九九热最新网址,777奇米四色米奇影院在线播放,国产精品18久久久久久久久久,中文有码视频,亚洲一区在线免费观看,国产91精品在线,婷婷丁香六月天

歡迎來(lái)到裝配圖網(wǎng)! | 幫助中心 裝配圖網(wǎng)zhuangpeitu.com!
裝配圖網(wǎng)
ImageVerifierCode 換一換
首頁(yè) 裝配圖網(wǎng) > 資源分類 > PPT文檔下載  

電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng).ppt

  • 資源ID:14521161       資源大?。?span id="24d9guoke414" class="font-tahoma">536.50KB        全文頁(yè)數(shù):53頁(yè)
  • 資源格式: PPT        下載積分:14.9積分
快捷下載 游客一鍵下載
會(huì)員登錄下載
微信登錄下載
三方登錄下載: 微信開(kāi)放平臺(tái)登錄 支付寶登錄   QQ登錄   微博登錄  
二維碼
微信掃一掃登錄
下載資源需要14.9積分
郵箱/手機(jī):
溫馨提示:
用戶名和密碼都是您填寫(xiě)的郵箱或者手機(jī)號(hào),方便查詢和重復(fù)下載(系統(tǒng)自動(dòng)生成)
支付方式: 支付寶    微信支付   
驗(yàn)證碼:   換一換

 
賬號(hào):
密碼:
驗(yàn)證碼:   換一換
  忘記密碼?
    
友情提示
2、PDF文件下載后,可能會(huì)被瀏覽器默認(rèn)打開(kāi),此種情況可以點(diǎn)擊瀏覽器菜單,保存網(wǎng)頁(yè)到桌面,就可以正常下載了。
3、本站不支持迅雷下載,請(qǐng)使用電腦自帶的IE瀏覽器,或者360瀏覽器、谷歌瀏覽器下載即可。
4、本站資源下載后的文檔和圖紙-無(wú)水印,預(yù)覽文檔經(jīng)過(guò)壓縮,下載后原文更清晰。
5、試題試卷類文檔,如果標(biāo)題沒(méi)有明確說(shuō)明有答案則都視為沒(méi)有答案,請(qǐng)知曉。

