d τ= G f+ C.F trong đó: G– tải trọng đáy
6.3.Năng lượng của quá trình tỏa nhiệt
Trong quá trình biến đổi điện năng thành cơ năng. Một phần năng lượng bị tiêu tán trong máy điện. phần năng lượng đó biểu thị dưới dạng công suất tổn thất ∆P. Phần năng lượng này sẻ biến thành nhiệt năng đốt nóng máy điện và tỏa ra môi trường xung quanh.
Thực tế, nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh tỉ lệ với nhiệt độ máy điện nên sau một thời gian nhiệt độ của máy điện trở nên ổn định.
Nếu xét tất cả xảy ra trong quá trình phát nhiệt thì việc tính toán rất khó khăn bởi vì động cơ điện có cấu tạo bởi rất nhiều vật liệu khác nhau như thép kĩ thuật điện, dây cuốn bằng đồng, vật liệu cách điện…. Các bộ phận lại làm việc trong những điều kiện khác nhau, có bộ phận tĩnh có bộ phận quay, hệ số
dẫn nhiệt cũng khác nhau. Việc tính toán có thể không tính được. do vậy, ta phải đưa ra một số giả thiết : động cơ là một hệ thống gồm nhiều vật đồng chất trao đổi trực tiếp với môi trường thông qua hệ thống làm mát, có hệ số dẫn nhiệt λ như nhau, nhiệt độ mọi điểm là như nhau. Độ tỏa nhiệt tỉ lệ bậc nhất với nhiệt độ động cơ. Nhiệt độ của môi trường coi như không đổi và không phụ thuộc và nhiệt độ của động cơ.
Tính toán:
Giả sử công suất phát ra của động cơ là P, hiệu suất động cơ là μ, ta có tổn thất công suất ∆p = P. µ
µ − 1
Nhiệt lượng sinh ra trong động cơ trong khoản thời gian dt là: ∆q1= P.dt Phần nhiệt lượng làm nóng động cơ: ∆q2 =m.c.dt
Trong đó:
m: Khối lượng động cơ;
C: Nhiệt dung riêng của động cơ (Ј/kg.độ).
Phần nhiệt lượng tỏa ra cho môi trường : ∆q3 =A.τ.dt
Trong đó : A hệ số tỏa nhiệt là nhiệt lượng tỏa ra mặt ngoài của động cơ trong thời gian một giây khi nhiệt độ của động cơ lớn hơn nhiệt độ của môi trường xung quanh là 10.
τ: Nhiệt sai của môi trường và động cơ Vậy phương trình cân bằng nhiệt:
∆P.dt = m.c.dt + A.τ.dt
Giải phương trình vi phân trên với điều kiện biên t = 0, τ = τbđ ta được t = θ.ln((τôđ - τbđ)/(τôđ – τ)
Trong đó :
τôđ: Nhiệt sai ổn định; τbđ: Nhiệt sai ban đầu θ =
AC C
Thực tế để đạt đến trạng thái τôđ thì thời gian để đạt được là t = (3 ÷ 5 )θ. Mặt khác, τbđ = 0 tại đa số các trường hợp. khi đó coi như ΔP = A.τôđ
Khoan tại việt nam chọn τôđ = 250C A = 185 w/m2
⇒ ∆P = 185.25 (w)