Технічні дані провідникових матеріалів

Таблиця Д.2.1 - Основні технічні дані провідникових матеріалів

Матеріал	Температура плавлення, Тпл, оС	Питомий електричний опір, ρ, Ом.мм2.град	Теплопровідність, λ, Вт/см·град.	Температурний коефіцієнт опору при 20оС,1/град.10-6
Алюміній	657	0,026-0,029	2,1	44
Латунь	900-960	0,031-0,079	1,09-1,25	20
Мідь	1083	0,0175-0,018	3,93-4,1	41
Олово	232	0,124-0,116	0,64	44
Срібло	960	0,015-0,016	4,21	36
Сталь	1400-1530	0,103-0,14	0,45-0,48	60

Таблиця Д.2.2 - Напруги розм'якшення (U₁) і плавлення (U₂) контактних мате-ріалів

Матеріал контакту	U1, B	U2, B
Алюміній	0,1	0,3
Залізо	0,21	0,6
Нікель	0,22	0,65
Мідь	0,12	0,43
Цинк	0,1	0,17
Срібло	0,09	0,37
Золото	0,08	0,43
Платина	0,25	0,65
Вольфрам	0,4	1,1
Мідь-цинк(40%)	-	0,2

Л а б о р а т о р н а р о б о т а №4

Дослідження нагрівання та охолодження електричних апаратів Мета роботи

Дослідити і вивчити процеси нагрівання й охолодження котушок електричних апаратів. Оволодіти методикою експерименту.

Програма роботи

1. Ознайомитися з досліджуваним електромагнітом і обладнанням робочого місця. Записати паспортні дані обладнання і приладів.

2. Зібрати схему для дослідження нагрівання котушок електричних апаратів.

3. Визначити непрямим методом опір R₀ і струм I₀ холодної котушки.

4. Дослідити криву нагрівання та охолодження котушки при різних значеннях повітряного зазору магнітної системи.

5. Розрахувати теплову постійну часу нагрівання.

6. Визначити теплову постійну часу нагрівання та охолодження котушки графічними методами.

7. Побудувати спільно експериментальну і розрахункову криві нагрівання та охолодження котушки при різних зазорах магнітної системи.

8. Розрахувати і побудувати криву розподілу перевищення температури по радіусу котушки при різних зазорах магнітної системи.

Основні теоретичні положення

Для будь-якого моменту часу рівняння теплового балансу електричних апаратів або окремих його елементів має вигляд:

, (4.1)

де - потужність втрат у провіднику за час ;

- потужність, що йде на нагрівання провідника;

- потужність, що віддається в навколишнє середовище;

- маса провідника (тіла), кг;

- питома теплоємність, Вт^.с/(кг ^{. о}С);

- поверхня тепловіддачі провідника, м²;

- перевищення температури провідника (тіла), ^оС;

- коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м^{2 . о}С).

Нагрівання електричних апаратів може проходити при наступних основних режимах:

а) при постійності потужності втрат ; ; (пристрої або апарати, у яких опір мало змінюється при зміні температури);

б) при постійноcті струму , , , де - температурний коефіцієнт опору (силові ланцюги майже всіх апаратів, в яких струм у ланцюзі визначається навантаженням; <<);

в) при постійності напруги , , (котушки апаратів).

Якщо прийняти і с постійними, то при постійності потужності рішення рівняння (4.1) відносно τ буде:

, (4.2)

де - стале перевищення температури, ^оС.

- теплова постійна часу нагрівання, с.

Стале перевищення температури визначається:

=С. (4.3)

Якщо нагрівання починається з холодного стану (τ₀ = 0), то

. (4.4)

При відключенні апарата від мережі, він охолоджується, і

. (4.5)

Для режиму постійності струму рішення рівняння (4.1) відносно τ має вигляд:

, (4.6)

де - стале перевищення температури, ºС;

- постійна часу нагрівання, с;

- теплова інтенсивність електротермічного процесу.

На відміну від режиму нагрівання при постійній потужності, при постійному струмі та у сильному ступені залежать від теплової інтенсивності електротермічного процесу. При , .

При постійності напруги розраховується так:

. (4.7)

Рівняння нагрівання при цьому режимі має вид (4.6).

Швидкість підвищення температури визначається:

, (4.8)

де - теплоємність тіла (провідника), Вт ^. с.