變壓器的溫升計(jì)算公式
1 引言
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/179180.htm工頻變壓器的計(jì)算方法很多人認(rèn)為已趨成熟沒有什么可討論的,對于一個(gè)單位的工程技術(shù)人員來講溫升計(jì)算問題可能并不存在,溫升本身來源于試驗(yàn)數(shù)據(jù),企業(yè)本身有大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),溫升問題垂手可得。下面就溫升的計(jì)算公式進(jìn)行探討,本文僅提出一個(gè)輪廓,供大家參考。
2 熱阻法
熱阻法基于溫升與損耗成正比,不同磁心型號(hào)熱阻不同,熱阻法計(jì)算溫升比較準(zhǔn)確,因其本身由試驗(yàn)得來,磁心又是固定不變的,熱阻數(shù)據(jù)由大型磁心生產(chǎn)廠商提供。有了廠家提供的熱阻數(shù)據(jù),簡單、實(shí)用何樂而不為。高頻變壓器可采用這一方法。而鐵心片供應(yīng)商不能提供熱阻這一類數(shù)據(jù),因此低頻變壓器設(shè)計(jì)者很難采用。熱阻法的具體計(jì)算公式如下:
式中,
溫升ΔT(℃)
變壓器熱阻Rth(℃/w)
變壓器銅損PW(w)
變壓器鐵損PC(w)
3 熱容量法
源于早期的灌封變壓器,由于開放式變壓器的出現(xiàn)這種計(jì)算方法已被人遺忘,可以說是在考古中發(fā)現(xiàn)。這種計(jì)算方法的特點(diǎn)是把變壓器看成是一個(gè)密封的元件,既無熱的傳導(dǎo),也無熱的輻射,更無熱的對流,熱量全部靠變壓器的鐵心、導(dǎo)線、絕緣材料消耗掉。這樣引出一個(gè)熱容量(比熱)的概念,就可以利用古人留給我們的比熱的試驗(yàn)數(shù)據(jù),準(zhǔn)確的計(jì)算出變壓器的溫升來。不是所有的變壓器都可以利用這一計(jì)算公式,唯獨(dú)只有帶塑料外殼的適配器可采用這一方法,這種計(jì)算方法準(zhǔn)確度猶如甕中捉鱉十拿九穩(wěn)。
若適配器開有百葉窗,那就有一部份熱量通過對流散發(fā)出去,如不存在強(qiáng)迫對流,百葉窗對溫升的影響只在百分之三左右。上一代的變壓器設(shè)計(jì)工作者對這一計(jì)算方法很熟悉,現(xiàn)在的變壓器設(shè)計(jì)工作者根據(jù)此線索,進(jìn)行考古也會(huì)有收獲。熱容量法的計(jì)算模式如下:
式中,溫升ΔT(℃)
變壓器質(zhì)量Gt(g)
變壓器銅損PW(w)
變壓器鐵損PC(w)
T—加熱時(shí)間常數(shù)(s)
At—變壓器散熱面積(cm2)
Ct——變壓器比熱(w·s/℃·g)
CC——鐵心比熱(w·s/℃·g)
GC——鐵心質(zhì)量(g)
cw——導(dǎo)線比熱(w·s/℃·g)
Gw——導(dǎo)線質(zhì)量(g)
cis——絕緣材料比熱(w·s/℃·g)
Gis——絕緣材料質(zhì)量(g)
Gt——變壓器質(zhì)量(g)
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