Upload
marin101993
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
1/14
1. Conditii generale de calitate impuse aparatelor si echipamentelor
electrocasnice.
. Conditii generale de calitate ale echipamentelor electrocasniceAptitudinea de functionare se refera la stabilirea precisa a operatiilor siperformantelor care se asteapta a fi realizate de masinile si aparatele pentru uzcasnic. Identificarea aparatelor si a masi-nilor electrocasnice se face dupamarcarea lor. Datele care se marcheaza sunt:
- denumirea produsului sau simbolul;- emblema fabricii producatoare;- tensiunea (in V) la care functioneaza;- simbolul pt.natura curentului (continuu c.c. sau -,alternativ c.a. sau);- frecventa curentului de alimentare (in !z);- puterea nominala in " sau #" sau curentul nominal in A;- curentul nominal al si$urantelor (daca aparatele sunt prevazute cusi$urante);- marca de fabrica a intreprinderii producatoare;- timpul nominal de functionare sau timpii nominali de functionare si
pauza de racire in ore, min. sau sec.;- simbolul clasei de protectie (obli$atoriu numai pt.aparatele din clasa a
%-a);- simbolul $radului de protectie contra patrunderii apei: obisnuite nu se
marcheaza, prote&ate impotriva picaturilor; impotriva stropilor; etanse.'lementele incalzitoare trebuie sa fie marcate cu:- tensiunea nominala sau domeniul de tensiuni nominale in V;- puterea nominala in " sau #", daca ea depaseste % ";- marca de fabrica a intreprinderii producatoare;- tipul sau simbolul elementului;- simbolul $radului nominal de protectie contra patrunderii apei, daca
este cazul.Observatie.ornele prevazute e*clusiv pt. conductorul de le$are se
marcheaza cu litera +.
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
2/14
2. Conductia termica prin pereti plani
CONDUCTIA TE!ICA
e$ea fundamentala a conductiei termice este le$ea ourier. onductia
terrnica este caracteristic/ corpurilor solide si reprezint/ schimbul de caldurain interiorul corpurilor sau intre corpurile aflate in contact termic intim.Enunt. Densitatea de flu* termic este proportionata cu $radientul
temperaturii.
$radt0 = sauA
0 = 1"2m%3
unde: - flu* termic 1"3; 0 - densitate de flu* termic; 4 - coeficient de conductie termica (conductivitate termica)15cal2mh63;
A - suprafata de schimb de caldura 1m%3.iar $radientul temperaturii reprezinta variatia temperaturii dupa direc7ianormalei la suprafata de schimb de caldura:
dn
dt$radt=
8entru studiul condu iei termice este necesar sa se cunoasca natura si$eometria suprafetei de schimb de caldura.
1.1.Conductia termica prin perete plan
Daca se considera un perete plan omo$en si se cunosc $rosimea acestuia(9), coeficientul de conductie termica (4) si temperaturile celor doua fete (tp,tp%), se pot calcula flu*ul termic () si densitatea de flu* termic (0).
i$.. 8erete plan omo$en
8rin definitie:
dn
dt0 =
Inte$rand aceasta relatie rezulta:
c*0
t* +
=
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
3/14
aceasta ecuatie reprezentand ecuatia distributiei temperaturii in perete planomo$en, este ecuatia unei drepte si deci distributia va fi liniara.
Astfel, la :p* tt,
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
4/14
Daca consideram un cilindru omo$en cu diametrele interior si e*teriord, d%, de lun$ime l, cu coeficientul de conductie termica si masurandtemperaturile peretelui interior si e*terior tp, tp%, se pot determina flu*ultermie si coefieientul de conductie termica.
i$. >. 8erete cilindric
8ornind de la relatiiled*
dt0 = rezulta:
dr
dtlr%A0 ==
+otam cu trtemperatura pe o raza oarecare, inte$ram si obtinem eeuatiade distributie a temperaturii pentru un perete cilindric omo$en:
crlnl%
t r +=
care la limita da temperaturile peretilor interior si e*terior:
crlnl%
t ::p +
= ; crlnl%
t %%p +
=
Astfel diferenta( )%:%p:p rlnrlnl%
tt +
=
unde rezulta:
t
%p:p
:
%
%p:p
=
tt
d
dlnl%
:
tt =
=
siA
0 =
t% re"istenta termica a peretelui cilindric omogen data de relatia#
:
%
t d
dlnl%
:=
=
8entru un cilindru neomo$en, respectand conditia de unidirectionalitate aflu*ului ==== n%: ... rezulta:
== +
=
=
n
:i
t
%p:p
n
:i
i
:i
%p:p:
=
tt
d
dln%
:
tt
Observatie: 8entru pereti cilindrici, de obicei se calculeaza flu*ul termicraportat la m lun$ime si se defineste ca flu* termic liniar ().
