1-电器的发热201609.pptVIP

第一章 电器的发热 1 第一章 电器的发热 第一节 发热的基本规律 2 一、散热 1、一杯开水，温度100℃，冬天冷却得快，还是夏天冷却得快？ 冷却速度多少区别？如何衡量？ 3 固定半衰期 一、散热 1、一杯开水（环境温度 0℃） 表达式？ 规律？ 等比 指数 4 一、散热 1、一杯开水（环境温度 20℃） 表达式？ 5 一、散热 2、散热速度（温度变化率）与温升 成正比 3、等比、指数、正比 数学意义、例子 6 3、等比、指数、正比的例子 RC放电问题 电容电压 电量的变化率（电流） 散热问题 温升 散热速度 此外，放射性元素的衰变 折旧 利滚利的利息 7 二、加热 1、规律 2、稳定 3、例如：电烙铁，220V，稳定温升300℃ 110V，稳定温升? 如果温升从50℃到175℃，耗时1分钟。那么，温升从200℃到250℃，需要几分钟？温升从0℃开始，2分钟温升多少？ 画出 110V的温升曲线 8 第二章 电器的发热 第二节 发热的危害及热源 9 1、金属： 2、电接触： 3、绝缘材料： 第二节 发热的危害 机械强度下降 软化 极限温度：钢400℃，铜300℃，铝200℃ 加速接触面的化学反应 绝缘电阻按指数规律下降 极限温度：棉、丝、纸90℃，浸渍后105℃ 有机膜120℃ 4、 ...... 10 我国规定统一的环境温度为 第二节 发热的危害 35℃ 温升 11 1、导体： 2、导磁体： 3、绝缘材料： 第二节 电器的基本热源 能量损耗，或焦耳热，也叫铜损 也叫铁损，包括两部分 电介质损耗，高频高压 4、接触摩擦、碰撞、电弧 ...... 电阻增加：温度及两个效应 12 第二章 电器的发热 第三节 散热与综合散热系数 13 散热的三种形式： 金属导电性越好，导热性就越好？为什么？ 一、传导 第三节 散热与综合散热系数 导热系数 λ： W/(m.K) 教材P11 银425，铜390，铝210，硅胶0.6 例子？ 例：户外防水电源(IP67)，铝壳，灌硅胶，厚2cm，输入功率100W，效率88%，散热面积400cm2 。 (1)发热功率？ (2)内部与表面的温差？ (3)效率提高到94%，97%呢？硅胶导热系数0.4-0.9 解：(1)发热功率为12W (2)内外的温差 ∆θ=PD/(λS)=12*0.02/(0.6*0.04)=10K 14 二、对流 三、辐射 一、传导 第三节 散热与综合散热系数 例子？ 例子？ 散热器叶片的空气、变压器油 辐射与温度的4次方成正比，电器零部件的温度 只有几百K，辐射可以忽略不计。电弧的温度达到 6000K，辐射明显不能忽略。 15 与周围介质温差1K，单位面积散发的热功率 四、综合散热系数KT 第三节 散热与综合散热系数 单位：W/(m2.K) 例：户外铝壳防水电源，输入功率100W，效率90%，散热面积400cm2 ，稳定温升10K。 (1)综合散热系数 (2)效率提高到95%，稳定温升？ 教材P12，典型的综合散热系数的值 如何测定热水器或保温瓶的综合散热系数？ 16 第二章 电器的发热 第四节 发热计算与牛顿公式 17 1、始终遵循指数衰减规律 热平衡方程(微分方程)决定的： Pdt = cmdτ + KTAτdt 其解为P14，式1-27 加热和散热分别： 第四节 发热计算与牛顿公式 2、稳定温升 牛顿公式 起始→终止，指数衰减 发热时间常数 18 3、例子 开关柜中垂直安放的铝母线尺寸为80×6mm2，表面涂漆，允许极限温度85℃，散热系数KT为12.5W/(m2·℃)，电阻率ρ＝3.75×10-8Ω·m。 求该铝母线最大长期允许直流电流。 解：直流电流，单母线，不考虑集肤和邻近效应 P = KTAτ =12.5*(80+6)/1000*2*(85-35)= 107.5(W) R = ρl/s = 3.75×10-8*1/(80×6*10-6) = 78.125(uΩ) I = sqrt(P/R)=1173(A) 第四节 发热计算与牛顿公式 作业： 19 目的： 研究电器发热功率与稳定温升的关系 研究电器加热和冷却过程温升的变化关系 仪器： 电烙铁、测温仪、调压器、电压电流表 内容： 1、发热功率与稳定温升的关系 实验一 电器发热研究 序号 工作电压 工作电流 发热功率 稳定温度 环境温度 稳定温升 1 50V 2 70V 3 100V 4 140V 5 200V 6 220V 20 内容： 1、发热功率与稳定温