TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6c

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
68
lượt xem
16
download

TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6c

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hằng số thời gian phát nóng được định nghĩa là thời gian từ khi bắt đầu cho nguồn nhiệt vào vật phát nóng dến khi vật phát nóng đạt nhiệt độ ổn định, nếu nhiệt độ không toả ra môi trường chung quanh. Đối với vật phát nóng đồng nhất hằng số thời gian phát nóng bằng : nhiệt dung riêng của vật phát nóng J/kG.0C M - khối lượng của vật phát nóng kG Kt - hệ số toả nhiệt chung W/m2.0C S - diện tích bề mặt toả nhiệt m2 Để xác định chính xác hằng số...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6c

  1. TÍNH TOÁN PHÁT NÓNG Ở CÁC QUÁ TRÌNH KHÔNG ỔN ĐỊNH NHIỆT. I/- HẰNG SỐ THỜI GIAN PHÁT NÓNG. Hằng số thời gian phát nóng được định nghĩa là thời gian từ khi bắt đầu cho nguồn nhiệt vào vật phát nóng dến khi vật phát nóng đạt nhiệt độ ổn định, nếu nhiệt độ không toả ra môi trường chung quanh. Đối với vật phát nóng đồng nhất hằng số thời gian phát nóng bằng : T= C.M ( 6-13) S .K t Trong đó : C - nhiệt dung riêng của vật phát nóng J/kG.0C M - khối lượng của vật phát nóng kG Kt - hệ số toả nhiệt chung W/m2.0C S - diện tích bề mặt toả nhiệt m2 Để xác định chính xác hằng số thời gian phát nóng của một bộ phận khí cụ điện gồm nhiều chi tiết bằng vật liệu khác nhau, ví dụ như nam châm điện gồm có các loại vật liệu như đồng, thép, cách điện là rất phức tạp cho nên trong thực tế tính toán ta có thể tính bằng công thức đơn giản sau : .C d M d   .C t.M t T= ( 6-14) S .K t Trong đ ó : Cd, Ct - nhiệt dung riêng của đồng và thép. Md, Mt - khối kượng đồng và thép.  - hệ số xét đến sự truyền nhiệt từ đồng đến thép. G.M t Độ lớn  phụ thuộc vào thời gian phát nóng và giá trị  = S - Khi t < T/3 - nếu nhiệt truyền từ cuộn dây sang lõi thép tốt ( cuộn dây không có khung dây ) thì t = 0,55. Nếu nhiệt truyền từ cuộn dây sang lõi thép kém thì k = 0,45. - Khi t < T/3 và  = 1,25 thì t = 0,55. k = 0,45.  > 5 thì t = 0,272. k = 0,225. - Khi t < T/3 và 1,2 <  < 5 thì
  2. 5 t = 0,55. ( 0,5 + 0,5. ) 3,75 5 k = 0,45. ( 0,5 + 0,5 . ) 3,75 II/- TÍNH TOÁN NHIỆT Ở CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN. Chế độ làm việc ngắn hạn là chế độ mà thiết bị làm việc ở thời gian ngắn rồi nghỉ, có thể đặc trưng bằng chu kỳ làm việc có thời gian làm việc tlv < 4.T và thời gian nghỉ khi dòng phụ tải giữ không đổi. Trong tính toán ta thường tính thời gian làm việc ngắn hạn tính toán bằng 3 lần thời gian làm việc ngắn hạn của chu kỳ làm việc để nói lên khả năng thiết bị điện phải khởi động lâu hơn bình thường. Các thông số cần xác định khi tính toán nhiệt là : độ tăng nhiệt, công suất, dòng điện, hệ số quá tải dòng điện, hệ số quá tải công suất và thời gian làm việc liên tục cho phép. Độ tăng nhiệt cho phép ở chế độ làm việc ngắn hạn trong khí cụ điện lấy như ở chế độ làm việc dài hạn như trong bảng 6-1 dã nêu. Khả năng quá tải công suất ( hay dòng điện ) của các bộ phận cũng như toàn bộ khí cụ điện ở chế độ ngắn hạn sẽ lớn hơn ở chế độ dài hạn. Khả năng quá tải được đặc trưng bằng hệ số quá tải Kp hoặc KI : Pnh I nh Kp = ; KI = ( 6-15) Pdh I dh 1 Trên hình 5-5 biểu thị sự phụ thuộc của vào tỷ số giữa thời gian KI t làm việc ngắn hạn và hằng số thời gian phát nóng nh . T