電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng).ppt

第二章 電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng),知識(shí)重點(diǎn) 1 發(fā)熱計(jì)算原理、原則 2 電動(dòng)力計(jì)算 作業(yè)P35:1,2,4,第一節(jié) 電流效應(yīng)對(duì)電器性能的影響,電阻發(fā)熱 渦流 磁滯損耗 介質(zhì)損耗,熱源,一、 電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng)廣泛存在于大量高壓電器中,第一節(jié) 電流效應(yīng)對(duì)電器性能的影響,任何導(dǎo)體當(dāng)有電流通過(guò)時(shí), 它必然處在其自身或所連通的電流回路別的導(dǎo)體(或相鄰導(dǎo)電系統(tǒng))電流所形成的磁場(chǎng)中,因而它會(huì)受到力的作用,電器中的電動(dòng)力是載流體相互作用的電磁機(jī)械力,是洛侖茲力的宏觀表現(xiàn) 開(kāi)關(guān)電器中的電弧伴隨開(kāi)關(guān)觸頭的分離或即將合攏時(shí)而產(chǎn)生,因而也會(huì)受到電動(dòng)力的作用,它同時(shí)又是強(qiáng)功率的熱源,往往與巨大的短路電流同時(shí)存在。,二. 最大允許溫升的規(guī)定,GB11021將電氣絕緣材料按耐熱分為Y、A、E、B、F、H、C七個(gè)等級(jí),愈往后的等級(jí),其長(zhǎng)期工作下的極限溫度愈高,如A級(jí),其極限溫度為105,B級(jí)130,而C級(jí)可高于180。 例如對(duì)A級(jí)絕緣材料,當(dāng)溫度高于105,每增加810 ,熱使用壽命將縮短一半。 絕緣材料的介質(zhì)損耗也隨溫度的上升而增加,因而其介質(zhì)強(qiáng)度就下降,如圖2.2,當(dāng)溫度超過(guò)80以后,隨溫度的升高,電瓷的擊穿強(qiáng)度迅速下降。,材料性質(zhì)隨溫度的變化,圖2.1 銅的抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系圖2.2 瓷的擊穿強(qiáng)度與溫度的關(guān)系 1長(zhǎng)期工作 2短時(shí)工作,第二節(jié) 電器的發(fā)熱和散熱規(guī)律,一、電器中熱量的產(chǎn)生 1、電阻損耗 P=I 2 R 集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)使電流密度的分布不均勻,同相電流,交流電阻的表達(dá)式,考慮上述兩效應(yīng)后,交流電阻的表達(dá)式可寫(xiě)為,電阻率與溫度有關(guān) = 20 1+(20) = 0 (1+T),鐵磁損耗,2. 鐵磁損耗 當(dāng)導(dǎo)體上有交變電流時(shí),這些鋼鐵件會(huì)產(chǎn)生鐵磁損耗渦流和磁滯損耗。通常情況下在鐵件中垂直于磁通的截面上總會(huì)存在感生的渦流,且渦流的磁場(chǎng)方向總是抵消激磁磁通的,因此磁場(chǎng)總是集中在鐵件的表層,這稱之為磁通的趨表效應(yīng),磁通的滲透深度往往只有幾毫米。 3.介質(zhì)損耗,二. 熱的散失,散熱有傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射三種方式,傅立葉定律,式中負(fù)號(hào)表示熱流向溫度降低的方向傳遞,為比例系數(shù),稱為導(dǎo)熱系數(shù)。它表征了物體導(dǎo)熱能力的大小,也即單位時(shí)間、單位面積、每度溫差能傳導(dǎo)的熱量。不同物質(zhì)在常溫下的導(dǎo)熱系數(shù)見(jiàn)表2-3,的量綱為W/mK。,三. 物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù),四. 熱阻概念,對(duì)于一維情況,整個(gè)S面的熱流qs (W)為:,熱阻公式,五.固態(tài)發(fā)熱體對(duì)流體媒質(zhì)的散熱計(jì)算,在實(shí)際的工程熱計(jì)算中,采用牛頓公式,牢記,綜合散熱系數(shù)Ks,第三節(jié) 均質(zhì)導(dǎo)體的升溫與冷卻過(guò)程,若假定升溫過(guò)程電流 I 和電阻Rac 都是不變的定值,以通電開(kāi)始作為計(jì)時(shí)的起點(diǎn),且在時(shí)間增量dt內(nèi)有溫度增量d、溫升增量d。那么可得熱平衡方程:,式中P發(fā)熱功率(W),C比熱容,1kg的該物體,溫度升高一度所需的熱量(J/kgK),G導(dǎo)體本身的質(zhì)量(kg),導(dǎo)體的溫升(K),t電流通過(guò)的時(shí)間(S)。