一个神奇的方程式,搞懂电机发热问题
小李灰刀
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来自:湖南 湘西土家族苗族自治州
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提问时间:12-16 12:49
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回答数量:2
之前电机发热,一直很担心,找到厂家问来了一个方程式,微型泵在正常运转时,电机是会正常升温的,并且温度上升到一定程度,就会停止上升,这个过程我们就把它命名为热平衡过程。
那么,问题来了,这个热平衡是肿么来的?针对不同规格的微型泵,热平衡都一样吗?答案是“计算”,对,你没有听错,这个也可以计算,还有方程式呢,详解如下:
设:Q——电机单位时间内散发出的热量,cal/s;
C——电机的热容量,cal/℃;
A——电机的散热系数,即电机与周围介质温度相差1℃时,每秒钟向周围介质散发的热量,cal/℃(度)×s ;
T——电机的温升,即电动机的温度高于环境的温度值,℃;
dT——在dt时间内温升的增量,℃;
这样,Qdt是在dt时间内电机的发热量,CdT是在dt时间内电机温升到dT时所需热量,ATdt是在同一dt时间内的向周围介质的散热量。
显然Qdt=CdT+ATdt(1)
这就是电机hilintec热平衡方程式,整理得:C/A × dT/dt + T = Q/A
令M=C/A 为发热时间常数,其单位为s 。小型电机的M值一般为0.5h,大型电机的M值一般为3~4h ;
Tw=Q/A 为稳态温升,其单位为℃;
则平衡方程式为:MdT/dt+T=Tw(2)
式(2)为一个标准的一阶微分方程,其解为:T=Tw(1-e-1M)+TQe-1/M(3)