Тема 4 Основи теплових розрахунків

Всі витрати в ЕА перетворюються у тепло, підвищення температури робочих частин та апарату в цілому є обмежуючим фактором. Складові частини теплових витрати наступні: Активні витрати енергії в любому режимі роботи

Витрати у провідниках

P

Шляхи зменшення витрат, зменшення - використання благородних сплавів. По можливості більш товсті дроти. При змінному струмі витрати більші, за рахунок поверхневого ефекту – цей ефект зростає із зростанням частоти.

- витрати в деталях магнітних матеріалів;

- витрати на верхові струми зменшуються використанням пластин, осердя складається з шихтованих (тонких) пластин;

- витрати при перемагнічуванніменше, якщо матеріал з вузькою віткою гістерезису, зменшення витрат досягається підвищенням якості матеріалів та точності виготовлення.

Підвищення температури в ЕА перш за все псує ізоляцію між мідними провідниками котушки, допустима температура нагрівання 180-200 ізолюючий лак більше не витримає.

Віддача тепла нагрітих тілом.

Охолодження – віддача тепла іде від більш нагрітих тіл до других тіл і в повітря.

Чим вища температура тіла тим інтенсивніше відбувається віддача тепла.

Теплопровідність – свойство матеріалу передавати теплоту від більш нагрітих місць до менш нагрітих.

Конвекція – це газ або рідина торкаючись поверхні нагрітого тіла, сам нагріваються біля цих поверхонь.

Конвекія буває: природна, примусова, як правило нагнітання повітря від вентилятора (кулер).

Теплове випромінювання – це процес переносу теплової енергії від нагрітого тілу до інших тіл, розташованих до навколишніх середовищ – інфракрасне випромінювання.

Нагрів та охолодження при роботі електричних апаратів буває у різних режимах при тривалому режимі графік нагріву та охолодження наступний.

При короткочасному режимі, сталий режим не досягається, при повторно короткочасному режимі немає як сталого режиму так і повного охолодження Т . Особливо дуже гріються провідники при к.з.

Нагрів котушки як основних частин.

Котушка ЕА є неоднорідне тіло, складається з провідників, ізоляції, шарів повітря та пролітуючого матеріалу (лак, компаун).

Тут теплота від провідників проходить через матеріали з різною теплопровідністю, природно, що у різних шарів котушки буде неоднакова температура в середині

Чим монолітніше катушка тим різниця температур між зовнішніми та внутрішніми шарами.

Промітка та компоудіювання підвищують загальну теплопровідність котушки, бокові поверхні котушок відкриті є основою тепловіддаючої поверхні.

Для надійної роботи ЕА температура його частин не повинна перевищувати певного значення. Допустиме значення температур ізольованих провідників і деталей встановлюються (ДЕСТ) (ГОСТ)

При температурі більше 200 механічна прочність провідникових матеріалів різко знижується, також таку температуру не витримує ізолюючий лак.

Потужні і малогабаритні апарати потребують примусового повітряного охолодження, а особливо і водного охолодження.