电器学第3版 作者 贺湘琰 李靖 第2章.pptVIP

第 1 篇 电器原理 学习要点： 第1章 电器的电动力 第2章 电器的发热 第3章 电弧的产生与熄灭 第4章 电接触 第5章 电磁铁的磁路计算 第6章 电磁铁的特性与设计方法 第2章 电器的发热 第2章 电器的发热 第2章 电器的发热 2.1.3 电器散热的基本方式 2.1.3 电器散热的基本方式 热传导中的热导率—— 2.1.3 电器散热的基本方式 定义：粒子的相对移动而产生的热能转移；发热体置于气体或液体中，靠近发热体的流体质点因温度的升高而向上升起，该处就由较 冷的质点来补充，这个过程为对流。 本质：高温区粒子密度比低温区低，使得粒子产生移动，而导致热 能的转移。 范围：流体——气体、液体 关系：传导和对流并存 影响因素： 粒子运动的本质和状态 介质的物理性质 发热体的几何参数和状态 2.1.3 电器散热的基本方式 定义：热能转换为辐射能，以辐射波的形式传播出去，透过空气或真空到达其他物体后，辐射波转化为热能而被吸收。以电磁波形式转移热量； 二重性本质：热能?辐射能?热能 范围：所有物质 特点：热辐射能穿越真空传输能量 无线电能传输 2.1.3 电器散热的基本方式 2.1.3 电器散热的基本方式 1）固体零件：热传导 2）真空：热辐射 3）薄流体层：热传导，热辐射，不能自由对流 4）能自由对流的流体的内部：对流 5）固体表面和流体间： 流体介质为气体：对流和辐射 流体介质为油时：对流 2.1.3 电器散热的基本方式 应用举例 2.2 电器热计算的基本原理——导体升温曲线 2.2 电器热计算的基本原理——导体升温曲线 2.2 电器热计算的基本原理——导体升温曲线 温升按指数曲线上升，在开始的阶段温升随时间变化较快，以后逐渐减慢。最终达到稳定温升 。 即为热稳定状态下的牛顿公式，导体产生的热量与散失的热量相平衡，导体本身温度不再升高。 应用举例 例2—2 空心螺线管用铜线饶制，质量为 ， 比热容 为 ，当电流为 ， 稳定温升 为 ，热电阻为 ，求热时间常数 为多少？ 若 请写出温升方程式。提示： 2.2 电器热计算的基本原理——导体冷却曲线 2.2 电器热计算的基本原理——导体冷却曲线 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.3 不同工作制下电器的热计算 2.4 交流短路电流下电器的热计算 1）热稳定性：在短路故障未消除前，电器必须能承受短路电流的热效应而不致损坏的 能力称为电器的热稳定性。 2）绝热升温：在短路期间，电器的温升远低稳定温升，其散热能力很差，电器不向外散热，称为绝对升温。 * 电器学 电 器 学（第3版） 机械工业出版社出版 制作者: 贺湘琰 李 靖 黄家麟 罗小丽 李晓慧 吴举秀 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 2.1 概述 电器的发热现象，将会出现以下损耗： 1）载流体的导体损耗【交、直流电路】 导体通过电流产生电阻损耗：铜耗 PCU—可变 2）铁损（磁滞、涡流） 【交变磁场】 铁耗PFE—不变 3）绝缘体的介质损耗【交变电场】 介质损耗PΩ 1）机械强度降低——变形 2）促进氧化等化学反应氧化物的电阻较大，发热增加——形成 恶性循环 3）长期的持续温升的影响 绝缘性降低——电阻随温度上升指数下降 长期高温下，绝缘材料的老化经常发生，且不可逆 4）软化点 材料的机械强度明显下降的温度 如钢铁熔点