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温升

(電子設備部件高出環境的温度)

鎖定
是指電子電氣設備中的各個部件高出環境的温度。
導體通流後產生電流熱效應,隨着時間的推移, 導體表面的温度不斷地上升直至穩定。穩定的判斷條件是在所有測試點在1個小時測試間隔內前後温差不超過2K,此時測得任意測試點的温度與測試最後1/4週期環境温度平均值的差值稱為温升,單位為K。
為驗證電子產品的使用壽命、穩定性等特性,通常會測試其重要元件(IC芯片等)的温升,將被測設備置於高於其額定工作温度(T=25℃)的某一特定温度(T=70℃)下運行,穩定後記錄其元件高於環境温度的温升,驗證此產品的設計是否合理。
電氣類產品中:電動機的額定温升,是指在設計規定的環境温度(40℃)下,電動機繞組的最高允許温升,它取決於繞組的絕緣等級
温升取決於電動機運行中發熱情況和散熱情況。常根據温升判斷電動機散熱是否正常。
電動機温度是指電動機各部分實際發熱温度,它對電動機的絕緣材影響很大,温度過高會使絕緣老化縮短電動機壽命,甚至導致絕緣破壞·為使絕緣不致老化和破壞,對電動機繞組等各部分温度作了一不定期的限制,這個温度限制就是電動機的允許温度。
中文名
温升
外文名
temperature rise
適用領域
設備
描    述
電子設備部件高出環境的温度
單    位
K

目錄

温升公式

電動機的各部温度的高低還與外界條件有關,温升就是電動機温度比周圍環境温度高出的數值.
θ=T2-T1
式中 θ-------温升
T1-------實際冷卻狀態下的繞組温度(即環境温度,室温不允許超過40℃);
T2-------發熱狀態下繞組温度.
温升是指電動機在額定運行狀態下,定子繞組的温度高出環境温度的數值(環境温度規定為35℃或40℃以下,如果銘牌上未標出具體數值,則為40℃)

温升計算

圖1 温升 圖1 温升
採用空氣冷卻的變壓器,它的温升除了與磁心損耗和繞組銅損之和有關外,還和輻射表面的面積有關。氣流流經變壓器,變壓器的温度會降低,降低的程度與氣流速度(in(3) /min)有關。
想要精確、系統地計算出變壓器的温升是不容易的,但可以通過一些經驗曲線來得到温升值,誤差只在10℃以內。這些曲線是基於輻射表面面積的熱敏阻抗這一概念得來的。散熱片熱敏阻抗Rt的定義為散熱片每耗散1W功率所帶來的温升(通常以℃為單位),温升的增加dT與耗散功率P之間的關係為:dT=PRt。
一些廠家還給出了不同產品的R,值,這就間接説明了磁心外表面的温升為Rt與磁心損耗和銅損之和的乘積,有經驗的用户通常會假定內表面最熱點(一般位於磁心的中心柱)的温升比磁心外表面温升高10~15℃。
温升不僅和輻射表面的面積有關,還與磁心總的耗散功率有關。輻射表面的耗散功率越大,輻射表面和周圍空氣的温差就越大,表面也就更容易冷卻,也就是説表面的熱敏阻抗越低。
因此,在估算變壓器的温升時,往往將變壓器`總的外表面積看成是一個等效散熱片的輻射表面積。總的外表面積為
(2×寬度×高度+2×寬度×厚度+2×高度×厚度)
等效散熱片的熱阻可以根據總的耗散功率(磁心損耗與銅損之和)來校正。
散熱片的熱敏阻抗與表面積的關係曲線如圖1(a)所示。這是一條經驗曲線,它是根據大量的不同廠家、不同尺寸和不同形狀的散熱片的平均值得來的。圖1中標出的都是1 W功率級的熱敏阻抗值,它位於雙對數座標中的直線上。
儘管片狀散熱片的熱敏阻抗在某種程度上與葉片的形狀、葉片之間的空隙和葉片是否黑化或鍍鋁有關,但這些都只是次要因素。在某種程度上可以説熱敏阻抗完全由散熱片輻射表面的面積決定。
不同的散熱片廠家的產品目標中也會給出如圖1(b)所示的熱敏阻抗與耗散功率的關係曲線。
綜合圖1(a)和圖1(b)可以得到圖1(c)所示的不同散熱片面積的温升與功率損耗的關係曲線。此曲線用起來更直接更方便。它提供了不同散熱面積(對角線)和耗散功率的散熱片的温升值。因此可以直接從圖1中讀出變壓器外表面的温升,因為總損耗和輻射表面總面積都已給出。
(a)散熱片熱敏阻抗與表面積的關係曲線
(b)熱敏阻抗與耗散功率的關係曲線
(c)不同散熱片面積的温升與功率損耗的關係