,導(dǎo)體的溫升變化曲線,圖2.8 導(dǎo)體的溫升與冷卻曲線 圖2.9 導(dǎo)體的熱時(shí)間常數(shù)與短時(shí)過(guò)載能力,沿導(dǎo)體長(zhǎng)度方向的溫度分布,在穩(wěn)定溫升的情況下,有熱平衡方程式:,整理為,其中 l 是導(dǎo)體橫截面的周長(zhǎng),沿導(dǎo)體長(zhǎng)度方向的溫度分布,上式的通解為,沿導(dǎo)體長(zhǎng)度的溫度分布,圖2.11 沿導(dǎo)體長(zhǎng)度的溫度分布,考慮溫度隨時(shí)間和位置的變化,第四節(jié) 短時(shí)及短路情況下的熱計(jì)算,一 短時(shí)及短路情況下的熱計(jì)算 1.電器有四種工作制: 長(zhǎng)期工作制 間斷長(zhǎng)期工作制(如8小時(shí)工作制)、 短時(shí)工作制 反復(fù)短時(shí)工作制,工作時(shí)間愈短,允許通流能力愈強(qiáng),設(shè)短時(shí)工作的時(shí)間為td,并使短時(shí)工作的溫升d 與長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定溫升w 相等,則,工作時(shí)間愈短,允許通流能力愈強(qiáng),二、短路電流下的熱計(jì)算,當(dāng)負(fù)載被短路時(shí),已處于某一載流溫升狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)電路將要流過(guò)巨大的短路電流。由于短路電流通過(guò)的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng),但因發(fā)熱功率與電流的平方成正比。因此其熱計(jì)算可作絕熱過(guò)程考慮。,短路電流下的熱計(jì),考慮進(jìn)短路過(guò)程電阻和電流的變化情況后,較詳細(xì)的推導(dǎo),其中S是導(dǎo)體的截面積,是電阻溫升系數(shù),具有不同非周期分量的瞬態(tài)電流處理,三、電器的短時(shí)電流耐受能力(即熱穩(wěn)定性),導(dǎo)體的截面大小確定后,在一定的溫升下所允許的I 2t 值是不變的,那么能否在保持I 2t 值情況下,減小電流增大時(shí)間,或增大電流減少時(shí)間呢? 經(jīng)驗(yàn)表明當(dāng)t值在0.5S5S的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),可近似認(rèn)為其I 2t 的熱效應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)電器是等效的。,第五節(jié) 少油斷路器導(dǎo)電系統(tǒng)的長(zhǎng)期發(fā)熱計(jì)算舉例,斷路器導(dǎo)電桿的溫升,某10kV少油斷路器額定電流Ie=600A,回路電阻RAC=120,有關(guān)傳熱的主要結(jié)構(gòu)尺寸(單位mm)如圖2.12,試計(jì)算斷路器導(dǎo)電桿的溫升。 1、熱功率(熱流)q q=I2R=6002120106 =43W,斷路器導(dǎo)電桿的溫升,(1) 導(dǎo)電桿到油的對(duì)流換熱熱阻Rr1 參考表2-4,取K=75W/m2K,由實(shí)際結(jié)構(gòu)可得散熱面積約為0.04m2,用式2-13可算得 Rr1=1/(KSS)=0.33(K/W)。 (2) 靜觸頭支座的熱傳導(dǎo)熱阻Rr2 由式2-10,我們有 Rr2 = / S 是鋁的導(dǎo)熱系數(shù),由表2-3得=204W/mK,是支座長(zhǎng)度,由實(shí)際結(jié)構(gòu)得=12cm,S為支座截面,實(shí)際結(jié)構(gòu)為S=15cm2,代入這些數(shù)值可得Rr2=0.4(K/W)。,斷路器導(dǎo)電桿的溫升,(3) 玻璃鋼筒的熱傳導(dǎo)熱阻Rr3 同理用式2-10,只不過(guò)對(duì)玻璃鋼筒而言,有=0.4W/mK,=1.4cm, S= (10+1.4)20=716cm2=0.0716m2,代入這些數(shù)值可得Rr3 =0.49(K/W)。,(4) 玻璃鋼筒表面散熱熱阻Rr4 用式2-13,取表面散熱系數(shù)K=10W/m2K,而玻璃鋼筒的表面散熱面積為0.0806m2,故可算得Rr4=1.24(K/W). (5) 鋁帽表面散熱熱阻Rr5 鋁帽表面為側(cè)表面與上表面之和,取散熱系數(shù)為K=10W/m2K,代入實(shí)際表面積S=0.12m2可算得Rr5=0.83(K/W)。,第六節(jié) 電器中電流的力效應(yīng)概述,一、受力方向分析,任何載流導(dǎo)體微元所受的力都可用左手定側(cè)確定其受力方向,即當(dāng)磁力線自手心進(jìn)入時(shí),四指指向電流方向,則垂直于四指的大姆指指向受力方向。 技巧:導(dǎo)體的受力方向可依據(jù)導(dǎo)體兩側(cè)磁力線的疏密程度來(lái)判斷,磁力線密的一側(cè)總是把導(dǎo)體推向稀的一側(cè)。,受力方向,電器中電動(dòng)力利弊舉例,圖2.15 電器中電動(dòng)力利弊舉例,第七節(jié) 載流系統(tǒng)電動(dòng)力的計(jì)算,一、用畢奧薩伐爾定律計(jì)算電動(dòng)力,l1和l2兩線段間總的作用力為,第七節(jié) 載流系統(tǒng)電動(dòng)力的計(jì)算,計(jì)算電動(dòng)力的通用表達(dá)式可寫(xiě)成:,C是一個(gè)系數(shù),完全由導(dǎo)體間的相互位置、幾何結(jié)構(gòu)及介質(zhì)種類等具體條件所確定。 