第一章-电器导体的发热计算ppt课件.ppt

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1、电器理论基础FundamentalsofElectricalApparatus电气与控制工程学院王智勇2021/7/29第一章　电器导体的发热计算2学时48：授课8：实验1周：课程设计考试：平时（20%）+卷面（80%）参考书：1、张冠生.电器理论基础2、夏天伟.电器学3、贺湘琰.电器学4、王其平.电器电弧理论5、程礼椿.电接触理论电器理论基础2021/7/29第一章　电器导体的发热计算3电器（ElectricApparatus）电器的定义用于接通和断开电路断续或连续改变电路参数实现对电路或非电对象切换

2、、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备（Equipments)电器的分类交流、直流电器高压、低压电器工业、农用、航空、矿用电器（防爆电器……)控制电器、保护电器、切换电器2021/7/29第一章　电器导体的发热计算4电器（ElectricApparatus）典型电器继电器：Relay（电磁式、半导体、数字）接触器：Contactor断路器：CircuitBreaker熔断器：Fuse隔离开关：Disconnector限流器：CurrentLimiter互感器：Transformer（PT、CT）202

3、1/7/29第一章　电器导体的发热计算5电器（ElectricApparatus）典型电器的结构原理从控制角度看：输入部分+输出部分从结构角度来看：感测器官+执行器官输入信号感测信号机构执行器官输出信号电流电压线圈双金属片电磁弹簧触头灭弧室分闸合闸举例2021/7/29第一章　电器导体的发热计算6电器理论基础绪论第一章电器导体的发热计算第二章电器中的电动力计算第三章电弧的基本特性第四章交流电弧的熄灭原理第五章开关电器典型灭弧装置的工作原理第六章电接触理论第七章电磁系统2021/7/29第一章　电器导体的

4、发热计算7第一章电器导体的发热计算教学目的与要求：掌握电器的温升及电器中热源的主要来源，熟悉电器的热传递形式教学重点与难点：电器温升与温度的不同，电器中的热源主要来自三个方面：电阻损耗；涡流与磁滞损耗；介质损耗。教学基本内容：电器的允许温升电器中的热源电器中的热传递形式电器表面的稳定温升计算──牛顿公式不同工作制下电器的热计算电器典型部件的稳定温升分布短路电流的热计算和电器的热稳定性2021/7/29第一章　电器导体的发热计算8第一章电器导体的发热计算§1-1电器的允许温升§1-2电器中的热源§1-3电

5、器中的热传递形式§1-4电器表面稳定温升计算-牛顿公式§1-5不同工作制下电器的热计算§1-6电器典型部件的稳定温升分布§1-7短路电流的热计算和电器的热稳定性2021/7/29第一章　电器导体的发热计算9§1-1电器的允许温升导体导体、铁磁体绝缘体周围介质设备涡流、磁滞损耗焦耳损耗介质损耗散发加热升温发热热平衡散热2021/7/29第一章　电器导体的发热计算10§1-1电器的允许温升电器温度过高的影响绝缘材料的绝缘强度明显下降金属材料的机械强度显著降低（长时与短时发热不同）加速触头材料等的氧化、发生熔

6、焊等2021/7/29第一章　电器导体的发热计算11§1-1电器的允许温升极限允许温升(Temperaturerise)定义电器极限允许温度与工作环境温度之差我国标准规定周围空气的温度范围为±40℃制定依据保证电器的绝缘不致因温度过高而损坏，或使工作寿命过分降低；导体和结构部分不致因温度过高而降低其机械性能。2021/7/29第一章　电器导体的发热计算12第一章电器导体的发热计算§1-1电器的允许温升§1-2电器中的热源§1-3电器中的热传递形式§1-4电器表面稳定温升计算-牛顿公式§1-5不同工作制下

7、电器的热计算§1-6电器典型部件的稳定温升分布§1-7短路电流的热计算和电器的热稳定性2021/7/29第一章　电器导体的发热计算13§1-2电器中的热源热源涡流损耗电阻（焦耳）损耗介质损耗磁滞损耗电流通过导体产生交流电器导体中产生交流电器铁磁体中产生交流电器绝缘体中产生2021/7/29第一章　电器导体的发热计算14§1-2电器中的热源电阻损耗（焦耳损耗）电流通过导体所产生的能量损耗Kf=KjKlP=KfI2RP：功率（W）I：电流（A）R：电阻（Ω）Kf：考虑交变电流集肤效应和邻近效应对电阻影响的系

8、数，称为附加损耗系数Kj：集肤系数Kl：临近系数2021/7/29第一章　电器导体的发热计算15§1-2电器中的热源集肤效应导体内部电流交链的磁通不同2021/7/29第一章　电器导体的发热计算16§1-2电器中的热源导体内部电流交链的磁通不同交变磁通产生的反电势不同导体中电流分布不同透入深度集肤效应系数集肤效应A：截面积（m2）p：周长（m）f：电流频率（Hz）ρ：电阻率（Ωm）2021/7/29第一章　电器导体的发热计算17§1-2电器