电器线圈发热的研究

电器线圈发热的研究一．实验目的；1．直流电阻法测量线圈的平均温升；用牛顿公式计算线圈表面稳定温升；2．用热敏电阻法（或热电偶法）测量线圈内部径向温度分布：二·实验设备：序号设备名称规格数量备注1现代电器技术综合实验平台THPDQ-1型1台2直流继电器测试装置天煌1台3测温板自制1三．实验线路图：四．实验内容与方法：1.测温原理金属导体的电阻随温度的变化而变化，故，R＝R0（1+αθ）R—温度为θ时的线圈电阻R0—温度为0℃时的线圈电阻α—温度为0℃时导线的电阻温度系统，紫铜1/234.5℃，铝1/245℃。2.用直流电阻法测量线圈的平均温升，平均温升的计算公式：图1电器线圈发热实验线路图τ＝112RRR（1+θ01）+（θ01－θ02）测线圈冷态电阻R1，热态电阻R2，周围空气温度θ01，θ02，可得τ式中：τ——线圈的平均温升(℃)R2——线圈发热厉的电阻（Ω）Rl——线圈发热前的电阻（Ω）θ01——线圈发热前的周围温度(℃)θ02——线圈发热后的周围温度(℃)3.用冷却曲线外推法，计算稳定温升。线圈断电后的温升随时间按指数规律下降，其公式如下：τ＝τweTt式中：τ——线圈的平均温升(℃)τw——线圈的稳定温升(℃)冷却曲线如下图：4.用牛顿公式计算线圈表面稳定温升：τw＝dTSKP式中：τw－线圈表面稳定温升(℃)P－供给发热体的功率（瓦）KT－线圈散热系数KT可取（10-12.5）X104（℃cm2瓦）Sd－有效散热面积（cm2）即：Sd=Sw+βSN式中：Sw－线圈外表面（cm2）；SN－线圈内表面（cm2）；β－等效系数，对于在绝缘金属架上的线圈β的取值为1.7。∴Sd＝πD2H+2)(D2122D+1.71DH（cm2）五．实验步骤：1.接好线路，调压器归零，直流可调电源调至最小，测量环境温度及冷态线圈电阻R1；2.通过SA3接通交流回路，调节电源电压使其输入线圈有功功率为10瓦，而后切断交流回路；3.接通直流回路，调节直流电源电压使其输入线圈功率为20瓦，开始每隔30s测量一次线圈第四点温度值（若第四测温点有问题可换成第五测温点），通电15分钟后，调节直流电源电压使其输入线圈功率为10瓦，通电10分钟使其达稳定温升，测出1至8点的温度值，测完后通过转换SA4开关，立即测出线圈电阻R2经60s后再测出R2’。4.测完R2’后，接通已调好10瓦的交流回路，通电10分钟，测出1至8点的温度值。六．报告要求：1．以表格列出实验数据，画出径向第4点的温升曲线。2．用冷却曲线外推法及用牛顿公式计算计算表面稳定温升(τw)，加以分析比较。3．在同一坐标纸画出10瓦时，交、直流径向各点温度分布，加以分析比较。4．思考题的分析。七．思考题：1．交、直流径向温度分布中有何异同？最高温度点偏向铁蕊还是偏向线圈表面？为什么？2．交流的线圈温度比直流的低，为什么？