Aparate electrice L 6-8

Solicitările termice ale bobinelor

Scopul lucrării

Studiul solicitărilor termice ale bobinelor electrice (ca elemente componente ale aparatelor electrice), considerate structuri heterogene, pentru diferite condiţii de funcţionare.

Programul lucrării

Pentru determinarea experimentală a temperaturilor unei bobine de contactor electromagnetic (special pregătită pentru măsurători) se utilizează următorul montaj şi se procedează astfel:

- se determină dimeniunile geometrice principale ale bobinei şi se măsoară rezistnţa Ra a înfăşurărilor în stare rece;

- se cuplează separatoarele S1, S2 se alimentează bobina B a contactorului în c.c., cu ajutorul autotransformatorului ATR8 se reglează tensiunea bobinei la tensiunea nominală indicată de producător (Un=ct) şi se înregistrează curbele de încălzire θ(t) pentru trei puncte de pe suprafaţa bobinajului, la intervale de timp de 1 min, până se obţine regimul permanent (îndicaţiile multimetrului HC85 rămân constante pentru cel puţin 4 determinări succesive);

- se notează valoarea curentului absorbit de bobină până se obţine regimul termic permanent;

- se deconectează alimentarea montajului S1, S2 şi se măsoară în timp cât mai scurt rezistenţa corespunzătoare regimului permanent Rp a înfăşurării;

- se determină solicitările termice maxime ale bobinajului utilizând relaţiile de mai jos:

1/αR=234,5 pt Cu; 1/αR=245 pt Al

- se calculează transmisivitatea termică totală la nivelul suprafeţei bobinei cu relaţia:

- se determină constanta termică la încălzire (metoda grafică), se compară rezultatele obţinute cu determinările experimentale şi valorile calculate analitic utilizând relaţia de mai jos pentru N=1200 spire şi dc=0,45 mm;

Date experimentale

Ra=27,2 Ω la T=40oC

U=24,2 V

H=50 mm r=32 mm

- la încălzire pentru regimul de lungă durată

Timp

[min] T exterior [oC] T int.

[oC] I [A]

sus mijloc jos

0 40 40 37 43 0

1 41 42 38 44 0,7625

2 43 43 39 45 0,7625

3 43 44 41 47 0,76

4 44 45 41 48 0,7575

5 44 46 42 48 0,755

6 45 47 43 49 0,7525

7 46 48 44 50 0,75

8 46 49 45 51 0,75

9 47 49 45 52 0,75

10 48 50 46 52 0,75

11 48 51 47 53 0,7475

12 48 51 47 54 0,7475

13 49 52 48 54 0,7475

14 50 53 48 55 0,745

15 50 53 49 55 0,745

16 51 54 49 56 0,7425

17 51 54 50 56 0,7425

18 51 55 50 56 0,74

19 51 55 51 56 0,7375

20 51 55 51 56 0,7375

R=27,7 Ω după încălzire

θmed=(27,7-27,2)∙αR/27,2+40=44,31 oC

θmax =2∙44,31-2∙40+55=63,62 oC

αt=(27,7∙0,73752)/[2∙3,14∙50∙10-3∙32∙10-3(44,61-40)]=325,25

θmed=(27,7∙0,73752)/(325,25∙2∙3,14∙50∙10-3∙32∙10-3)+40=44,61 oC