Đề tài Tìm hiểu các chế độ làm việc của khí cụ điện, ví dụ và cách tính toán quy đổi giữa các chế độ

Chia sẻ: Lê Minh Thân | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chế độ làm việc dài hạn là chế độ làm việc của thiết bị điện với thời gian dài tùy ý nhưng không ngắn hơn thời gian để nhiệt độ phát nóng đạt tới giá trị ổn định.Khi có dòng điện I chạy trong vật dẫn sẽ gây ra t n hao mộKhi có dòng điện I chạy trong vật dẫn sẽ gây ra tổn hao một. công suất P và trong thời gian dt sẽ gây ra một nhiệt lượng: Q = P.dt = RI2dt. Nhiệt lượng hao tổn này bao gồm hai phần: Đốt nóng vật dẫn Q1= G.C.dt Tỏa ra môi trường...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài Tìm hiểu các chế độ làm việc của khí cụ điện, ví dụ và cách tính toán quy đổi giữa các chế độ

SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Văn Quý (26/3) Phạm Xuân Nam Đề tài Tìm hiểu các chế độ làm việc của khí cụ điện, ví dụ và cách tính toán quy đổi giữa các chế độ
CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC DÀI HẠN CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN
KHÁI NIỆM Chế độ làm việc dài hạn là chế độ làm việc của thiết bị điện với thời gian dài tùy ý nhưng không ngắn hơn thời gian để nhiệt độ phát nóng đạt tới giá trị ổn định.
Khi có dòng điện I chạy trong vật dẫn sẽ gây ra tổn hao một công suất P và trong thời gian dt sẽ gây ra một nhiệt lượng: Q = P.dt = RI2dt Nhiệt lượng hao tổn này bao gồm hai phần:  Đốt nóng vật dẫn Q1= G.C.dτ  Tỏa ra môi trường xung quanh Q2= S α.τ.dt.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt của quá trình phát nóng: P.dt = G.C. dτ + S α.τ.dt. Trong đó: G : là khối lượng vật dẫn (g) C : là tỉ nhiệt vật dẫn tỏa nhiệt ( J/g) τ : là độ chênh nhiệt (00C) α : là hệ số tỏa nhiệt (W/cm2)
Khi có dòng điện I chạy trong vật dẫn sẽ gây ra tổn hao một công suất P và trong thời gian dt sẽ gây ra một nhiệt lượng: Q = P.dt = RI2dt Nhiệt lượng hao tổn này bao gồm hai phần:  Đốt nóng vật dẫn Q1= G.C.dτ  Tỏa ra môi trường xung quanh Q2= S α.τ.dt.
dτ S .α P Ta có phương trình: .τ = + G.C dt G.C Giải phương trình vi phân trên với điều kiện tại t = 0 thì độ chênh nhiệt ban đầu là τ0, ta được: αS αS P t − − t 1 − e GC  τ=  + τ 0e GC  S .α   G.C Đặt lα T = à hằng số thời gian phát nóng : S. P = độ chênh nhiệt ổn định. τ od S .α
τ T t   t − Ta có: τ = τ od 1 − e  + τ 0 e −T T B τ äâ   A 1 2 3 Khi t = 0 mà τ0 = 0 thì:   t τ0 0.632τ äâ − τ = τ od .1 − e  T   t[s]   0 Phát nó ng dài h ạn
Khi ngắt dòng điện (I = 0), quá trình phát nóng chấm dứt và quá trình nguội lạnh bắt đầu xảy ra, nghĩa là P.dt = 0, ta có phương trình nguội lạnh : I2R.dt = 0 Vµ G.C. dτ + S α + dt = 0 dτ G.C τ =0 + nên có: dt S .α Với điều kiện khi ngắt dòng điện chênh lệch nhiệt bằng độ chênh lệch nhiệt ổn định
G iải p h ươ ng trì nh vi p h â n ta đ ượ c b iểu th ức th ể h iệ n q u á trì nh ng u ộ i lạ nh : −t τ = τ od .e T
CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN
KHÁI NIỆM C h ế đ ộ là m việ c ng ắ n h ạ n là c h ế đ ộ là m việ c c ủa th iế t b ị đ iệ n v ớ i th ờ i g ia n đ ủ ng ắ n đ ể nh iệ t đ ộ p h á t n ó ng c ủa n ó c h ưa đ ạ t tớ i g iá trị ổn đ ị nh , s a u đ ó ng ưng là m việ c tro ng th ờ i g ia n đ ủ lớ n đ ể nh iệ t đ ộ c ủa n ó h ạ xu ố ng tớ i nh iệ t đ ộ m ô i trườ ng .
