Для уменьшения мощности источников теплоты в ЭА

Способы распространения тепла в ЭА

Источники теплоты в ЭА.

Тема 1.1. Основы теории нагревания и охлаждения.

1) При протекании постоянного тока по проводнику

P ₌= I²·R, где P – выделяемая мощность на нагрев проводника;

I – постоянный ток;

R – активное сопротивление.

, где r – удельное сопротивление материала проводника, которое зависит от температуры:

r=r₀(1+αq), где r₀ – удельное сопротивление при начальной температуре;

q – температура нагрева (перегрев);

α – температурный коэффициент сопротивления.

При протекании переменного тока происходит явление неравномерного распределения плотности переменного тока по поперечному сечению одиночного проводника, которое называется поверхностным эффектом.

Эффект близости – явление неравномерного распределения плотности переменного тока, обусловленное влиянием друг на друга близко расположенных проводников с токами.

Поэтому при переменном токе происходит дополнительные полери мощности, которые учитывают коэффициентом поверхностного эффекта и коэффициентом близости.

К_п≥1 и коэффициент близости К_б≥1 или К_б<1. К_п и К_б зависят от формы и размеров проводника и от отношения

, где f – частота переменного тока;

R ₁₀₀ – активное сопротивление постоянному току проводника определенной длины (100 м).

Коэффициент близости еще зависит от расстояния между проводниками.

P _~= K _п· K_б·P₌= K _п· K_б·I²R,

где P _~ и P₌ потери мощности при переменном и постоянном токе соответственно.

Для ферромагнитных материалов, K _п и K_б больше, чем у немагнитных материалов.

2) Потери на вихревые токи вызывают перегрев в магнитопроводе.

Вихревые токи возникают, когда переменный магнитный поток пронизывает ферромагнитные части аппарата.

Потери больше в сплошных замкнутых магнитопроводах, поэтому применяют листовые шихтованные сердечники.

3) В коммутационных аппаратах источником теплоты является электрическая дуга.

4) Перегрев от трения подвижных частей.

5) Диэлектрические потери также вызывают перегрев ЭА.

1. Теплопроводность – распространение тепловой энергии при непосредственном соприкосновении отдельных частей.

2. Тепловое излучение – распространение внутренней энергии тела посредством испускания электромагнитных волн.

3. Конвекция – распространение тепла при перемещении объемов жидкости или газов.

1) Применяют материалы с малым удельным сопротивлением;

2) Для уменьшения поверхностного эффекта используют трубчатые проводники;

3) При наличии составных шин их располагают таким образом, чтобы снизить эффект близости и поверхностный эффект;

4) В конструкции нетоковедущих частей вместо ферромагнитных использовать неферромагнитные материалы, например: чугун, латунь, бронза;

5) В нетоковедущих ферромагнитных деталях на пути магнитного потока выполнены прорези;

6) Применяют короткозамкнутые витки на пути магнитного потока в ферромагнитных деталях;

7) Уменьшение температурного нагрева за счет увеличения коэффициента теплоотдачи или применение охлаждающей окраски, вынужденного охлаждения, применение радиаторов и т.п.

Дата добавления: 2014-01-07