CHƯƠNG 6: SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN - TaiLieu.VN

Trang chủ » độ Bền Nhiệt Của Thiết Bị điện Là Gì » CHƯƠNG 6: SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN - TaiLieu.VN

Có thể bạn quan tâm

OPTADS360 intTypePromotion=1 zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn tailieu.vn NÂNG CẤP Đăng Nhập | Đăng Ký Chủ đề »
  • Điện tử cơ bản
  • Máy biến áp
  • Điện tử điện lạnh
  • Linh kiện điện tử
  • Mạch điện tử
  • HOT
    • TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
    • CMO.03: Bộ Tài Liệu Hệ Thống Quản Trị...
    • LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y...
    • CEO.27: Bộ Tài Liệu Dành Cho StartUp...
    • FORM.07: Bộ 125+ Biểu Mẫu Báo Cáo...
    • CEO.29: Bộ Tài Liệu Hệ Thống Quản Trị...
    • FORM.04: Bộ 240+ Biểu Mẫu Chứng Từ Kế...
    • CEO.24: Bộ 240+ Tài Liệu Quản Trị Rủi...
    • LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên...
    FORM.08: Bộ 130+ Biểu Mẫu Thống Kê Trong Doanh...
TUYỂN SINH YOMEDIA ADSENSE Trang Chủ » Kỹ Thuật - Công Nghệ » Điện - Điện tử CHƯƠNG 6: SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN

Chia sẻ: Tranhoanthuc Thuc | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:37

Thêm vào BST Báo xấu 368 lượt xem 69 download Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ở trạng thái làm việc, trong các bộ phận của TBĐ như: mạch vòng dẫn điện, mạch từ, các chi tiết bằng kim loại và cách điện đều có tổn hao năng lượng tác dụng và biến thành nhiệt năng. Một phần của nhiệt năng này làm tăng nhiệt độ của TBĐ, còn 1 phần khác tỏa ra môi trường xung quanh. Ở chế độ xác lập nhiệt, nhiệt độ của thiết bị không tăng lên nữa mà đạt trị số ổn định, còn toàn bộ nhiệt năng tỏa ra môi trường xung quanh....

AMBIENT/ Chủ đề:
  • giáo trình khí cụ điện
  • sự phát nóng thiết bị điện
  • phương pháp trao đổi nhiệt
  • dạng tổn hao thiết bị điện
  • Qúa trình phát nóng

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Đăng nhập để gửi bình luận! Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 6: SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN

