电器理论基础知识.ppt

绪 论,所有用电的器具均称为电器。,一、电器的定义,电器主要包括用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、保护及检测等作用的电工设备。,二、电器的分类,（一）按电压高低、结构和工艺特点分,1.高压电器高压断路器、隔离开关、电抗器、电压互感器、电流互感器等。,2.低压电器接触器、起动器、自动开关、熔断器、继电器、主令电器等。,3.自动电磁元件阀用电磁铁、电磁离合器、磁放大器、磁性逻辑组件、传感器、自动电压调节器等。,4.成套电器和自动化成套装置高压开关柜、电力用自动化继电保护柜、低压开关柜、低压控制柜、电子逻辑控制装置、顺序控制器、无触点自动化成套装置等。,（二）按电器的用途分,1.电力网系统用电器高压断路器、高压熔断器、避雷器、自动开关等。,2.电力拖动自动控制系统用电器接触器、继电器、变阻器等。,3.自动化通讯用弱电电器微型继电器、舌簧管、电子逻辑元件等。,（三）按操作方式分,1.手动电器刀开关、隔离开关、按钮开关等。,2.自动电器高、低压断路器、接触器等。,1.有触点电器电器通断电路的执行功能由触头实现。,2.无触点电器电器通断电路的执行功能由一些电子组件来完成。,（四）按电器的执行功能分,3.混合式电器有触点与无触点结合的电器。,1.一般工业企业用电器适用于大部分工业企业环境。,2.特殊工业企业用电器适用于矿山、冶金、化工等特殊环境。,3.热带用电器和高原用电器适合于热带、亚热带地区及高原山区而派生的电器。,4.农用电器适用于农业、农村环境的电器。,（五）按电器使用场合和工作条件分,5.牵引、船舶、航空用电器用于铁道、交通运输的各类机车及车辆上的牵引电器和汽车、拖拉机用电器。,三、电器在电力系统中的地位和作用,四、电力机车电器的分类,1.主电路电器指使用在电力机车主电路中的电器。,2.辅助电路电器指使用在电力机车辅助电路中的电器。,3.控制电路电器指使用在电力机车控制电路中的电器。,（一）按电器所接入的电路分,1.控制电器用来对电力机车上的牵引设备进行切换、调节作用的电器。,2.保护电器用来保护电力机车上电气设备不受过电压、过电流及其他损害的电器。,3.检测电器在电力机车上用于检测的电器。,（二）按电器在电力机车上的用途分,4.受流器用于电力机车在接触网上取流的电器。,1.连续而强烈的机械震动和断续的机械冲击。,2.周围空气污染相当严重。,五、电力机车电器的工作条件和特点,3.温度和湿度变化很大。,4.主电路的电压经常在较大范围内变化。,5.电器安装受电力机车空间尺寸的限制。,6.正常运行时操作频繁。,总之，电力机车电器的工作条件及环境是相当恶劣的，对其正常工作有一定的影响。为此，对电力机车电器的基本要求是：,动作准确可靠、有足够的电气寿命与机械寿命、有较高的操作频率、能量消耗少、便于检修。,电力机车电器课程是为电力机车运用及维修专业开设的一门专业课。其主要任务是使学生在了解有关电器基础理论后，能掌握韶山4（简称SS4）改进型及韶山8（SS8）型机车为主的电器的结构、工作原理及性能，并为后续课程打下基础。,六、本课程的任务,电力机车电器课程的考核方法为平时成绩（包括出勤、作业、课堂表现等）占总评成绩的20%，考试成绩占总评成绩的80%。