্ট ab হবে Ty এর সমান যে সময়ে ইঞ্জিন একটি স্থির অবস্থার তাপমাত্রায় পৌঁছায় τу… এটি সাধারণত 4T এর সমান নেওয়া হয়।

গরম করার ধ্রুবক মোটরের রেট করা শক্তি, এর গতি, নকশা এবং শীতল করার পদ্ধতির উপর নির্ভর করে, তবে এটির লোডের মাত্রার উপর নির্ভর করে না।

ভাত। 1. ইঞ্জিন গরম এবং শীতল বক্ররেখা: a — গরম করার ধ্রুবকের গ্রাফিক্যাল সংজ্ঞা; b — বিভিন্ন লোডে গরম করার কার্ভ

যদি ইঞ্জিন, গরম করার পরে, নেটওয়ার্ক থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়, সেই মুহুর্ত থেকে এটি আর তাপ উৎপন্ন করে না, তবে জমে থাকা তাপ পরিবেশে ছড়িয়ে যেতে থাকে, ইঞ্জিনটি শীতল হয়ে যায়।

শীতল সমীকরণ ফর্ম আছে

এবং বক্ররেখা চিত্রে দেখানো হয়েছে। 1, ক.

অভিব্যক্তিতে, To হল শীতল করার সময় ধ্রুবক। এটি গরম করার ধ্রুবক T থেকে পৃথক কারণ বিশ্রামে ইঞ্জিন থেকে তাপ স্থানান্তর চলমান ইঞ্জিন থেকে তাপ স্থানান্তর থেকে পৃথক।সমতা সম্ভব যখন নেটওয়ার্ক থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন ইঞ্জিন বহিরাগত বায়ুচলাচল আছে। সাধারণত শীতল বক্ররেখা গরম করার বক্ররেখার চেয়ে চ্যাপ্টা হয়। বাহ্যিক বায়ুপ্রবাহ সহ ইঞ্জিনের জন্য, To হল T-এর থেকে প্রায় 2 গুণ বেশি৷ অনুশীলনে, আমরা অনুমান করতে পারি যে 3To থেকে 5To-এর একটি সময়ের ব্যবধানের পরে, ইঞ্জিনের তাপমাত্রা পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সমান হয়ে যায়৷

মোটরের নামমাত্র শক্তির একটি সঠিক নির্বাচনের সাথে, স্থির-অবস্থার ওভারহিটিং তাপমাত্রা অনুমোদিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সমান হওয়া উচিত τadd উইন্ডিং তারের নিরোধক শ্রেণীর সাথে সম্পর্কিত। একই ইঞ্জিনের বিভিন্ন লোড P1 <P2 <P3 নির্দিষ্ট ক্ষতির সাথে মিলে যায় ΔP1 <ΔP2 <ΔP3 এবং প্রতিষ্ঠিত ওভারহিটিং তাপমাত্রার মান (চিত্র 1, b)। রেট করা লোডে, মোটরটি বিপজ্জনক ওভারহিটিং ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে, যখন লোডটি অনুমোদিত স্যুইচিং সময়ে বৃদ্ধি পায়, তখন এটি t2 এর বেশি হবে না এবং শক্তিতে t3 এর বেশি হবে না।

উপরের উপর ভিত্তি করে, আমরা ইঞ্জিনের রেট করা শক্তির নিম্নলিখিত সংজ্ঞা দিতে পারি। মোটরের রেট করা শক্তি হল শ্যাফ্ট শক্তি যেখানে এর বায়ুচলাচলের তাপমাত্রা গৃহীত ওভারহিটিং মানগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ পরিমাণে পরিবেষ্টিত তাপমাত্রাকে ছাড়িয়ে যায়।