Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Нагрев катушек




Катушка Электрических аппаратов представляет собой неоднородное тело, состоящее из проводника, изоляции и прослоек воздуха или пропитывающего материала (лак, компаунд). Теплота, выделяемая во всем объеме катушки, должна проходить к поверхности через материалы с разной теплопроводностью. Естественно, что в разных слоях катушки будут и разные температуры. Внутри катушки температура будет выше, чем на поверхности. Чем монолитнее катушка, тем лучше теплопроводность между слоями и тем меньше будет разность температур между наружной поверхностью и внутренними слоями. Пропитка и компаундирование повышают общую теплопроводность катушки, а тем самым и теплоотдачу на 5 – 10%.

Разные участки поверхности катушки в разной степени участвуют в теплоотдаче. Наружная боковая поверхность, как правило, бывает открытой и. является основной теплоотдающей поверхностью. Теплоотдача с нее происходит главным образом за счет естественной конвекции. Внутри катушки проходит сердечник. Из-за малых зазоров между сердечником и катушкой конвекция здесь сильно затруднена, но когда сердечник плотно прилегает к катушке, то теплоотдача с внутренней поверхности катушки идет за счет теплопроводности. Теплоотдача зависит от плотности прилегания катушки к сердечнику, от размера теплоотдающей поверхности магнитопровода. Торцовые поверхности катушки обычно закрыты изоляционными крепежными деталями с низкой теплопроводностью. В длинных катушках теплоотдачей с торцов можно пренебречь, в коротких катушках ее следует учитывать.

Таким образом, процесс нагрева катушек представляет собой сложное явление. Распределение температуры по катушке неравномерно как в радиальном направлении, так и по высоте. Точный расчет распределения температуры связан с большими трудностями.

В первом приближении можно определить среднее превышение температуры по катушке катушки по выделяющейся в ней мощности и среднему коэффициенту теплоотдачи, пользуясь уравнениями (3-27) или (3-27 а):

(3-39)

где I 0 и R 0 — ток и сопротивление холодной катушки, а F экв = F нар + β1 F ВН2 F торц представляет собой некоторую эквивалентную поверхность, учитывающую степень участия наружного F нар, внутреннего F вн и торцового F торц участков поверхности в теплоотдаче (здесь β1 и β2 – экспериментальные коэффициенты). Для катушек контакторов и реле постоянного тока рекомендуется:

β2=0;

β1 = 0,9 – для бескаркасных бандажированных катушек;

β1 = 1,7 – для катушек, намотанных на трубу;

β1 = 2,4 – для катушек, намотанных на сердечник.

Рис. 3-11. Распределение температур по катушке

В действительности распределение температуры вдоль радиуса катушки будет иметь характер, определяемый кривой на рис. 3-11, а. Где-то внутри катушки на расстоянии r м превышение температуры будет максимальным τmax на наружной и внутренней поверхностях – соответственно; τ1 и τ2. Максимальная температура значительно превосходит температуру на наружной поверхности и немного превосходит среднюю температуру катушки.

Если пренебречь теплоотдачей с торцов, то изотермы будут представлять собой прямые линии, параллельные оси катушки. Если происходит теплоотдача с торцов, то изотермы будут иметь вид, изображенный на рис. 3-11, б.

Если принять, что теплоотдача осуществляется главным образом с наружной поверхности, то без больших погрешностей можно считать

(3-40)

 

(3-41)

 

(3-42)

где q =- потери, приходящиеся на единицу объема катушки, P – мощность, выделяемая в катушке; λэкв – эквивалентный коэффициент теплопроводности; h, r 1, r 2 – геометрические размеры катушки.

Для катушек из круглого изолированного проводника

(3-43a)

Для катушек из прямоугольного проводника

(3-43б)

В этих формулах: λи – коэффициент теплопроводности материала изоляции проводника; d – диаметр проводника без изоляции; а и b – размеры проводника без изоляции соответственно в направлении оси катушки и в направлении радиуса катушки; δ – толщина изоляции.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 5925; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.