,七、本课程的考核方法,电器理论基础知识,第 一 章,第一节 电接触的基本知识,一、概述,电接触载流导体及电器的导电回路中，两个导电零件通过机械连接的方式互相接触，以实现导电的现象。,两个导体用螺栓、螺钉等紧固件连接起来，在工作过程中接触面不发生相互分离和相对移动的连接。,1.固定接触,2.滑动及滚动接触,在工作过程中，一个接触面沿另一个接触面滑动或滚动，但不能分断电路的连接。,3.可分合接触（触头）,在工作过程中，两个接触面既可以分开又可以闭合的连接。,触头是电器的执行部分，在电器感测部分的带动下，完成电器的分合动作。在动、静触头闭合接触时，依靠弹簧的压力使动、静触头紧密地接触，以保证可靠的电接触。,触头可分为主触头和辅助触头。主触头用于主电路，辅助触头用于辅助电路或控制电路。辅助触头又称为联锁触头，分正联锁触头（常开触头）和反联锁触头（常闭触头）。,(1)触头的接触形式,c.面接触,指两个导体沿着较广表面接触的触头。多用于大电流的电器。,a.点接触,b.线接触,指一个很小的面积内的若干个点接触的触头。它用于20A以下的小电流电器。,指两个导体沿着线或较窄面积接触的触头。常用于几十安至几百安电流的中等容量的电器。,（2）触头的主要参数,a.触头的开距s,触头处于断开位置时，动、静触头之间的最小距离。,b.触头的超程r,触头完全闭合后，如果将静触头移开，动触头在触头弹簧的作用下继续前移的距离。,c.触头的初压力,动触头刚与静触头接触时所具有的一定的互压力。,动、静触头闭合终了时，触头间的接触压力。,d.触头的终压力,e.触头的研距,一般线接触触头的动、静触头在接触过程中，不仅有相对滚动，而且有相对滑动存在。其滚动量与滑动量之和称为研距。,（3）触头的工作情况,a.闭合状态,主要任务是保证能通过规定的电流,且触头温升不超过允许值，主要问题是触头的发热及热和电动稳定性。,b.闭合过程,触头在闭合过程中会因碰撞而产生机械振动，主要问题是减小机械振动，从而减小触头的磨损，避免触头熔焊。,c.断开状态,d.开断过程,触头处于断开状态时，必须有足够的开距，以保证可靠地熄灭电弧和开断电路。,触头开断过程是触头最繁重的工作过程。当触头开断电路时，一般会在触头间产生电弧，主要问题是熄灭电弧，减小由电弧而产生的触头电磨损。,将一段完整的导体通以电流I，用电压表测量出其AB长度上的电压降为U，则AB段导体的电阻为,如果将此导体截断，仍通以电流I，测得AB两点之间的电压降为UC，UC 比U大得多，AB两点之间的电阻为,1.接触电阻的产生,二、触头的接触电阻,接触处的表面无论经过多么细致的加工处理，其表面总是凹凸不平的，它们不是整个面积接触，而是只有若干小的突起部分相接触。当电流通过实际接触面积时，电流只从接触点上通过，在这些接触点附近，迫使电流线发生收缩。,RC 除含有该段导体材料的电阻R 外，还有附加电阻Rj，即,RC=R+Rj,称附加电阻Rj为接触电阻。,（1）收缩电阻,由于有效接触面积小于视在接触面积，由此产生的附加电阻称为收缩电阻。,（2）表面膜电阻,由于种种原因，在触头的接触表面上覆盖着一层导电性很差的薄膜，例如金属的氧化物、硫化物等，其导电性很差，也可能是落在接触表面上的灰尘、污物或夹在接触面间的油膜、水膜等，由此而形成的附加电阻，称为表面膜电阻。