1.3 Влияние окружающей температуры на расчет и проектирование блока контроля и управления скоростью вращения турбины

Особое внимание в процессе проектирования и расчета блока контроля и управления скоростью вращения турбины должно быть обращено на диапазон изменений температуры окружающей среды, местные нагревы и перегревы отдельных элементов схемы, режим работы, производственный разброс параметров элементов и, наконец, на необходимые запасы по отношению к предельно допустимым электрическим параметрам примененных в схеме элементов.

При правильном учете всех перечисленных факторов существенно повышаются срок службы, надежность и стабильность работы разрабатываемого устройства. Весьма чувствительны к резким перепадам окружающей температуры такие элементы схемы, как конденсаторы, полупроводниковые вентили и стабилитроны, транзисторы, тиристоры и резисторы.

От изменения параметров перечисленных элементов в значительной степени зависит стабильность работы, а иногда и работоспособность. Так, например, электролитические конденсаторы типов К50-ЗА и К50-ЗБ при предельно допустимых для них по техническим условиям значениях отрицательных температур теряют до 50% своей емкости при частоте пульсации 50-- 100 Гц. У тех же конденсаторов при частоте пульсации 2400 Гц и предельной отрицательной температуре (это соответствует работе их в схеме фильтра выпрямителя, выполненного по трехфазной мостовой схеме с питанием от сети с частотой тока 400 Гц) эффективная емкость уменьшается в 8--10 раз, при этом соответственно возрастают и пульсации на выходе фильтра выпрямителя. С повышением температуры в блоке до значения, близкого к предельно допустимому для примененных элементов (транзисторов, тиристоров и др.) мощность, рассеиваемая на них, и напряжения должны быть снижены. Надежная и стабильная работа аппаратуры может быть обеспечена при условии учета всех дестабилизирующих факторов, одним из которых является температурное воздействие. Повышение надежности работы аппаратуры достигается выбором элементов с запасом по сравнению с предельно допустимыми для них мощностями, напряжениями, токами и т. д. Можно рекомендовать следующие коэффициенты запаса по отношению к предельно допустимым:

-для резисторов (по мощности) 0,5;

-для конденсаторов, полупроводниковых диодов (по напряжению) 0,7;

-для транзисторов (по температуре перехода) 0,8 и т. д.

Можно гарантировать взаимозаменяемость элементов, высокую надежность и стабильность работы аппаратуры, если с учетом данных рекомендаций расчет будет вестись на крайние значения параметров всех примененных в схеме элементов с учетом возможного разброса и старения их в течение срока службы в соответствии с техническими условиями на них.