&. Convectia di radiatia termica
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
5/14
CON'ECTIA TE!ICA
onvectia termica reprezinta transferul de caldura intre o suprafata si unfluid. e$ea fundamentala a convectiei termice este le$ea lui +e?ton, data derelatia:
fp ttA = 1"3unde: - flu* termic;@ - coeficient de convectie 1"2m%$rad3;A - suprafata de schimb de caldura 1m%3;tp, tf - temperatura peretelui respectiv a fluidului 1o3.onvectia termica poate fi:- convectie libera, la care deplasarea lichidului are loc datorita diferentei
de densitate creata intre suprafata si fluid;- convectia fortata la care deplasarea fluidului are loc datorita unei
actiuni mecanice (pompa in cazul lichidelor sau ventilator in cazul $azelor).onvectia fortata poate fi fara schimbarea starii de a$re$are a fluiduluisau cu schimbarea starii de a$re$are respectiv prinfierbere (vaporizare) saucondensare.
ADIATIA TE!ICA
=adiatia termica reprezinta schimbul de caldura dintre un lichid si osuprafata solida prin intermediul undelor electroma$netice, corpurile
prezentand proprietatea de a absorbi si de a reflecta a anumita cantitate decaldura.
'cuatia de bilant termic este:=A += ;
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
6/14
=
f
p
o:
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
7/14
:p:f:: tt0 =
Convectia termicaprin perete omo$en:
=
2
tt0
%p:p%
Convectia termicadintre fata dreapta a peretelui si fluidul rece:%f:p%> tt0 =
8unand conditia de unidirectionalitate a flu*ului ( 00...00 n%: ==== ),rezulta relatia pentru calculul densitatii de flu* termic:
( )%f:f
%:
%f:f tt5::
tt0 =
+
+
=
unde 5 -coeficient total de schimb de caldura pentru perete.Daca peretele este neomo$en:
( )%f:fnn
:i i
i
%:
%f:f tt5
...::
tt0 =
++
+
=
=
+. Trans)erul de caldura prin pereti cilindrici
In acest caz se cunosc )(t),(t,, %f%:f: si se vor determina%p:p t,t,,0 .
i$. E. 8erete cilindric omo$en
Convectia termicadintre fluidul cald si peretele interior al cilindrului:
ldtt ::p:f:: =Conductia termicaprin peretele omo$en:
:
%
%p:p%
d
dlnl%
:
tt
=
Conductia termicadintre fata dreapta a peretelui si fluidul rece:( ) %f%p%%> ttld =
8unand conditia de unidirectionalitate a fu*ului ( ==== n%: ... )rezulta relatia pentru calculul flu*ului termic:
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
8/14
( )%f:f
:
%
%%::
%f:f tt5
d
dlnl%
:
ld
:
ld
:
tt=
+
+
=
Daca peretele cilindric este neomo$en, atunci fu*ul termic va fi dat de
relatia:
( )%f:fn
:i i
:i
i:n%i:
%f:f tt5
d
dlnl%
:
ld
:
ld
:
tt=
+
+
=
=
+
+
,. Calculul grosimii i"olatiei termice pt. un perete plan
i$. J
Daca te*teste temperatura medie a lunii cele mai calde din locul deamplasare a aparatului electrocasnic (aparat de racire, in aeest caz), atuncidensitatea de flu* termic va fi:
:pe*te*t tt0 =
Knde ttt e*t:p = si ( )inte*t tt50 =Deci:
:pe*te*t: tt0 =
e
%p:p%
tt0
=
iz
iz
>p%p>
tt0
=
( )int>int tt0 =
8unand conditia de unidirectionalitate a flu*ului (0G0%G0>G0G0), rezultarelatia pentru calculul densitatii de flu* termic:
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
9/14
intiz
iz
ee*t
inte*t
::
tt0
+
+
+
=
relatie din care se deduce valoarea $rosimii izolatiei 9 iz.
-. Calculul grosimii i"olatiei termice pt. un perete cilindric
In acest caz, $rosimea izolatiei (9 iz) sa determina prin incercari. Beadopta o valoare pentru diametrul izolatiei diz si se calculeaza $rosimeaizolatiei din relatia:
i$. L
%
dd %iziz
=Aceasta valoare se introduce in relatia de mai &os care stabileste flu*ul termicliniar () definita anterior, relatie obtinuta in aceleasi ipoteze ca la punctul a.
ize*tiz
%
iz%
:
:int
inte*t
:pe*tize*t:
d
:
d
dln
%
:
d
dln
%
:
d
:
tt
ttd
+
+
+
==
In aplicatiile practice, pentru calculul $rosimilor de izolatiei (9 iz) sefolosesc nomo$rame.
