Bài tập các chế độ phát nóng
. Thanh dẫn dài 1m có tiết diện tròn có đường kính d = 20 mm, có điện trở 0,2mΩ, có dòng điện 200A chạy qua liên tục trong thời gian đủ dài. Thanh dẫn có hệ số toả nhiệt KT = 10 W/(0C.m2) và được đặt trong môi trường không khí có nhiệt độ là 35oC. Xác định nhiệt độ của thanh dẫn.
Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Chương 3: CAÙC CHEÁ ÑOÄ PHAÙT NOÙNG
Bài tập
Bài 1. Thanh dẫn dài 1m có tiết diện tròn có đường kính d = 20 mm, có điện
trở 0,2mΩ, có dòng điện 200A chạy qua liên tục trong thời gian đủ dài.
Thanh dẫn có hệ số toả nhiệt KT = 10 W/(0C.m2) và được đặt trong môi
trường không khí có nhiệt độ là 35oC. Xác định nhiệt độ của thanh dẫn.
Bài 2. Thanh dẫn dài 1m có tiết diện 10x30 mm2, có điện trở 0,2 mΩ.
Thanh dẫn có hệ số toả nhiệt KT = 10 W/(0C.m2) và được đặt trong
môi trường không khí có nhiệt độ là 40oC.
a) Cho dòng điện 200A chạy qua liên tục qua thanh dẫn trong thời gian
đủ dài. Xác định nhiệt độ của thanh dẫn?
b) Biết thời hằng phát nóng của thanh dẫn T = 1 phút. Dòng điện qua
thanh dẫn không đổi như ở câu a), tính nhiệt độ lớn nhất trên thanh
dẫn?
Chế độ 1) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời
gian sau: I (A)
Ilv
0 5 10 15 20 25 t (phút)
Chế độ 2) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời
gian sau:
I (A)
Ilv
0 3 10 13 20 23 t (phút)
Chế độ 3) Khi thanh dẫn trên làm việc theo chu kỳ lặp lại như giản đồ thời
gian sau:
I (A)
Ilv
0 1 5 6 10 11 t (s)
c) Biết thời hằng phát nóng của thanh dẫn T = 1 phút. Nhiệt độ lớn nhất
trên thanh dẫn không đổi như ở câu a), tính dòng điện làm việc chạy
qua thanh dẫn Ilv trong 3 trường hợp trên?
Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 1
Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Bài 3. Một thiết bị điện làm việc với công suất vào là
100W. Thiết bị luôn có hiệu suất là 80% (tổn hao Vỏ thiết bị
nhiệt là 20%). Vật liệu của thiết bị chịu được nhiệt độ
cho phép tối đa là 900C. Nhiệt độ môi trường làm
việc là 400C.
a) Thiết bị trên tản nhiệt thông qua lớp vỏ có hệ số tỏa
nhiệt kT = 10 W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt (tối
thiểu) của vỏ thiết bị?
b) Nếu thiết bị ở câu a) làm việc theo chu kỳ lặp lại
như giản đồ thời gian trên hình vẽ bên. Biết hằng số thời gian phát
nóng của thiết bị
P(W)
là T = 1 phút.
Tính hệ số quá Pđm
tải công suất KP
và hệ số quá tải 0 2 10 12 20 22 t (phút)
dòng điện KI của
thiết bị?
c) Giả sử vỏ thiết bị được sơn một lớp sơn thẩm mỹ có độ dày δ = 1mm.
Vật liệu sơn có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,1 W/(m0C) và hệ số tỏa nhiệt kTb
= 5 W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của vỏ họp Sb?
(Xem diện tích tỏa nhiệt của lớp sơn bằng với diện tích tỏa nhiệt của
vỏ thiết bị, và nhiệt độ được tỏa đều ra các bề mặt của vỏ thiết bị)
d) Nếu thiết bị ở
câu c) làm việc I (A)
theo chu kỳ lặp
I
lại như giản đồ max
thời gian trên
hình vẽ bên. 0 2 10 12 20 22 t (phút)
Biết hằng số
thời gian phát nóng của thiết bị là T = 3 phút. Thiết bị làm việc với
công suất định mức. Tính nhiệt độ làm việc của thiết bị θlv ?
Bài 4. Một IC ổn áp làm việc với điện áp vào 12,0V, dòng điện vào 1,1A và
điện áp ra ổn áp 5,0V, dòng điện ra 1,0A. IC có vỏ tản nhiệt rất nhỏ, và
có nhiệt độ cho phép tối đa là 750C. Nhiệt độ môi trường làm việc là
400C.
Vỏ tản nhiệt
a) Để tản nhiệt cho IC, cần gắng thêm miếng tản nhiệt
kim loại, tản nhiệt có hệ số tỏa nhiệt kTa = 10 Sxq
W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của LM7805
miếng tản nhiệt Sa?
b) Giả sử miếng tản nhiệt kim loại ở câu a) cũng
chính là vỏ họp chứa IC ổn áp (như hình vẽ bên).
Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 2
Bài giảng Kỹ Thuật Điện Đại Cương T©B
Nếu vỏ họp được sơn một lớp sơn thẩm mỹ có độ dày δ = 1mm. Vật
liệu sơn có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,1 W/( m 0C) và hệ số tỏa nhiệt kTb = 5
W/(0C.m2). Tính diện tích tỏa nhiệt tối thiểu của vỏ họp Sb?
(Xem diện tích tỏa nhiệt của lớp sơn bằng với diện tích tỏa nhiệt của
vỏ họp, và nhiệt độ được tỏa đều ra các bề mặt của vỏ họp)
c) Nếu thiết bị ở câu b)
làm việc theo chu kỳ I (A)
lặp lại như giản đồ Imax
thời gian trên hình
vẽ bên. Biết hằng số
0 2 10 12 20 22 t (phút)
thời gian phát nóng
của thiết bị là T = 1 phút. Công suất lúc làm việc của IC như ở câu a).
Tính nhiệt độ làm việc của thiết bị θlv ?
Bài tập:
_Tất cả các ví dụ.
_ Bài tập: (.), (-)3.1, 3.5, 3.7, (*) 3.2, 3.3, 3.6a, (**)3.6b.
Bài tập Chương 3: Các chế độ phát nóng 3
