CHƯƠNG 4 : CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN

Trong quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại , một phần năng lượng sẽ bị tiêután ngay bên trong máy điện . Phần năng lượng đó được biểu thị ở dạng tổn thất toàn phần DP .Công suất tổn thất toàn phần này sẽ biến thành nhiệt năng và đốt nóng máy điện . Trong quá trìnhbị đốt nóng nhiệt độ của máy điện sẽ tăng dần lên , theo lý thuyết nếu không có sư tỏa nhiệt ramôi trường xung quanh thì nhiệt độ của nó sẽ tăng lên vô cùng ....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 4 : CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆNCHƯƠNG 4 : CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ ĐIỆN §4.1 Quá trình phát nóng và làm mát máy điện 1 . Khái niệm chungTrong quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng hoặc ngược lại , một phần năng lượng sẽ bị tiêután ngay bên trong máy điện . Phần năng lượng đó được biểu thị ở dạng tổn thất toàn phần ∆P .Công suất tổn thất toàn phần này sẽ biến thành nhiệt năng và đốt nóng máy điện . Trong quá trìnhbị đốt nóng nhiệt độ của máy điện sẽ tăng dần lên , theo lý thuyết nếu không có sư tỏa nhiệt ramôi trường xung quanh thì nhiệt độ của nó sẽ tăng lên vô cùng . Nhưng trên thực tế máy điện có sựtỏa nhiệt ra môi trường xung quanh qua bề mặt của nó . Nhiệt lượng tỏa ra môi trường tỉ lệ vớinhiệt độ của máy điện . Sau một thời gian xác định , nhiệt độ bên trong máy điện sẽ đạt tới trị sốổn định . ở trạng thái này nhiệt tỏa ra ngoài môi trương xung quanh bằng nhiệt sinh ra trong máyđiện . Để đạt tới trị số này máy điện phải có tải dài hạnDo máy điện được cấu tạo từ nhiều vật liệu khác nhau nên sự trao đổi nhiệt giữa các bộ phậncung khác nhau. Vì vậy muốn nghiên cứu quá trình trao đổi nhiệt được dễ dàng , ta phải giả thiếtmáy điện là một một hệ gồm nhiều nhiều vật thể đồng nhất có trao đổi nhiệt với nhau và có mộtsố đặc điểm sau: + Hệ số dẫn nhiệt vô cùng lớn và nhiệt độ ở mọi điểm là như nhau. + Nhiệt dung và độ tỏa nhiệt của vật thể không đổi + Độ tỏa nhiệt tỉ lệ bậc nhất với hiệu số nhiệt độ giữa máy điện và môi trường + Nhiệt độ môi trường không đổi và không phụ thuộc vào nhiệt độ máy điện2. Phương trình cân bằng nhiệt a. Phương trình phát nóng Máy điện làm việc với công suất P thì tổn thất công suất trong máy điện là 1 −η ∆P = P ηNhiệt lượng sinh ra bên trong máy trong thời gian dt là Q = Q1 + Q2 = ΔPdtNhiệt lượng này được chia làm 2 phần : Thành phần Q1 đốt nóng máy điện làm cho nhiệt độ củanó tăng lên so với môi trường xung quanh , thành phần Q2 tỏa ra môi trường xung quanh ( tỉ lệ vớihiệu số giữa máy điện và môi trường )Phương trình cân bằng nhiệt của máy điện sẽ là : ∆P.dt = Cdτ + AτdtTrong đó : τ = t md − t mt : Nhiệt sai giữa máy điện và môi trường 0 0 C : nhiệt dung riêng của máy điện A : Hệ số tỏa nhiệtGiải phương trình này với điều kiện t = 0;τ = τ bd ta có nhiệm τ = τ od (1 − e −t / θ ) + τ bd e −t / θ ∆P Cvới : θ = τ od = : Hằng số thời gian phát nóng ; : Nhiệt sai ổn định A A τ bd : Nhiệt sai ban đầuTa có đường cong phát nóng của máy điện như sau τ τ τ od τ od 1 1 2 τ bd τ bd 2 t t 0 0 a. Đường cong phát nóng b. Đường cong nguội lạnh 77 τ od − τ bdTa tính được t = θ ln τ od − τ Như vậy về mặt lý thuyết thời gian cần thiết để nhiệt sai của động cơ đạt tới giá trị ổn địnht → ∞ tuy nhiên trên thực tế để τ = τ δd thì t = (3÷ 5) θKhi máy điện làm việc với tải định mức thì nhiệt độ của nó sẽ đạt tới trị số lớn nhất: ∆Pdm τ δ d .dm = A 1 − η dm ∆Pdm = Pdm . ηdm ηdm η = τ δ d .dm . A. dm Pdm = ∆Pdm . 1 − η dm 1 − η dmTrong đó Pdm phụ thuộc η đm và A . Như vậy qua biểu thức trên ta nhận thấy để tăng công suất địnhmức của máy điện ta phải tăng được hiệu suất và tăng hệ số A ( hệ số A ...