,接触电阻可用经验公式计算，即,式中 Rj触头接触电阻（）F触头压力（N）m与触头接触形式有关的常数 K与接触材料、接触表面加工方 法、接触面状况有关的常数,2.接触电阻的计算公式,3.影响接触电阻的各种因素,（1）接触压力,触头接触电阻与接触压力近似双曲线关系,即接触电阻值在一定的压力范围内随外施压力F的增大而减小。而当压力达到一定值后，收缩电阻几乎不变。,（2）温度,触头的接触电阻随着温度的升高而增加。,（3）化学腐蚀,指单纯由化学作用引起的腐蚀。暴露在空气中的接触面都将产生氧化作用。铜触头的允许温升很低，而银或镀银的触头工作很稳定。,（4）电化学腐蚀,采用不同的金属作触头对时，由于两金属接触处有电位差，当湿度大时，在触头对的接触处会发生电解作用，引起触头的电化学腐蚀，使接触电阻增加。,触头材料的性质直接影响接触电阻的大小。这些材料的性质包括电阻系数、材料的机械强度和硬度、材料的化学性能等。,（6）触头材料,表面粗糙度对接触电阻有一定的影响。,（5）接触表面粗糙度,（2）采用本身电阻系数小，且不易氧化或氧化膜电阻较小的材料作为接触导体，或作为接触面的覆盖层。,（3）触头在开闭过程中应具有研磨过程，以擦去氧化膜。,4.减小接触电阻的方法,（1）增加接触点数目。,三、触头的振动与熔焊,1.产生振动的原因,触头在闭合过程中,触头间的碰撞、触头间的电动斥力和衔铁与铁心的碰撞都可能引起触头的机械振动。,2.减小振动的方法,（3）减小动触头的质量，以减小碰撞动能，从而减小触头的振幅。,（1）使触头具有一定的初压力。,（2）降低动触头的闭合速度，以减小碰撞动能。,（4）对于电磁式电器，减小衔铁和静铁心碰撞时引起的磁系统的振动，以减小触头的二次振动。,四、触头的磨损,1.触头磨损的原因,触头在多次接通和断开有载电路后，它的接触表面将逐渐产生磨耗和损坏，这种现象称为触头的磨损。,触头磨损包括机械磨损、化学磨损和电磨损。,由热效应引起的触头熔接，称为触头的熔焊。,3.熔焊的概念,（2）化学磨损,化学磨损是由于周围介质中的腐蚀性气体或蒸汽对触头材料侵蚀所造成的。,电磨损主要发生在触头的闭合和断开过程中。触头闭合时是由于触头碰撞引起振动，触头断开时是由于高温电弧。,（3）电磨损,（1）机械磨损,机械磨损是在触头闭合和断开时由研磨和机械碰撞所造成的。,触头在断开与闭合电路过程中，在触头间隙中产生金属液桥、电弧和火花放电等各种现象，引起触头材料的金属转移、喷溅和汽化，使触头材料损耗和变形，这种现象称为触头的电磨损。,2.电磨损的形式,（1）液桥的形成和金属转移,触头在开断过程中，动、静触头间将形成熔化的液态金属桥，简称液桥。,触头开断时，在从触头完全闭合到触头刚开始分离的时间内，先是触头的接触压力和接触点数目逐渐减小，接触电阻越来越大，这就使接触点的电流密度急剧增加，由此产生的热量促使接触处的金属熔化，形成所谓的金属液体滴。触头继续断开时，将金属液体滴拉长，形成液桥。,由于温度沿液桥的长度分布不对称，且其最大值是发生在靠近阳极的地方，因此，使金属熔液由阳极转移到阴极。,由于液桥的金属转移作用，经过很多次的操作后，触头的阳极因金属损耗而形成凹坑，阴极则因金属增多而形成针刺，凸出于接触表面。,（2）电弧对触头的腐蚀,电弧对触头的腐蚀非常严重，电弧磨损要比液桥引起的金属转移高出510倍。,当电弧的温度极高，触头间距离又较大时，一般都有电动力吹弧，再加上强烈的金属蒸气热浪冲击，往往把液态金属从触头表面吹出，向四周飞溅。