TÍNH TOÁN PHÁT NÓNG TÍNH G iả s ử là m việ c d à i h ạ n đ ườ ng c o ng p h á t n ó ng là đ ườ ng τ P h ụ tải lú c n à y là P f : τ α max Pf= S.τf τ M f τ 2 Sau thời gian tlv (thời gian làm việc 1 3 1 ngắn hạn) độ chênh nhiệt mới đạt tới trị τ1
TÍNH TOÁN PHÁT NÓNG T ừ đ ó ta th ấ y rằ ng c ó th ể n â ng p h ụ tải lê n đ ể s a u th ờ i g ia n là m việ c ng ắ n h ạ n tlv độ chênh nhiệt vừa đạt tới trị số cho phép τf, phụ tải lúc này là Pn: Pn = α S. τmax Đường cong phát nóng trường hợp này là đường 2. Điểm M trên đường 2 thỏa mãn phương trình độ chênh nhiệt của quá trình phát nóng. tlv τ f = τ max (1 − e ) T
TÍNH TOÁN PHÁT NÓNG T ừ c á c b iểu th ức trê n v à g ọ i Kp=Pn/Pf là hệ số quá tải công suất ta có : Pn τ max 1 K p= = = τf t Pf − lv 1− e T Vì công suất tỉ lệ với bình phương dòng điện nên : In 1 KI = = Kp = t I − lv KI : hệ số quáf tải về dòng điện. − e T 1
CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC NGẮN HẠN LẶP LẠI CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN
KHÁI NIỆM C h ế đ ộ là m việ c ng ắ n h ạ n lặ p lạ i là c h ế đ ộ là m việ c c ủa th iế t b ị đ iệ n tro ng m ộ t th ờ i g ia n tlv mà nhiệt độ phát nóng chưa đạt tới bão hòa và sau đó nghỉ một thời gian tng mà nhiệt độ chưa giảm về nhiệt độ ban đầu rồi tiếp tục làm việc và nghỉ xen kẽ. Quá trình làm việc và nghỉ cứ lặp lại tuần hoàn như vậy theo chu kỳ với thời gian tck = tlv + tng . Sau thời gian đủ lớn, thiết bị đạt được chế độ tựa xác lập, ở đó trong thời gian làm việc nhiệt độ đạt tới giá trị θmax = const và trong thời gian nghỉ, nhiệt độ hạ xuống giá trị θmin = const.
QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG QUÁ τ τ max 2 τ f τ’ max τ min 1 4 3 t[s] tlv tng tcK Hình :Phát nóng khi ngắn hạn lặp lại
QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG Ta g iả th iế t tạ i th ờ i đ iểm b a n đ ầ u đ ộ c h ê n h nh iệ t đ ộ Ta c ủa v ậ t d ẫ n là τ0 sau thời gian làm việc tlv vật dẫn được đốt nóng đến độ chênh nhiệt là:   −t −t lv lv  T τ 1 = τ od = 1 − e  + τ 0e T   Sau thời gian nghỉ tng vật dẫn nguội xuống nhiệt τmax độ: − t ng τ 2 = τ 1e T Chu kì tiếp theo vật dẫn lại bị đốt nóng tới chênh nhiệt độ:   − tlv − t lv τ 3 = τ od 1 − e T  + τ 2e T    
QUÁ TRÌNH PHÁT NÓNG S a u m ộ t s ố c h u k ì n h iệ t đ ộ c h ê nh lệ c h nh iệ t đ ộ đ ạ t đ ế n đ ộ c h ê nh nh iệ t c ực đ ạ i τmax và độ chênh lệch nhiệt độ cực tiểu τmin không thay đổi, ta gọi là thời kì ổn định. Tương tự như trên, ta viết: Quá trình phát nóng :   − tlv −t = τ od 1 − e T  + τ min e lv τ max   Quá trình nguội lạnh :  −t T  τ min = τ max .e lv Giải hai phương trình này ta được: T   − tlv τ od 1 − e T    =  τ max tlv +t ng − 1− e T