  1. CHƯƠNG 6 SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN    
  2. CHƯƠNG 6: SỰ PHÁT NÓNG CỦA TBỊ ĐIỆN 6.1. khái niệm chung 6.2. Các dạng tổn hao trong thiết bị điện. 6.3. Các phương pháp trao đổi nhiệt. 6.4. Qúa trình phát nóng của vật thể đồng chất khi làm việc dài hạn. 6.5. Qúa trình phát nóng của vật thể đồng chất khi làm việc ngắn hạn. 6.6. Qúa trình phát nóng của vật thể đồng chất khi làm việc ngắn hạn lặp lại. 6.7. Qúa trình phát nóng khi ngắn mạch    
  3. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Ở trạng thái làm việc, trong các bộ phận của TBĐ như: mạch vòng dẫn điện, mạch từ, các chi tiết bằng kim loại và cách điện đều có tổn hao năng lượng tác dụng và biến thành nhiệt năng. Một phần của nhiệt năng này làm tăng nhiệt độ của TBĐ, còn 1 phần khác tỏa ra môi trường xung quanh. Ở chế độ xác lập nhiệt, nhiệt độ của thiết bị không tăng lên nữa mà đạt trị số ổn định, còn toàn bộ nhiệt năng tỏa ra môi trường xung quanh. Nếu nhiệt độ của TBĐ tăng cao thì cách điện bị già hóa và độ bền cơ của các chi tiết bị suy giảm.    
  4. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Khi tăng nhiệt độ của vật liệu cách điện lên 8oC so với nhiệt độ cho phép ở chế độ dài hạn thì tuổi thọ của cách điện giảm 50%. Với vật liệu dẫn điện thông dụng nhất là Cu, nếu tăng nhiệt độ từ 100oC đến 250oC thì độ bền cơ giảm 40%, khi độ bền cơ của chúng giảm nên lực điện động trong trường hợp ngắn mạch sẽ làm hư hỏng thiết bị. Do vậy độ tin cậy của thiết bị phụ thuộc vào nhiệt độ phát nóng của chúng. Dựa vào mức độ chịu nhiệt của Vliệu cách điện, ta có các cấp cách điện: Cấp cách điện Y A E B F H C Nhiệt độ cho 90 105 120 130 155 180 >180   phép (ºC)  
  5. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Trong tính toán phát nóng TBĐ thường dùng một số khái niệm như sau : θo : nhiệt độ phát nóng ban đầu, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường. θ : nhiệt độ phát nóng τ = θ - θo : là độ chênh nhiệt so với nhiệt độ môi trường , ở vùng ôn đới cho phép τ = 350C, vùng nhiệt đới τ = 500C. Sự phát nóng thiết bị điện còn tùy thuộc vào chế độ làm việc. τ ôđ = θôđ - θo : độ chênh nhiệt độ ổn định.    
  6. 6.2. CÁC DẠNG TỔN HAO Trong TBĐ có các dạng tổn hao năng lượng chính sau : 6.2.1. Tổn hao trong các chi tiết dẫn điện, 6.2.2. Tổn hao trong các chi tiết bằng vật liệu sắt từ 6.2.3. Tổn hao điện môi.    
  7. 6.2.1. TỔN HAO TRONG CÁC CHI TIẾT DẪN ĐIỆN Năng lượng tổn hao trong dây dẫn do dòng điện i đi qua trong thời gian t được tính theo công thức sau : t W = ∫ i 2 Rdt (6.1) 0 R ϵ vào ρ, kích thước dây dẫn, ngoài ra còn phụ thuộc vào tần số dòng điện, vị trí của dây dẫn nằm đơn độc hay gần dây dẫn khác có dòng điện đi qua. - Nếu dây dẫn có ρ, l, S và có dòng 1 chiều chạy qua thì điện trở của nó: l R− = ρ S    
  8. 6.2.1. TỔN HAO TRONG CÁC CHI TIẾT DẪN ĐIỆN - Khi dòng xoay chiều đi qua sẽ gây hiệu ứng mặt ngoài làm cho đtrở dây dẫn tăng: R 1~ = K m .R − Trong đó: R− là đtrở 1 chiều; R1~ là đtrở xchiều. Km > 1 là hệ số tính đến hiệu ứng mặt ngoài (tra bảng) (ϵ kthước dây, ρ và ƒ) - Khi 2 dây dẫn đặt gần nhau có dđiện chạy qua, từ trường của dây dẫn này tác dụng với dđiện của ddẫn kia làm thay đổi sự phân bố của dđiện trong ddẫn nên đtrở cũng thay đổi. Gọi htượng này hiệu ứng gần: Kg    
