Як пристрій ввімкнення і вимикання живлення мережі використаємо автоматичний вимикач типу АЭ2043М-10-00У3-А, що має тепловий і струмовий захист.
Вибір роз'є днань
Як вихідні роз'єднання використаємо роз'єднання типу K375J розраховані на напругу до 600 В і струм до 200 А.
Виб i р клемника
Візьмемо клемник типу X977YT04 розрахований на напругу 500 В і струм до 150 А.
РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
Методика розрахунку теплов ід вод у
Існує три способи поширення тепла: конвективний, за допомогою випромінювання і кондуктівий.
Конвекція
Конвективний теплообмін між твердим тілом і газоподібною (рідкою) середою в спільному випадку підкоряється закону Ньютона-ріхмана:
де Р— теплова потужність втрат, яку радіатор повинен розсіяти в навколишньому просторі;
Ss — ефективна площа поверхні радіатора;
Ts — температура радіатора;
Та — температура навколишнього середовища;
ак — коефіцієнт конвективного теплообміну між радіатором і
середою.
Конвективна складова теплообміну в значній мірі залежить від того, яка конструкція радіатору, яким чином розташований радіатор в пристрої, чи обдувається він примусово. У таблиці 5.1 приводяться розрахункові формули коефіцієнта теплообміну для найбільш поширених на практиці випадків[7].
Значення коефіцієнта А2 для повітряної середи вибирається за значенням середньої температури Тср з таблиці 5.2. Середня температура визначається із співвідношення:
(5.2)
Таблиця 5.1– Розрахунок коефіцієнта ak.
|  Плоска поверхня радіатора, орієнтована вертикально:
(5.3)
|
| Плоска поверхня радіатора, орієнтована горизонтально, нагрітою стороною вгору:
(5.4)
|
|  Плоска поверхня радіатора, орієнтована горизонтально, нагрітою стороною вниз:
(5.5)
|
|  Плоска поверхня радіатора, що обдувається потоком повітря зі швидкістю V:
(5.5)
 - теплопровідність матеріалу радіатора;
v — так званий кінематичний коефіцієнт в'язкості середи (для повітря  )
|
Таблиця 5.2 – Значення коефіцієнта А2.
| Tср,оС | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 80 | 100 | 120 | 140 | 150 |
| А2 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 | 1,42 |
Випромінювання
Закон передачі енергії випромінюванням схожий на закон конвекції:
(5.7)
де аi — коефіцієнт теплообміну випромінюванням.
- приведений ступінь чорноти поверхні випромінювання;
- коефіцієнт опроміненості;
Коефіцієнт опроміненості показує, яка частина енергії, що випромінює радіатором, потрапляє в навколишнє середовище.
— перехідна температурна функція, визначувана різницею температур середи і радіатора. Ступінь чорноти різних поверхонь позначений у табл. 5.3.
Таблица 5.3 – Ступінь чорноти різних поверхонь.
| Матеріал |
|
| Алюміній з полірованою поверхнею | 0,04...0,05 |
| алюміній | 0,20...0,31 |
| Силуміновоє, що Окислює, литво | 0,31...0,33 |
| Чорнений анодований сплав | 0,85...0,9 |
| Латунь окислює | 0,22 |
| Фарби матові темних кольорів | 0,92...0,95 |
| Лак чорний матовий | 0,95...0,98 |
В разі ребристого радіатора 
= 0.75...0,8.
Перехiдна функцiя f(Ta,Ts) може бути визначена з вираженя:
(5.8)
Размiрность значень функцiї 
— Вт/(м2 °С).
Кондукція
Поширення тепла через електроізоляційну підкладку, яка застосовується для ізоляції радіатора від електричних ланцюгів — типовий випадок кондукциі. Товщина підкладки мала в порівнянні з висотою і шириною, тому весь тепловий потік проходить через прокладку повністю, не розсіваючись на її бічних гранях. Якщо бічні грані також починають розсіювати тепло, про кондуктівний теплообмін говорити вже не можна. Інколи як охолоджувачі використовують не спеціально розроблені радіатори, а стінки корпусу приладу. Наприклад, в модульних джерелах живлення корпус одночасно служить радіатором — його у ряді випадків ребрять і фарбують в чорний колір. Внутрішній простір заповнюється теплопроводящим компаундом, що забезпечує, до всього іншого, і механічну стійкість до удару.
У теплових розрахунках охолоджувачів потрібно враховувати всі три складові теплообміну, проте при розрахунку теплообмінних процесів між радіатором і навколишнім середовищем можна нехтувати кондуктівною складовою, оскільки вона вносить свій істотний вклад лише при передачі тепла від корпусу елементу до радіатора через електроізоляційну підкладку. Насправді розміри радіатора впливають на розподіл поверхневої температури: найбільш віддалені ділянки прогріваються гірше. Врахувати цю обставину можна введенням коефіцієнта неравномерності прогрівання радіатора – g.
Коефіцієнт неравномерності прогрівання визначається виходячи з максимального лінійного розміру радіатора. На рис.5.1 показана залежність коефіцієнта неравномерності прогрівання для ребреного радіатора.
Рисунок 5.1 – . Графік неравномерності прогрівання ребреного радіатора
Методика розрахунку ребреного радіатора з примусовим охолоджуванням в загальному вигляді:
1) обчислюємо теплові втрати Рп напівпровідникового приладу (Pn=I1·0,5);
задаємося максимальною робочою температурою середи і за довідковими даними визначаємо температуру кристалла Та задаємося максимальною робочою температурою середи і за довідковими даними визначаємо температуру кристала ;
3) по довіднику визначаємо повний тепловий опір радіатора Rt;
4) задаємося висотою пластини і визначаємо коефіцієнт неравномерності прогрівання g за даними рис. 5.1; вибираємо охолоджуючий вентилятор; визначаємо температуру радіатора Тs :
5) обчислюємо коефіцієнт теплообміну випромінюванням і конвекцією;
5) визначаємо площу теплоотводящей поверхні радіатора за формулою:
Дата: 2019-05-29, просмотров: 174.
