TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6b

Công thức tính toán : Để tính toán tổn hao trong mạch từ thực tế thường tính theo suất tổn hao, đó là công suất tổn hao tính trên 1kG thép và được xác định bằng thực nghiệm, tổn hao công suất do dòng xoáy và từ trễ được tính : Pxt = kd . pxt.M , W ( 6-8) Trong đó : M - khối lượng thép mạch từ, kG. pxt - suất tổn hao công suất, W/kG. kd = 2.3 - hệ số thực nghiệm xét đến sự tăng tổn hao trong mạch từ phép khối so...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TÍNH TOÁN NHIỆT Chương 6b /- TÍNH TOÁN TỔN HAO TRONG MẠCH TỪ DO TỪ XOÁY VÀ TỪ TRỄ. 1 - Công thức tính toán : Để tính toán tổn hao trong mạch từ thực tế thường tính theo suất tổnhao, đó là công suất tổn hao tính trên 1kG thép và được xác định bằng thựcnghiệm, tổn hao công suất do dòng xoáy và từ trễ được tính : Pxt = kd . pxt.M , W ( 6-8) Trong đó : M - khối lượng thép mạch từ, kG. pxt - suất tổn hao công suất, W/kG. kd = 2  3 - hệ số thực nghiệm xét đến sự tăng tổn hao trong mạch từ phép khối so với tổn hao trong tấm thép. 2 - Xác định suất tổn hao bằng bảng và đồ thị: Suất tổn hao do dòng xoáy và hiện tượng trễ của thép KTĐ ứng với giátrị từ cảm B = 1 Tesla và tần số f = 50 Hz được cho trong bảng 6-3. Ở những giá trị từ cảm và tần số khác có thể tính qui đổi theo công thức: Bm 2 pB/50 = p1/50. ( ) , N/kG ( 6-9 ) 1 f 1/3 p1/f = p1/50. ( ) , N/kG ( 6-10) 50 Ở đây p1/50 - suất tổn hao công suất do dòng điện xoáy và từ trễ ở Bm =1 Tesla và f = 50 Hz. pB/50 - suất tổn hao công suất do dòng điện xoáy và từ trễ ở B khác và f = 50 hZ. p1/f - suất tổn hao công suất do dòng điện xoáy và từ trễ ở Bm =1 Tesla và tần số f. Để thuận tiện ta có thể sử dụng đồ thị sự phụ thuộc của suất tổn haocông suất do dòng điện xoáy và hiện tượng trễ của từ cảm, trình bày trênhình 6 -3. Khi tần số lớn hơn 50 Hz tổn hao công suất sẽ tăng nhiều, trrênhình 6 -4 là đồ thị biểu thị sự phụ thuộc của tổn hao do dòng xoáy và từ trễvào tần số của thép KTĐ có thành phần gần giống thép 330 dày 0,33 mm. 3 - Xác định tổn hao công suất do dòng xoáy và từ trễ, sự tương quangiữa tổn hao do dòng xoáy và tổn hao do từ trễ. Tuỳ theo loại thép KTĐ mà tổn hao do từ trễ và dòng xoáy nhiều hay ít,tương quan giữa hai lượng tổn hao này tuỳ thuộc vào loại thép KTĐ và tầnsố của nguồn điện. - Ở tần số 50Hz tổn hao do hiện tượng trễ không phụ thuuộc độ lớn củatừ cảm và chiếm một tỷ lệ nhất định trong toàn bộ tổn hao do dòng xoáy vàhiện tượng trễ tuỳ theo loại thép : với loại 11 - 12 chiếm ( 70  75 )% 43 - 43A chiếm ( 50  60 )% 320 - 330 chiếm (25  35 )% - Khi tần số tăng lên, tổn hao do hiện tượng trễ tăng tỷ lệ với tần số còntổn hao do dòng xoáy tăng tỷ lệ bình phương với tần số. Vi dụ ở một trị số Bnhất định tần số thay đổi từ 50 Hz đến 400Hz thì tổn hao do hiện tượng trễtăng 8 lần và tổn hao do dòng xoáy tăng 64 lần. Trị số suất tổn hao công suấtdo hiện tượng trễ và dòng xoáy ở thép KTĐ cán nóng được xác định theocông thức : f f pxt = px + pt = t.( .Bm) + x.( .Bm)2, W/kG ( 6-11) 100 100 Trong đó t, x là hệ số thực nghiệm cho trong bảng.  = 1,6 khi Bm = 0,1  1 Tesla.  = 2 khi Bm = 1  1,9 Tesla. Hình 6-3: Sự phụ thuộc của suất tổn hao công suất do dòng xoáy và hiện tượng trễ vào từ cảm ( biên độ) của thép KTĐ ở tần số 50Hz. Hình 6-4: Sự phụ thuộc của suất tổn hao do dòng xoáy và hiện tượng trễ vào tần số nguồn ứng với các giá trị khác nhau của từ cảm ( biên độ ) từ 0,2  1,3 Tesla của thép KTĐ gần với loại 320 dày 0,35. 6 -2. Tính toán nhiệt và các hệ số toả nhiệt ở chế độ làm việc dài hạn (độ ổn định nhiệt ). Các quá trình nhiệt xảy ra trong khí cụ điện nói chung là các quá trìnhphức tạp do sự tác dụng đồng thời ba dạng trao đổi nhiệt. Đối lưu, bức xạ vàdẫn nhiệt, khi tính toán nhiệt ta có thể xét tác dụng riêng lẻ của từng dạngtrao đổi nhiệt, sau đó cộng tất cả những thông số riêng rẽ lại. Như vậy trongnhiều trường hợp cụ thể có thể chỉ phải tính đến tác dụng của hai hay mộtdạng trao đổi nhiệt, dạng còn lại ảnh hưởng không đáng kể đến quá trìnhnhiệt của khí cụ điện. Bài toán xét riêng rẽ từng dạng trao đổi nhiệt không đề cập trong giáotrình này. I/- CÔNG THỨC NEWTON. Ở quá trình phát nóng xác lập có thể tính toán nhiệt theo công thứcNewton, trong đó đưa vào một hệ số toả nhệt Kt đặc trưng cho cả ba dạngtrao đổi nhiệt. Ý nghĩa vật lý của công thức này là ở chỗ công suất P tiêu tántrong chi tiết ở chế độ xác lập được toả ra từ bề mặt của chi tiết đó Sbm, côngthức có dạng : P = Kt.Sbm.(od - mt) = Kt.Sbm. (N) ( 6-12) Ở đây : Sbm - diện tích bề mặt toả nhiệt m2. od - nhiệt độ ổn định của bề mặt 0C. mt - nhiệt độ môi trường xung quanh 0C.  - độ tăng nhiệt độ 0C. Kt - hệ số toả nhiệt W/m2.0C. Hệ số toả nhiệt là một h ...