TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6

Kết cấu , kích thước và độ tin cậy khi vận hành của khí cụ điện phụ thuộc nhiều vào việc giải quyết phát nóng của chúng . Vì vậy trong quá trình thiết kế khí cụ điện việc tính toán nhiệt la rất cần thiết . Khi tính toán nhiệt ta thường gặo hai loại bài toán sau : 1. Bài toán 1 : Biết phụ tải của khí cụ điện (thường biểu thị bằng độ lớn dòng điện ) , diều kiện phát nóng của cho phép của các chi tiết và toàn bộ khí cụ điện ,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6 Chương 6 : TÍNH TOÁN NHIỆT §.6-1/ - NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔN HAO TRONG CÁC PHẦN TỬ DẪN ĐIỆN VÀ TỔN HAO TRONG LÕI THÉP . I/- NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN NHIỆT : Kết cấu , kích thước và độ tin cậy khi vận hành của khí cụ điện phụthuộc nhiều vào việc giải quyết phát nóng của chúng . Vì vậy trong quátrình thiết kế khí cụ điện việc tính toán nhiệt la rất cần thiết . Khi tính toán nhiệt ta thường gặo hai loại bài toán sau : 1. Bài toán 1 : Biết phụ tải của khí cụ điện (thường biểu thị bằngđộ lớn dòng điện ) , diều kiện phát nóng của cho phép của các chi tiếtvà toàn bộ khí cụ điện , phải xác định kích thước của các chi tiết vàtoàn bộ thiết bị sao cho kích thước và trọng lượn của toàn thiết bị càngnhỏ càng tốt . Bài toán này gặp khi ta thiết kế sản phẩm mới . 2. Biết kích thước của các chi tiết và toàn bộ thiết bị , điều kiệnphát nóng của các chi tiết và toàn bộ thiết bị , phải xác định khả năngtải của thiết bị (biểu thị bằng độ lớn của dòng điện ) . Cần cố gắng chothiết bị mang tải càng lớn càng tốt . Bài toán này thường gặp khi kiểmnghiệm sản phẩm đã có sẵn II/-PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN :Trên thực tế có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát nóng và tỏanhiệt của thiết bị điện bởi vậy việc tính toán nhiệt cho thiết bị điện mộtcách đầy đủ là rất khó khăn . Thông thường chúng ta tính toán gần đúngtheo các phương pháp sau : 1. Không xét sự tương hỗ giữa các phần tử của thiết bị và giả thiếtrằng tất cả nhiệt sinh ra trong mọi phần tử được truyền ra môi trườngxung quanh (ở chế độ xác lập) hoặc đốt nóng các phần tử (khi quá trìnhphát nóng ngắn hạn không ổn định ) .Từ những kết quả gần đúng này tacó thể điều chỉnh trong tính toán kiểm nghiệm . 2. Hiệu chỉnh kế cấu và tính lại chính xác nhằm giảm quá trình phátsinh nhiệt , tăng quá trình tỏa nhiệt . Sau đó thử nghiệm trên mô hìnhhoặc mẫu thí nghiệm của thiết bị và đánh giá kết quả . Để tính toán nhiệt của toàn bộ khí cụ điện ta tiến hành tính toán nhiệtcho từng chi tiết và cụm chi tiết căn cứ vào điều kiện tỏa nhiệt và điềukiện làm việc của khí cụ điện . Các cụm cần tính toán nhiệt gồm : - Các chi tiết , cụm chi tiết của mạch vàng dẫn điện như : thanh dẫn , đầu nối , tiếp điểm , đầu nối mềm . - Nam châm điện : cuộn dây , mạch từ của nam châm điện xoay chiều . - Các loại điện trở : mở máy , hãm , điều chỉnh , nối đất phụ … - Các chi tiết không dẫn điện đặt trong từ trường và điện trường xoay chiều bị phát nóng do có dòng xoáy và tổn hao trong điện môi . III/-NHIỆT ĐỘ PHÁT NÓNG CỦA CÁC PHẦN TỬ CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN : 1- Nhiệt độ phát nóng cho phép ở các chế độ làm việc trong bảng 6- 1 sẽ giới thiệu giới hạn nhiệt độ phát nóng cho phép và độ tăng nhiệt so với môi trường xung quanh là +40oC của các chi tiết khí cụ điện điều khiển và phân phối có điện áp định mức đến 1000V . Các giá trị ở bảng tương ứng với các chế độ làm việc dài hạn , ngắn hạn lặp lại , ngán hạn .Bảng 6-1: Tên chi tiết Độ tăng Nhiệt nhiệt oC độ oC1- Tiếp điểm đóng ngắt mạch chính : 55 95 a - bằng đồng (trong KCĐ phân phối) 65 105 bằng đồng (trong KCĐ điều khiển) chú thích 1 và 2 b - Mạ bạc chú thích 3 - - - c - có tấm đệm bằng bạc và hỗn hợp kim chú thích 4 - - - loại gốm của bạc với oxit catmi hoặc đồng d- Có tấm đệm bằng kim loại khác chú thích 5 --- e- Tiếp điểm trượt lớncó tấm đệm bằng bạc 80 120 2- Khối tiếp điểm có tấm đệm bằng bạc 80 120 3- Các mối tiếp xúc cứng bên trong KCĐ bằng vít , bulong, đinh tán (Rive) và các chú thích 2 --- mối nối cứng khác (không kể hàn ) a- bằng đồng , hợp kim đồng , nhôm , hợp kim nhôm , không có lớp mạ bảo vệ bề 55 95 mặt mối nối . b- bằng đồng , hợp kim đồng , nhôm , hợp kim nhôm , thép ít cacbon , có lớp mạ bề mặt mối nối bảo vệ khỏi bị ăn mòn bằng 65 105 kim loại xấu tương ứng đảm bảo ổn định điện trở tiếp xúc tốt hơn đồng . c- bằng đồng , hợp kim đồng , thép ít cacbon , có lớp mạ bề mặt mối nối bằng bạc bảo vệ 95 135 khỏi bị ăn mòn . 4- Các mối nối tiếp xúc bằng phương pháp 60 100 hàn đảm bảo độ bền mối nối . 5- Dây nối mềm bằng đồng tấm mỏng , sợi đồng dẹt hoặc xoắn , có lớp bề mặt bảo vệ 65 105 ăn mòn . 6- Các đầu cực đeer nối với dây dẫn bên ngoài bằng đồng , nhôm và hợp kim của chúng . 55 95 a- Không có lớp mạ bảo vệ bề mặt chú thích 6 --- b- Có lớp mạ bảo vệ bề mặt bằng Catmi , 65 105 ...