金属蒸气再度沉积于触头接触表面上的机率已大大减小，使触头阴、阳极都遭到严重磨损，由于阳极温度高于阴极，所以阳极磨损更为严重。,3.减小触头电磨损的方法,（1）减小触头开断过程中的磨损,a.选择灭弧系统的参数。,b.对于交流电器宜采用去离子栅灭弧系统。,c.采用熄灭火花的电路。,d.正确选用触头材料。,（2）减小触头闭合时的磨损,一、电器的定义及分类,小 结,二、电器触头的基本参数,三、触头的接触电阻,四、触头的振动,五、触头的磨损,2.接触电阻是怎样形成的？影响接触电阻的因素有哪些？,1.试述电器触头的基本参数。,复 习 题,3.触头的振动是怎么产生的？什么是触头的熔焊？,一、电磁传动装置,1.功用,通过电磁铁把电磁能转变成机械能来驱动电器触头动作。,第二节 电器的传动装置,2.基本组成,主要由线圈、静铁心、动铁心（衔铁）、极靴、反力弹簧、调节螺钉（止挡）、工作气隙等组成。,（1）按线圈电流种类分,3.电磁铁的分类,可分为直流电磁铁和交流电磁铁。,a.U形拍合式,（2）按磁路形式和衔铁的运动方式分,b.E形拍合式和E形直动式,c.空心螺管式,d.装甲螺管式,e.回转式,（3）按线圈接入电路方式分,4.电磁铁的工作原理,当线圈电流减小时，电磁吸力减小。如果电磁吸力小于弹簧反力，衔铁打开，带动触头处于另一工作位置。,当线圈接通电流后，在磁系统和工作气隙所构成的回路中产生磁通，产生电磁吸力吸引衔铁。当电磁吸力超过弹簧反力时，衔铁吸合，并带动触头动作。,二、电空传动装置,1.功用,以电空阀控制的压缩空气作为动力，驱使触头按规定动作。,2.电空阀,（1）功用,借电磁吸力来控制压缩空气管路的导通或关断，从而达到远距离控制气动器械的目的。,（2）工作原理,a.闭式电空阀,线圈通电时，衔铁吸合，阀杆动作，使上阀门关闭，下阀门打开，关断了传动气缸和大气的通路，打开了气源和传动气缸的通路。压缩空气从气源经电空阀进入传动气缸，推动气动器械动作。,线圈失电时，衔铁在反力弹簧作用下打开，带动阀杆上移，使下阀门关闭，上阀门打开，关断了气源和传动气缸的通路，打开了传动气缸与大气的通路。传动气缸内的压缩空气经电空阀排向大气，气动器械恢复原状。,b.开式电空阀,线圈失电时，使气源和传动气缸打开，大气和传动气缸关闭。,3.压缩空气驱动装置,（1）气缸式传动装置,a.单活塞压缩空气驱动装置,当电空阀通电时，其控制的压缩空气进入传动气缸，推动活塞，压缩弹簧，使活塞杆右移，带动触头闭合。电空阀失电时，其控制的气源被关断，在弹簧的作用下，推动活塞，带动活塞杆左移，使触头打开。,b.双活塞压缩空气传动装置,当气孔1开通气源，气孔2通向大气时，压缩空气驱动活塞右移。当气孔2开通气源，气孔1通向大气时，活塞则反向移动。,（2）薄膜传动装置,当气孔进入压缩空气时，压迫薄膜，克服弹簧反力，使活塞杆右移，带动触头动作。反之，则触头在弹簧的作用下打开。,一、电磁传动装置,小 结,二、电空传动装置,1.电力机车主要有哪些形式的传动装置？,复 习 题,2.电磁传动装置主要由哪些部件组成？,3.简述电磁铁的工作原理。,4.电空传动装置有哪几种？,一、电弧的产生,1.电弧,当触头切断电路，如果电路电压在1020V、电流在80100mA时，触头之间就会产生电弧。