  9. 6.2.1. TỔN HAO TRONG CÁC CHI TIẾT DẪN ĐIỆN R 2~ Kg = R 1~ - Trong đó: R2~ là đtrở của ddẫn khi nó đặt gần ddẫn khác. R1~ là đtrở của ddẫn khi đặt đơn độc. Kg ϵ kthước dây, ρ, ƒ và khoảng cách giữa 2 dây.(tra bảng) - KL: Nếu kể cả hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng gần thì gây ra tổn hao phụ và bằng: R 2~ R 2~ R 1~ K ph = = . = K g .K m (6.2) R- R 1~ R −    
  10. 6.2.2. TỔN HAO TRONG CÁC PHẦN TỬ SẮT TỪ Nếu các phần tử sắt từ nằm trong vùng từ trường biến thiên thì trong chúng sẽ có tổn hao do từ trễ và dòng điện xoáy tạo ra và tính theo cthức: PFe = ( K T Bm, 6 + K X f .Bm ). f .G 1 2 (6.3) Trong  ã:­P Fe:Tæ n  ®      hao  tt ( ) s¾  õ W .            m :Tr sè  ª ® é          ­B   Þ  bin  cña õ  t c¶m  T) ( .           :TÇ n  t t­         ­f  sè õ rêng H z) ( .            T, X :H Ö   t n          ­K K   sè æ hao  t tÔ   dßng  i n  y. do õ r vµ  ® Ö xo¸               K (1, ÷ 2, )    (0, ÷ 1, )                 T=   9    6 ;K X  =   4    2          ­G    ­ ng             :Khèilî cña  ¹ t (kg . m ch õ   )  KL:N h­    vËy æ n  t hao  tt phô huéc  s¾  õ  t vµo Ç n   õ  t sè,t c¶m   ® i n r xo¸ cña   i u. vµ  Ö të  y  vËtlÖ      
  11. 6.2.2. TỔN HAO TRONG CÁC PHẦN TỬ SẮT TỪ ­Tr t­   ong rêng  p  ¬n  ¶n  t  Ýnh  hî ® gi cã hÓ t :             Fe  p0             P =  .G             0:suÊtt n            p    æ hao  tt ( / ) s¾  õ W kg . ­§Ó   ¶m  æ n    gi t hao r tong  c   i ts¾ tt d¹ khèi  c¸ chitÕ    õ  ng  , ng­êit sö   a  dông  c  Ö n  p  c¸ bi ph¸ sau:  +  o  hë   õ Ýnh heo  ­êng  icña õ h«ng    T¹ khe  phit t t ® ®  t t ® Ó  ¨ t të,gi  õ h«ng gi   )­  tng õ r   ¶m t t ( ¶m Bm   b»ng  ch  c¸ c¾ tm ¹ t r     ch õ a,sau  hµn ¹  lib»ng  ång. ®  +  tt m     §Æ  hª vßng  ng¾ n  ¹   Ó  ¨ t kh¸   m ch ® tng õ  ng, gi  õ h«ng. ¶m t t  +  ic¸ chitÕ tcho hi tbÞ  dßng  i n í h¬n    Ví  c   i   t Õ   cã  ® Ö ln  1000    ­î chÕ  ¹ b»ng   i u   õ Ýnh  ­: A,® c  to  vËtlÖ phit t nh   gang,t p   hÐ kh«ng dÉn õ… . t    
  12. 6.2.3. TỔN HAO TRONG VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN   ­í  ¸ dông  ­ D itc  ® Ö t­ cña  i n  rêng  Õ n  hin, tong    bi t ª   r vËt lÖ u  ch  i n  nh a æ n  i c¸ ® Ö si r t hao  i n  «i  ®Ö m . tδ g P = 2π.f.U 2 .tgδ (6.4) Trong  ã:P µ  ®   l c«ng  suÊtt n   æ hao W )( .         fl t sè  ® Ö t­           µ Ç n  cña  i n rêng H z) ( U         U  µ  i n p V)          l ® Ö ¸ ( H ×nh  1 6.         t lµ ang          gδ t cña  gãc æ n  t hao  i n  «i  ® Ö m ,phô huéc t vµo  i n p  ® ­î cho  hình ® Ö ¸ vµ  c  ë  ­KL:Tổn hao điện môi chỉ đáng kể khi điện áp cao.        
  13. 6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI NHIỆT Nhiệt được truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn theo ba cách: 6.3.1. Dẫn nhiệt 6.3.2. Đối lưu 6.3.3. Bức xạ.    
  14. 6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI NHIỆT 6.3.1. Dẫn nhiệt - Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt giữa các phần tử có tiếp xúc trực tiếp, do chuyển động nhiệt của các nguyên tử và phân tử cấu tạo vật chất tạo nên. - Quá trình này được biểu diễn bằng pt Fourier: ∂θ d Q = −λ 2 dS .dt (6.5) ∂x Trong đó: d2Q là nhệt lượng truyền qua bề mặt dS theo hướng x bằng dẫn nhiệt, λ là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu; θ là nhiệt độ; dt là thời gian truyền nhiệt. - Đại lượng ∂θ / ∂x là gradient nhiệt độ theo hướng truyền nhiệt x, vuông góc với bề mặt truyền nhiệt dS. - Dấu “-” biểu thị nhiệt năng truyền từ nơi có nhiệt độ cao đ ến nơi có nhiệt độ thấp, ngược chiều với gradient nhiệt   độ.
