电器学教学课件作者夏天伟丁明道第1章节课件幻灯片.pptVIP

* * 有些结构的固有频率可以通过估算并进行调整，如对单跨距的导体，其固有频率可以按下式估算： L－支持绝缘子间的跨距，m； E－导体的弹性模量，pa。例如对于铜， Jp －垂直于导体弯曲方向的轴的惯性距，m? ； m0－ 导体单位长度质量， 。 在实际中解决的办法是使承受电动力的电器部件的固有频率电动力的作用频率（100Hz)。 1.12 电器的电动稳定性 * * 校核的步骤：例如对载流导体。 1) 首先计算导体受到的电动力 F； 2) 根据计算的电动力，计算导体的最大弯矩Mw、抗弯矩W； 3) 计算应力σ； 4) 根据材料的允许的应力进行校验，不满足必须进行修正。 铜的应力： ，铝的应力： Mw＝F×l l－绝缘子间导体的跨距； b、h－导体的宽、高； σ＝Mw/w 1.12 电器的电动稳定性 * * 例：三相母线，用50×6mm铝排，额定电流600A，三相短路电流周期分量有效值为30kA，母线平行直列布置。支持绝缘瓷瓶间的跨距为130mm，相间轴线距离为70mm。检验母线的电动稳定性，如不满足则调整相关参数。 解：考虑母线为无限长，导体间的电动力是均匀分布，三相短路时B相受力最大： 其中：回路因数 kc＝2×l/d＝2×130/70＝3.714 截面因数 kf＝1 例1－5 130mm 70mm * * 设定母线为自由支持在绝缘瓷瓶上的梁，承受均匀载荷。在电动力作用下， 母线受最大弯矩： Mw＝FBm × l＝936 N ×0.13m = 121.7 N·m 抗弯矩： 母线所受应力： 查铝的应力大于母线承受的应力，可以满足要求。 例1－5 130mm 70mm * * 思考练习 了解： 热传递形式 能量平衡公式 发热计算公式 冷却计算公式 工作制与能量平衡 电动力计算 课后习题 1、2、5、8、15、17 * * 1.1.5 工作制及其发热计算 工作制的划分 t1：通电时间；t2：断电时间 长期工作制：八小时工作制、不间断工作制 t14T 式1－34 短时工作制 t14T， t24T 式1－35～1－38 断续周期工作制 t14T， t24T 式1－39～1－41 * * 1）长期工作制 温升可达到稳态值 t14T 八小时工作制 不间断工作制 此时按牛顿公式求取稳态温升值 * * 2）短时工作制 假定通过一定的过载电流 若长期工作，该电流引起的稳定温升将大于允许温升： 若为短时工作(时间为t1) ，则 * * 2）短时工作制 根据时间t1和极限允许温升 即公式1－35和1－36 可求取电流过载系数 容易知道，功率过载系数为： 取展开级数 * * 3）断续周期工作制 目的： 求取合适的过载电流 以适合断续工作制 要点： 不断工作 t1：通电时间；t2：断电时间 上一个工作周期的发热量总大于散热量，热量不断积累(否则不予考虑) 多次循环之后温升在τmax和τmin之间反复 但无论如何，最终温升τs要小于长期稳定工作温升τp * * 3）断续周期工作制 假定已到了稳定状态 根据式1－32，1－33 升温过程 降温过程 求解得到： * * 3）断续周期工作制 书上公式有误，应为 那么，过载电流倍数 过载功率倍数 负载因数/通电持续率 * * 1.1.6 短路时的发热和热稳定性 概述 进行短路时电器的热计算，其主要目的是核算电器热稳定性。核算电器在短路时不受损害的能力 电器的热稳定性－－在一定的时间内电器承受短路电流引起的热作用而不致损伤电器的能力。用(Ik)2 tk 表示 短路电流通过导体的温升特点：短路时，电流通过的时间短，一般 tk 0.05T。在这么短的时间内，热功率没有向绝缘层及周围介质扩散，相当于绝热的情况，导体的允许温升可比正常运行的时候高。 * * 1.1.6 短路时的发热和热稳定性 取绝热过程的牛顿公式，得式1－44 假定短路电流均匀分布，则 积分得到：式1－45 图1－9 两种计算任务 根据已知求允许温度 根据已知求截面积 结合图1-9的具体计算步骤 * * 1.1.6 短路时的发热和热稳定性 热稳定电流 概念：P19 热效应相等关系： 例1－3 铝的允许温升