,第三节 电弧的产生和灭弧,2.触头间产生电弧的物理过程,触头刚开始分离时，接触面积逐渐减小，接触处的电阻越来越大，电流密度也逐渐增大，触头表面的温度剧增。触头表面形成热发射电子。,在触头刚刚分开发生热发射的同时，由于触头之间的距离很小，线路电压在这很小的间隙内形成很高的电场。阴极表面形成强电场发射电子。由于这两种发射的作用,大量电子从阴极表面进入弧隙，它们在电场的作用下，随着触头的分开就会不断地撞击中性气体分子，形成碰撞游离，产生自由电子与正离子。,被游离的自由电子又会发生新的撞击和游离。弧隙中的中性气体就变为导电的自由电子与正离子。在电场作用下，它们向阴极、阳极运动，电弧形成，电路并未断开。随着电弧形成产生的高温，弧隙间的热游离作用越来越强，气体中带电粒子越来越多，电弧则完全形成了。,3.电弧的危害,电弧一方面烧蚀触头，降低电器的寿命和电器工作的可靠性，另一方面会使触头的分断时间延长，严重时会引起火灾和其他事故，危及人员及设备的安全。,二、常用的灭弧方法和装置,1.拉长电弧,电弧拉长以后，电弧电压增大，改变了电弧的伏安特性。在直流电弧中，其静伏安特性上移，电弧可以熄灭。在交流电弧中，由于燃弧电压的提高，电弧重燃困难。,电弧伏安特性说明电弧电压与电流的关系，是电弧重要特性之一。在直流电弧中，静伏安特性是指在电弧稳定燃烧条件下，电弧不受热惯性影响时，电弧电流与电弧压降的关系。,静特性曲线与纵轴交点的电压值称为燃弧电压，即产生电弧所必须的最低电压，电压低于此值，就不足以点燃电弧。,电弧的静伏安特性与弧长有关。在其他条件相同时，弧长愈长，静伏安特性愈向上移，燃弧电压也愈高，可以加速电弧的熄灭。,交流电弧与直流电弧有所不同，交流电流的瞬时值随时间变化，每周期内有两次过零点。电流经过零点时，弧隙的输入能量等于零，电弧温度下降，电弧自然熄灭。而后随着电压和电流的变化，电弧重新燃烧。,因此，交流电弧的燃烧，实际上就是电弧的点燃、熄灭周而复始的过程。,（1）机械力拉长,电器触头分断过程实际上就是将电弧不断地拉长。刀开关中闸刀的拉开也拉长电弧，电焊过程中将焊钳提高可使电弧拉长并熄灭。,（2）回路电动力拉长,载流导体之间会产生电动力，如果把电弧看作为一根软导体，那么受到电动力就会发生变形，即拉长。,（3）磁吹灭弧,当需要较大的电动力来拉长电弧时，可以让电弧在一个专门设置的磁场中受力的作用。这个产生用于专门熄弧磁场的装置，称之为吹弧线圈。,2.灭弧罩,灭弧罩是让电弧与固体介质相接触，降低电弧温度，从而加速电弧熄灭的比较常用的装置。,（1）纵缝灭弧罩,a.纵向窄缝式灭弧罩,当电弧受力被拉入窄缝后，电弧与缝壁能紧密接触。在继续受力情况下，电弧在移动过程中能不断改变与缝壁接触的部位，因而冷却效果好，对熄弧有利。,但是在频繁开断电流时，缝内残余的游离气体不易排出，这对熄弧不利。,此种形式适用于操作频率不高的场合。,b.纵向宽缝式灭弧罩,宽缝灭弧罩的特点与窄缝的正好相反，冷却效果差，但排出残余游离气体的性能好。可在一宽缝中设置若干绝缘隔板，形成纵向多缝。由于缝较宽，熄弧后残余的游离气体容易排出，所以这种结构形式适用于较频繁开断的场合。,c.纵向曲缝式灭弧罩,纵向曲缝式又称迷宫式，它的缝壁制成凹凸相间的齿状，上下齿相互错开。同时，在电弧进入处齿长较短，愈往深处，齿长愈长。