  15. 6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI NHIỆT 6.3.2. Đối lưu - Đối lưu là quá trình truyền nhiệt trong chất lỏng, chất khí, gắn liền với sự chuyển động của các phần tử mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn. - Có 2 dạng đối lưu: Đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức. - Quá trình này được biểu diễn bằng pt: Φ c = α c (θ 2 − θ1 )Sc (6.6) Trong đó: Фc là nhệt lượng truyền qua bề mặt Sc trong thời gian 1 giây, (W) - αc là hệ số tỏa nhiệt bằng đối lưu (lấy theo công thức kinh ngiệm SGK [1]). W/m2.deg - θ 2 , θ1 là nđộ bề mặt tỏa nhiệt và nđộ môi trường (ºC)  
  16. 6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI NHIỆT 6.3.3. Bức xạ nhiệt - Bức xạ nhiệt là quá trình tỏa nhiệt của vật thể nóng ra môi trường xung quanh bằng phát xạ sóng điện từ. - Nhiệt năng truyền bằng bức xạ được tính theo cthức Stefan-Boltzmann:  T2  4  T1  4  Φ r = C 0 ε   −  S r (6.7)   1000   1000    Trong đó: Фr là nhệt lượng truyền bằng bức xạ trong thời gian 1 giây qua bề mặt bức xạ Sr [m2] , Фr (W) - C0 = 5,7.104 W/m2ºK4 là hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối. - T2 , T1 là nđộ của bề mặt bức xạ và của môi trường, (ºK) - ε là hệ số đen của bề mặt bức xạ.    
  17. 6.4. QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG CỦA VẬT THỂ ĐỒNG CHẤT KHI LÀM VIỆC DÀI HẠN - Chế độ làm việc dài hạn là chế độ làm việc của thiết bị điện với thời gian dài tùy ý nhưng không ngắn hơn thời gian để nhiệt độ phát nóng đạt tới giá trị ổn định. - Vật thể đồng chất: là vật thể mà mọi hiện tượng về nhiệt xảy ra tại mọi chổ trong vật thể là như nhau. (trong vật thể không có quá trình truyền nhiệt.    
  18. 6.4. QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG CỦA VẬT THỂ ĐỒNG CHẤT KHI LÀM VIỆC DÀI HẠN Khi có dòng điện I chạy trong vật dẫn sẽ gây ra tổn hao một công suất P và trong thời gian dt sẽ gây ra một nhiệt lượng: Q = P.dt = RI2dt (6.8) Nhiệt lượng hao tổn này bao gồm hai phần:  Đốt nóng vật dẫn Q1= G.C.dτ  Tỏa ra môi trường xung quanh Q2= S α.τ .dt. Hay : Q = Q1 + Q2 (6.9)    
  19. 6.4. QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG CỦA VẬT THỂ ĐỒNG CHẤT KHI LÀM VIỆC DÀI HẠN Ta có phương trình cân bằng nhiệt của quá trình phát nóng: P.dt = G.C. dτ + S α.τ .dt. (6.10) Trong đó: G : là khối lượng vật dẫn (g) C : là tỉ nhiệt vật dẫn tỏa nhiệt ( J/g) τ : là độ chênh nhiệt (00C) α : là hệ số tỏa nhiệt (W/cm2)    
  20. 6.4. QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG CỦA VẬT THỂ ĐỒNG CHẤT KHI LÀM VIỆC DÀI HẠN P dτ S .α Từ (6.10), Ta có phương trình: = + .τ G.C dt G.C Giải phương trình vi phân trên với điều kiện tại t = 0 thì độ chênh nhiệt ban đầu là τ 0, ta được: αS αS P  − t − t τ= 1 − e GC  + τ 0 e GC (6.11) S .α     G.C Đặt T= hằng số thời gian phát nóng : S .α là P = τ od độ chênh (tăng) nhiệt ổn định. S .α    
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí 65 tài liệu 2431 lượt tải

