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,这时称电器处于热稳定状态。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。热传导的方向是由较热部分向较冷部分传播;或由发热体向与它接触的物体传播。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。
对流是通过流体(液体与气体)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。机车的电机、电器等因受安装空间的限制,较多采用强迫对流(强迫风冷却或强迫油循环冷却),可加强散热,缩小体积。道路划线www.junmajt.com
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。
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,但是分别进行热计算是相当复杂的,而且结果不十分准确。所以在实际计算发热体表面温升时,不进行单独考虑,而是在一定表面情况和周围介质条件下,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:
式中通过上式可得出,散热功率和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。综合散热系数是指温度升高1℃,发热体单位面积发散到周围介质的功率。综合散热系数和发热体结构、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。值由实验方法确定。在应用牛顿公式时重要的问题在于正确地选取综合散热系数。