,当电弧受到外力作用从下向上进入灭弧罩的过程中，它不仅与缝壁接触面积越来越大，而且长度也越来越长。这就加强了冷却作用，具有很强的灭弧能力。,但是，因为缝隙愈往深处愈小，电弧在缝内运动时受到的阻力愈来愈大。所以，这种结构的灭弧罩，一定要配合以较大的让电弧运动的力。,（2）横缝灭弧罩,当电弧进入灭弧罩后，受到绝缘栅片的阻挡，电弧在外力作用下便发生弯曲，从而拉长了电弧，并加强了冷却。,（3）对灭弧罩材料的要求,受电弧高温作用不会因热变形、绝缘性能不能下降，机械强度好且易加工制造等。,灭弧罩材料过去广泛采用石棉水泥和陶土材料。现在逐渐改为采用耐弧陶瓷和耐弧塑料，它们在耐弧性能与机械强度方面都有所提高。,3.油冷灭弧装置,油冷灭弧是将电弧置于液体介质（一般为变压器油）中，电弧将油汽化、分解而形成油气。油气中主要成分是氢，在油中以气泡的形式包围电弧。,气泡中的氢气导热性能高，黏度小，扩散作用强，能将弧区的热量迅速散出，起到强烈的消游离作用。,4.气吹灭弧装置,气吹灭弧是利用压缩空气来熄灭电弧。压缩空气作用于电弧，可以很好地冷却电弧、提高电弧区的压力、很快带走残余的游离气体，所以有较高的灭弧性能。由于气吹灭弧的灭弧能力较强，故一般运用在高压电器中。,气泡体积力图膨胀，而油和油箱成为阻碍，因此气泡内压力增高，导致弧区游离气体的消游离作用增强。,这种方法一般用于高压电器中。,压缩空气沿电弧径向吹入，然后通过动触头的喷口、内径向大气排出，电弧的弧根能很快被吹离触头表面，因而触头接触表面不易烧损。,因为压缩空气的压力与电弧本身无关，所以使用气吹灭弧时要注意熄灭小电流电弧时容易引起过电压。,气吹灭弧一般运用在高压电器中。,横向金属栅片又称去离子栅,它利用的是短弧灭弧原理。用磁性材料的金属片置于电弧中，将电弧分成若干短弧，利用交流电弧的近阴极效应和直流电弧的极旁压降来达到熄灭电弧的目的。,5.横向金属栅片灭弧,栅片的材料一般采用铁。当电弧靠近铁栅片时，由于铁片为磁性材料，所以栅片本身就具有一个把电弧拉入栅片的磁场力。,电弧进入栅片后分成许多串联短弧，电流回路产生作用于各短弧上的电动力使短弧继续发生运动。此时应注意短弧被拉回向触头方向运动的力，会使电弧重燃并烧损触头。为了消除这种现象，可以采用凹形栅片和O形栅片。铁栅片在使用时一般外表面要镀上一层铜，以增大传热能力和防止铁片生锈。,横向金属栅片灭弧装置主要用于交流电器。,6.真空灭弧装置,弧隙可以在数微秒之内由导电状态恢复到真空间隙的绝缘水平。因此，在真空中触头有很高的介质恢复速度、绝缘能力和分断电流的能力。,将触头置于真空中断开时产生的电弧是由于阴极发射电子和产生的金属蒸气被电离而形成的。,当电弧电流接近零时，阴极发射的电子和金属蒸气减少，弧隙中残留的金属蒸气和等离子体向周围真空迅速扩散。,小 结,1.电弧的产生；,3.灭弧方法。,2.电弧的危害；,复 习 题,1.电器产生电弧的基本条件是什么？电弧对电器有什么危害？,2.试说明常用的灭弧方法。,第四节 电器的发热和散热,一、电器的发热,（1）电阻损耗,1.损耗与发热,电器工作时，电流通过导体部分将产生电阻损耗。电阻损耗将转变为热能。正常状态时，其中一部分散发到周围介质中去，另一部分使导体的温度升高。,（2）磁滞与涡流损耗,铁磁体在交变磁通的作用下，会在铁磁零件中产生一定的涡流。这是因为铁的导磁率很高，而磁通变化速度又快，因而产生相应的电动势和涡流损耗。