  • Giáo trình Nhà máy điện và trạm biến áp: Phần 2 - Nguyễn Hữu Khái (chủ biên)

    pdf 164 p | 720 | 320

  • đồ án thiết kế hệ thống cung cấp điện cho cao ốc, chương 9

    pdf 7 p | 350 | 225

  • thiết kế hệ thống điện nông thôn, chương 6

    pdf 6 p | 244 | 117

  • CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN - CHƯƠNG 6 SỰ PHÁT NÓNG CỦA THIẾT BỊ ĐIỆN

    ppt 37 p | 244 | 80

  • CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN - CHƯƠNG 7 CÁCH ĐIỆN TRONG KCĐ

    ppt 15 p | 196 | 52

  • Bài giảng môn cung cấp điện - Chương 6

    pdf 7 p | 126 | 31

  • Giáo trình thủy khí-Chương 6

    pdf 6 p | 126 | 19

  • Bài giảng Cơ sở Khí cụ điện: Chương 6 - Đoàn Thanh Bảo

    pdf 37 p | 116 | 14

  • Bài giảng hệ thống cung cấp điện - Trần Tấn Lợi - Chương 6

    pdf 8 p | 101 | 8

  • Nghiên cứu và phát triển cơ cấu thu hoạch ớt chuông sử dụng công nghệ xử lý ảnh và tay gắp mềm

    pdf 5 p | 10 | 5

  • Giáo trình Khí cụ điện: Phần 1

    pdf 168 p | 18 | 3

Thêm tài liệu vào bộ sưu tập có sẵn: Đồng ý Thêm vào bộ sưu tập mới: *Tên bộ sưu tập Mô Tả: *Từ Khóa: Tạo mới Báo xấu
  • Hãy cho chúng tôi biết lý do bạn muốn thông báo. Chúng tôi sẽ khắc phục vấn đề này trong thời gian ngắn nhất.
  • Không hoạt động
  • Có nội dung khiêu dâm
  • Có nội dung chính trị, phản động.
  • Spam
  • Vi phạm bản quyền.
  • Nội dung không đúng tiêu đề.
Hoặc bạn có thể nhập những lý do khác vào ô bên dưới (100 ký tự): Vui lòng nhập mã xác nhận vào ô bên dưới. Nếu bạn không đọc được, hãy Chọn mã xác nhận khác.. Đồng ý LAVA AANETWORK THÔNG TIN
  • Về chúng tôi
  • Quy định bảo mật
  • Thỏa thuận sử dụng
  • Quy chế hoạt động
TRỢ GIÚP
  • Hướng dẫn sử dụng
  • Upload tài liệu
  • Hỏi và đáp
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
  • Liên hệ
  • Hỗ trợ trực tuyến
  • Liên hệ quảng cáo
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

Đang xử lý... Đồng bộ tài khoản Login thành công! AMBIENT

Từ khóa » độ Bền Nhiệt Của Thiết Bị điện Là Gì