来源:艾特贸易2017-06-05
简介答:所有导体的电阻都会随着温度的变化而变化,只是变化的幅度有所不同,有快有慢、有正有负,用于表述导体这一特性的参数被称为电阻温度系数,用符号α来表示,单位为 1/ ℃。
答:所有导体的电阻都会随着温度的变化而变化,只是变化的幅度有所不同,有快有慢、有正有负,用于表述导体这一特性的参数被称为电阻温度系数,用符号α来表示,单位为1/℃。在精确计算导体的电阻或利用电阻的这一特性进行有关控制、间接地求取其他有关的数据(例如绕组的温升)时,都需要准确地了解所用导体的这一特性系数。
电阻温度系数即导体温度变化1℃时,电阻变化的数值(或称为电阻值的增量)和变化前阻值的比值。设前、后温度分别为t1和t2,电阻分别为R1和R2,单位分别为℃和Ω,则电阻温度系数α用下式求取:
(1-3)
实际上,在不同的温度范围内,电阻的温度系数是不完全相同的,但对于一般常用的导体,在0~100℃范围内的数值变化很小,可以认为是恒定的。
电机用的铜绕组和铝绕组分别为0.00391/℃和0.00401/℃。
由式(1-3)可转化成下面的三个不同用途的公式。
(1)已知某一温度t1时的电阻R1,求取另一温度t2时的电阻R2。
R2=R1 [1+a(t2-t1)] (1-4)
(2)已知某一温度t1时的电阻R1,求取达到另一电阻R2时温度的变化量△t=(t2-t1)。这是利用电阻法求取导体(例如电机绕组)温升的基本公式。
(1-5)
(3)已知某一温度t1时的电阻R1,求取达到另一电阻R2时的温度t2。
(1-6)
例1:在温度为20℃时,测得一段铜导线的直流电阻为10Ω,请求出导体的温度达到75℃时,该导体的电阻为多少?
解:设75℃时的电阻为R2(Ω),可用式(1-4)计算本题,其中t1=20℃,t2=75℃,R1=10Ω,α=0.0039/℃。
R2=R1 [1+a (t2-t1)]=10×[1+0. 0039×(75-20)]
=12.145(Ω)
例2:一台电机在温度为20℃时,测得绕组(铜线)的直流电阻值为1. 25Ω,当该电机工作到温升稳定后,测得同一绕组的直流电阻值为1.45Ω,请问该电机绕组的温升为多少?
解:电机绕组的温升(K)实际上就是绕组在工作发热后温度的变化量△t=(t2 - t1),所以可用式(1-5)计算本题,其中t1=20℃,R1=1.25Ω,α=0.0039/℃,R1=1.45Ω。

另外,在实际的温升试验时,若试验前所测得的绕组温度(当电机已在试验环境中放置了相当长的时间时,其绕组的温度可用环境温度代替)与加负载运行到温升稳定后的环境温度不相同时,还要考虑环境温度变化的影响。在电机行业标准中,普遍采用如下公式计算绕组的温升。
(1-7)
式中 △θ-绕组的温升,K;
R1和θ1-试验前测量的绕组电阻和当时的环境温度,Ω和℃;
R2和θz-试验温升稳定后测量的绕组电阻和当时的环境温度,Ω和℃;
Ka-与导体材料有关的系数,实际为导体在0℃时温度系
数的倒数,在电机行业标准中规定,对铜绕组,
Ka=235,对铝绕组Ka=225。
应注意的是,此计算式中的温度符号与式(1-5)有所不同,这只是规定不同而已,因为两者都是允许的,但θ2和式(1-5)中的t2则完全不同,这里的θ2是代表试验到温升稳定时的环境温度,而不像式(1-5)中的t2是代表绕组的热态温度。另外,对于铜绕组的系数Ka=235,与用前面给出的铜的电阻温度系数α=0.00391/℃的倒数1/0.0039≈256也有一定的差距,两者相差8.2%。这是因为α=0.00391/℃是0~100℃范围内的平均值,而不是0℃时的准确数值。
用式(1-7)重新计算前面的例题时,需增加试验后的环境温度,假设为23℃,则温升△θ (K)为

与前面计算的例题结果41K相比,差值为3K,刚好是考虑到环境温度变化造成的。
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