同时，磁通的方向和数值变化又使得铁磁材料反复磁化，产生磁滞与涡流损耗可以导致铁质零件发热。,（3）介质损耗,绝缘介质中介质损耗一般与电场强度及频率有关。电场强度和频率越高则介质损耗越大。对于电场强度较低的低压电器而言，介质损耗可以忽略不计。但在高压电器中，由于电压高，介质中的电场强度高，则需考虑介质损耗。,电阻损耗、磁滞与涡流损耗和介质损耗几乎全部都转变为热能，其中一部分散失到周围介质中，另一部分加热电器本身，使电器的温度升高。,2.电器的温升,3.发热温度极限,指保证电器的机械强度、导电性、导磁性以及介质的绝缘性不受危害的极限温度。,指电器温度升高后，电器实际温度与周围环境温度之差。,4.允许温升,指发热温度极限与最高环境温度（+40C）之差。,三、电器的散热,电器工作时，只要电器温度高于周围介质及接触零件的温度，它便向周围介质散热。,当电器产生的热量与散失的热量相平衡时，电器的温升维持不变，称为热稳定状态。此时的温升称为稳定温升。若温升随着时间而变化，则称为不稳定发热状态。,电器的散热以传导、对流与辐射三种基本方式进行。,热传导现象的实质是通过具有一定内部能量的物质基本质点间的直接相互作用，使能量从一个质点传递到另一相邻质点。,热传导是固体传热的主要方式，它也可在气体和液体中进行。,热传导的方向是由较热部分传播；或由发热体向与它接触的物体传播。,对流是通过流体的运动而传递热量。热量的转移和流体本身的转移结合在一起。,根据流体流动的原因，对流分为自然对流和强迫对流。机车上的电机、电器因受安装空间的限制，较多采用强迫对流，可加强散热，缩小体积。,热辐射是发热体的热量以电磁波形式传播能量的过程。热辐射可穿越真空和气体而传播，但不能透过固体和液体物质。,式中 P散热功率（W）KT综合散热系数 S有效散热面积 温升（）,把三种散热方式综合起来，用综合散热系数KT考虑散热，这就是通常采用的牛顿公式,热传导、对流、热辐射三种传热过程可通过一定的公式或经验公式来进行计算。,通过上式可得出，散热功率与温升及有效散热面积成正比，温升越高，有效散热面越大，则散热功率越大。综合散热系数KT是指温度升高1C，发热体单位面积发散到周围介质的功率。综合散热系数KT和发热体结构、工作制、布置方式及周围介质密度，传热系数等诸多因素有关。,三、电器的工作制,长期工作制是指电器通电后连续工作到发热稳定,此时温升达到稳定值。其特点是电器损耗所产生的热量全部散发到周围介质中。,当发热未达到稳定前,这个热量一部分用于升高导体的温度，另一部分散发到周围介质中去。,1.长期工作制,2.间断长期工作制（八小时工作制）,在电器规定的工作时间内温升早已达到稳定值，但超过8h之后必须断电源，分断后可以清除触头的氧化物及尘垢。,电器触头工作于间断长期工作制时，其允许温升可以比长期工作制时取的略高一些。,也属于长期工作制。,3.短时工作制,电器的短时工作制是指电器通电时间很短，温升未达到稳定就停止工作，并且下一次工作要等到电器冷却到周围介质温度。,4.间断工作制（反复短时工作制）,通电时间内温度未达到稳定值，断电后又不能冷却到周围介质温度。多次重复通电后，电器可能达到稳定温升。,小 结,一、电器的发热,二、电器的散热,三、电器的工作制,复 习 题,1.电器发热的原因是什么？,2.何谓稳定温升？,本章结束,