不同回路結(jié)構(gòu)的回路系數(shù)可從有關(guān)手冊(cè)查到 。,二、用能量平衡原理計(jì)算電動(dòng)力,由電磁場(chǎng)的知識(shí)可知,在任何載流系統(tǒng)中,導(dǎo)體受電動(dòng)力作用向某一方向產(chǎn)生元位移時(shí),所作的功應(yīng)等于系統(tǒng)儲(chǔ)能的變化(即虛位移法)即:,因此,F(xiàn)等于,三、例子,例1:設(shè)有L形導(dǎo)體,如圖2.17,流過(guò)導(dǎo)體的電流為I,現(xiàn)計(jì)算導(dǎo)體水平部分所受的電動(dòng)力。 先計(jì)算垂直部分導(dǎo)體在水平導(dǎo)體元線段dx處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 。由比奧沙瓦定律,垂直部分全長(zhǎng)在dx處有,圖2.17,例1-繼續(xù),由圖可見(jiàn),dy在整個(gè)沿h的移動(dòng)過(guò)程中從2=90變到180-1,而r=x/sin,若取電流方向與I的正方向一致,則B可表示為:,那么,元線段dx 所受的電動(dòng)力為,例1,因此,,例2,求圓環(huán)形載流導(dǎo)體所受的電動(dòng)力 設(shè)有圖2.18的圓環(huán)形導(dǎo)電線匝,導(dǎo)體的半徑為,圓環(huán)半徑為R。這種導(dǎo)電系統(tǒng)的電動(dòng)力顯然是企圖使圓環(huán)的面積增大,即如圖所示,圓環(huán)所受的是切向拉力。切向拉力意味著使圓周l=2R增大,聯(lián)想式(2-36),我們只要求出系統(tǒng)儲(chǔ)能W與坐標(biāo)l的關(guān)系式W=f(l),則其力可求。若導(dǎo)體的電流為I,則,圖2.18,例2,因此,將l=2R 代回,例3,觸頭的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),實(shí)際上當(dāng)x增大dx時(shí),系統(tǒng)儲(chǔ)能的變化體現(xiàn)在圖(c)陰影部分繞軸線00的磁力線的變化上,因?yàn)橄到y(tǒng)儲(chǔ)能的表達(dá)式為,為陰影部分的磁通,即高為x,內(nèi)圓半徑為r1、外圓半徑為r2的繞軸環(huán)柱體中的磁場(chǎng)能:,那么,觸點(diǎn)間的距離變dx時(shí)的作用力為,例3,第八節(jié) 交流電動(dòng)力,一、交流電動(dòng)力的計(jì)算方法 與上節(jié)相同,所不同的是因電流隨時(shí)間變化,因而電動(dòng)力也隨時(shí)間而變化。,二、單相交流電動(dòng)力,對(duì)于同一回路的兩個(gè)載流導(dǎo)體,若通過(guò)的是同一正弦交變電流,且,電動(dòng)力的平均值,電動(dòng)力的平均值Fp為,通常,人們關(guān)心的是電動(dòng)力的最大值,對(duì)于非正弦變化的電流,只要各導(dǎo)體通過(guò)的電流是相同的,同樣可用電流的最大值代入式(2-47)求得電動(dòng)力的最大值。如果兩個(gè)導(dǎo)體中流過(guò)的不是同一回路的電流,由于電流相位的不同,情況就要復(fù)雜一些。此時(shí)電動(dòng)力不僅要改變大小,也可能要改變方向,若某時(shí)刻兩電流在同相位或反相位同時(shí)達(dá)到最大值,則電動(dòng)力也達(dá)最大值,值的大小仍然由兩電流的乘積及回路系數(shù)決定。,三、三相正弦交流時(shí)的電動(dòng)力,在工頻三相電路中,各相電流都按正弦變化,且相角依次相差120,導(dǎo)體通常作三相同平面平行布置或不在同一平面角形布置,因此每相導(dǎo)體都同時(shí)受到其余兩相電磁耦合的作用力,在任一瞬間導(dǎo)體所受的力是兩個(gè)電動(dòng)力的向量和,其大小和方向都隨時(shí)間而變化,且其變化規(guī)律必然與導(dǎo)體的布置方式相關(guān) 。,四、短路時(shí)的電動(dòng)力,短路電流中除有周期分量外,還有非周期分量。若短路是在電壓過(guò)零時(shí)發(fā)生,短路電流的非周期分量最大,短路電流沖擊值也最大,此時(shí)有:,式中,Id短路電流周期分量有效值(即短路穩(wěn)態(tài)有效值);非周期分量的衰減系數(shù),由短路回路的L及R確定,通??扇?22.3S1。所以單相交流短路的電動(dòng)力為:,三相交流短路時(shí)的電動(dòng)力,三相短路時(shí)的電流可簡(jiǎn)單表示為,式中為合閘時(shí)A相電源電壓的相位角 ,電動(dòng)力的最大值為,結(jié)束!,

注意事項(xiàng)

本文(電流的熱效應(yīng)和力效應(yīng).ppt)為本站會(huì)員(max****ui)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

溫馨提示:如果因?yàn)榫W(wǎng)速或其他原因下載失敗請(qǐng)重新下載,重復(fù)下載不扣分。




關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!