  3. Hình 6-5: Sự phụ thuộc của năng lực quá tải của cá thông số thời gian ở chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại. Mật độ dòng điện cho phép ở chế độ nhắn hạn trong dây quấn đồng cho trong bảng 6-6 và trong thanh dẫn trong bảng 6-7. Bảng 6-6 : Trị số mật độ dòng điện cho phép trong dây quấn đồng trong thời gian làm việc 1 giây. 304 305 Bảng 6.7: Mật đọ dòng bền nhiệt đối với vật dẫn bằng các vật liêuj khác nhau (dạng thanh, dạng trụ…) Mật độ dòng cho phép Vật liệu 3s 4s 5s Đồng 94 82 51 Đồng thau 44 38 24 Nhôm 48 42 27 Có thể tính đổi giá trị dòng điện và thời gian này giá trị dòng điện và thời gian khác theo quan hệ sau: 2 2 I 1 t1  I 2 t 2 Hay I1 t1  I 2 t 2 (6-15)
  4. Trong thực tế thường gặp trường hợp chế độ làm việc rất ngắn hạn tức là tnh
  5. Ở đây τo là độ tăng nhiệt ổn định khi công suất ở chế độ làm việc ngăn hạn, công suất này có thể lớn hơn công suất ở chế độ dài hạn. o 50  o'    770 0 C 0.065 0.065 Đối với chế độ rất ngắn hạn: T 466  o '   nh  50  776o C tnh 30 Công suất cho phép ở chế độ ngắn hạn: Pdh 0.222 Pnh  t   3.42 W/cm  nh 0.065 1 e T Công suất ở chế độ rất ngắn hạn: CM nh 0.385  5.34  50 Pnh    3.44 W/cm t nh 30 Dòng điện cho phép ở chế độ ngắn hạn I dh 275 I nh    1080 A  0.065 1 e Dòng điện ở chế độ rất ngắn hạn T 466 I nh  I dh  275  1085 A tnh 30 Hệ số quá tải công suất ở chế độ ngắn hạn: Pnh 3.42  kp     15.4 Pdh 0.222 Hệ số quá tải công suất ở chế độ rất ngắn hạn: Pnh T 3.44 Kp     15.6 Pdh tnh 0.222 Hệ số quá tải dòng điện ở chế độ ngắn hạn: I nh KI   K p  15.4  3.92 I dh Hệ số quá tải dòng điện ở chế độ rất ngắn hạn: I nh KI   K p  15.6  3.95 I dh Tính toán kiểm nghiệm
  6. tnh 30 I Theo hình 6-5, đối với ??? = 0 khi   0.064 thì dh  0.255 từ đó T 466 I ng 1 suy ra K I   3.92 0.255 Thời gian làm việc liên tục cho phép ở chế độ làm việc ngắn hạn  o' 770 tnh  T ln  466 ln  31.5 sec  o'   o 770  50 Thời gian làm việc liên tục cho phép ở chế độ làm việc rất ngắn hạn o 50 tnh  T  466  30 sec  o' 776 Việc tính toán thời gian nhằm kiểm tra quá trình tính toán ở trên là đúng. Mật độ dòng điện ở chế độ làm việc dài hạn I dh 275 2 2 J dh    458 A/cm = 4.58 A/mm S 0 .3  2 Mật độ dòng điện ở chế độ ngắn hạn (tnh = 30 sec) I nh 1080 2 2 J dh    1800 A/cm = 18 A/mm S 0 .3  2 Khi thời gian làm việc băng 1 sec, mật độ dòng điện xác định theo công thức (6-16) I1 t1  I 2 t2 j1s  j30 s tnh  1800 30  97 A / mm 2 Theo bảng 6-7 đối với thanh dẫn đồng, mật độ dòng điện cho phép trong 1 sec là 94 3  182 A / mm 2 cho nên mật độ dòng điện j1s = 97 A/mm2 là có thể chấp nhận được.
Đồng bộ tài khoản