电器导体的发热计算.pptVIP

1-3电器的热传递形式二、热对流：只存在于流体中。通过粒子互相移动使热能转移，有自然对流和强迫对流两种方式。1、定义：自然对流：流体质点因温度升高而上升形成的对流；强迫对流：质点在外力作用下被迫流动形成的对流；2、热对流时，热流量φdl的计算：式中τ：对流时，发热体与流体介质的温差；α：称表面传热系数或对流散热系数，W/(m2K)；n：与对流有关的非线性系数。可查表求出。1-3电器的热传递形式由电磁波传播能量，不需直接接触的传热方式。热辐射的方式：热能（发热）→（转变为）→辐射能（实质是一种电磁波）→（转变为）→热能（被吸收）热辐射时，单位面积上的热发射功率φfs计算：式中：发射率；θ：发热体表面热力学温度，K；θ0：受热体的绝对温度，K。1-3电器的热传递形式三、热辐射：3、绝对黑体、绝对白体与灰色体：①“绝对黑体”：对辐射波全吸收、不反射的物体。因其缺乏大量热能，故其发射（即本身热辐射）没有,吸收能力最强，=1；②“绝对白体”：对辐射波全反射、不吸收的物体，因其本身含有大量热能，故其发射能力最强，吸收能力没有，＝０③“灰色体”：相对处于中间状态的物体。1-3电器的热传递形式由热辐射散失的功率：式中，T1、T2：受热体、发热体的表面温度。结论：由于电器辐射功率较小，电器散热通常考虑的方式是：热传导和热对流。电器的热传递形式0102牛顿公式电器表面稳定温升与工作制有关。计算电器表面稳定温升时，一般是将三种散热方式合在一起，用牛顿热计算公式求电器表面的稳定温升值，即：式中，Ps：总散热功率；A：有效散热面积；：发热体温升，＝θ-θ0，θ0是周围环境温度。KT：导体表面综合散热系数，单位w/m2·K。1-4电器表面稳定温升计算方法1-4电器表面稳定温升计算方法对于电器中的线圈，综合散热系数公式为：当散热面积为A=(1~100)×10-4m2时，当散热面积为A=(0.01~0.05)m2时，KT=23[1+0.05(θ-θ0)]/式中θ、θ0的单位为℃；A的单位为m2。1-4电器表面稳定温升计算方法中南大学控制理论与控制工程学科电器学中南大学信息学院电气工程系第一讲电器发热计算第二讲电器的电动力计算第三讲电弧的基本特性?第四讲交流电弧的熄灭原理?第五讲开关电器典型灭弧装置的工作原理?第六讲电接触理论?第七讲电磁铁的磁路计算?第八讲气隙磁导的计算?第九讲磁路计算?第十讲电磁系统的吸力计算与静特性电器的允许温升电器中的热源电器中的热传递形式电器表面的温升计算公式各种工作制形式下的电器热计算短路电流下的电器热计算和热稳定性电器典型部件稳定温升的分布教学目的与要求：掌握电器的温升及电器中热源的主要来源，熟悉电器的热传递形式。教学重点与难点：电器温升与温度的不同，电器中的热源主要来自三个方面：电阻损耗；涡流与磁滞损耗；介质损耗。教学基本内容：电器的允许温升；电器中的热源；电器中的热传递形式。据统计，2006年12月21日至2007年11月30日，武汉市共发生火灾5111起，其中电器引发的火灾2310起，占总数的45.20％。一、三种损耗及其影响二、电器各部件的极限允许温升三、电器极限允许温升四、我国标准规定的电气绝缘材料的极限温升结果：⑴散失到周围介质；⑵其余用来加热电器。1、三种损耗：导体（铜）的阻抗损耗、交变电磁场在导磁体（铁）中产生的磁滞与涡流损耗和绝缘材料的介质损耗。01结论：研究意义重大。2、严重后果：温升超过极限允许温升时降低了电器的机械强度和绝缘强度，导致材料老化、寿命降低。02二、电器各部件的极限允许温升：“电器各部件极限允许温升”的定义：电器各部件极限允许温升=极限允许温度-工作环境温度电器各部件的极限允许温升制定依据：绝缘不损坏；工作寿命不过分降低；机械寿命不降低（材料软化）。三、电器极限允许温升（按相关国家温升试验标准进行测量）：电器中裸导体的极限允许温升应小于材料软化点（机械性能显著下降即软化）；对绝缘材料和外包绝缘的导体：其极限允许温升的大小由绝缘材料的老化和击穿特性决定。产生热源的三个主要方面：电阻（含接触电阻）损耗、交流电器导磁材料的