. I"olatii termice. !ateriale pentru i"olatii
(.1. /eneralitati
Izolatiile termice sunt folosite pentru micsorarea sau eliminareaschimburilor termice intre diferite medii.
onditiile pe care trebuie sa le indeplineasca materialele termoizolante:- sa aiba conductibilitate termica redusa;- sa fie rezistente 2a presare;
- sa aiba hi$roscopicitate redusa;
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
10/14
- sa nu fie atacate in timp de ciuperci sau muce$aiuri si sa nuputrezeasca;
- sa aiba pret de cost redus si durata de viata mare.lasificarea materialelor termoizolante se face dupa mai multe criterii:
- structura:granulo-fibroase,granulo-poroase, celulare;- )orma: bucati, placi, blocuri, cilindri, semicochilii, se$menti, plase,saltele;
- materialul de ba"a: anorganice(pe baza de azbest, vata minerala, vatade sticla), organice (placi de turba, fibre lemnoase, pluta, polistiren,
poliuretan, ampora);- greutatea speci)ica: foarte usoare (B-
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
11/14
aracteristicile polistirenului e*pandat- densitate %-< 5$2m>;- coeficient de conductibilitate termica
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
12/14
reprezentat/ familia de caracteristici mecanice obRinute prin micQorareatensiunii de alimetare, lucru posibil de obRinut practic, utilizUnd untransformator de alimentare sau un echipament special pentru dedicat acestuiscop.
Din alura acestei caracteristici, rezult/ c/ motorul monofazat serie dec.a. cu colector, este un motor de putere apro*imativ constant, deoareceprodusul n este constant, de aceea acest motor poate fi utilizat PnacRion/rile electrice din tracRiune sau la maQinile de ridicat.
11.!otorul cu ecitatie independenta mono)a"at cu collector
(Motor cu repulsie). a acest motor (fi$ura L) Pnf/Qurarea inductoareeste conectat/ Pn serie cu Pnf/Qurarea de compensaRie Qi alimentat/ de la o
surs/ de c.a., iar periile de pe rotor (sau chiar Pnf/ urarea rotoric/) suntconectate Pn scurtcircuit.Principiul de funcionare se aseam/n/ cu comportarea unei spire Pn
scurtcircuit, aflat/ Pntr-un cUmp ma$netic alternativ (fi$ura
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
13/14
12.!otorul asincron mono)a"at
otorul asincron monofazat este asem/n/tor din punct de vedereconstructiv cu motorul asincron trifazat cu deosebirea c/ statorul s/u este
echipat cu o Pnf/Qurare de c.a. monofazat/, conectat/ la o reRea monofazat/ dec.a. Tnf/Qurarea rotoric/ este de obicei Pn colivie (fi$ura ).
urentul iabsorbit de stator produce un cUmp sinusoidal Pn timp QispaRiu care se poate descompune Pn dou/ cUmpuri PnvUrtitoare care se rotesc Pnsensuri opuse, cu aceeaQi vitez/ Qi cu amplitudini e$ale cu &um/tate dinamplitudinea cUmpului sinusoidal:
( ) ( ) ( )++== ptcos%
:ptcos
%
:pcostcost,
:)m::Am::m::
i$ura i$ura %
ele dou/ cUmpuri PnvUrtitoare A Qi vor interacRiona cu curentulrotoric Qi vor produce asupra rotorului cuplurile electroma$netice e$ale Qi de
sens contrar %AQi %. uplul rezultant asupra rotorului va fi evident nul Qirotorul nu se poate pune Pn miQcare. Dac/ Pns/ d/m un impuls rotorului Pntr-unanumit sens, de e*emplu Pn sensul cUmpului PnvUrtitor A Qi rotorul sePnvUrteQte cu o vitez/ un$hiular/ %, atunci cUmpul PnvUrtitor Aare o vitez/relativ/ faR/ de rotor % Qi frecvenRa curenRilor induQi Pn Pnf/Qurarearotoric/ de acest cUmp va fi:
( ):
:
:
%:%:% sf
%
p
%
pf =
=
= (>)
Umpul PnvUrtitor %va avea faR/ de rotor o vitez/ relativ/ H%, iarfrecvenRa curenRilor induQi de acesta va fi:( )
( ) ::
:
%:%:% fs%
%
p%
%
pf =
=+
=
()Deci dac/ Pn raport cu cUmpul PnvUrtitor %A rotorul are alunecarea s3
atunci Pn raport cu cUmpul PnvUrtitor %rotorul va avea alunecarea %s.Tn fi$ura % s-a reprezentat cuplul electroma$netic %A Pn funcRie de
alunecarea sQi cuplul electroma$netic %Pn funcRie de alunecarea %s care
evident va avea sens contrar. uplul rezultant%A% VVV += pentru sG estenul. Decimotorul asincron monofazat are cuplu de pornire nul. 8entru a
7/25/2019 Subiecte Echipamrnte
14/14
putea porni se impune a se imprima din e*terior un impuls Pn sensul lui %Asau Pn sensul lui %, motorul dezvolt/ un cuplu Pn respectivul sens, seaccelereaz/ pUn/ a&un$e la o vitez/ apropiat/ de viteza de sincronism, cUnd
poate fi Pnc/rcat cu o sarcin/.
Aceast/ metod/ de pornire nu este Pns/ comod/ (mai ales pentru puterimai mari) Qi de aceea pentru ca acest motor s/ dezvolte cuplu de pornire, seaQeaz/ Pn stator o Pnf/Qurare au*iliar/ decalat/ spaRial la periferia statorului cu2% faR/ de Pnf/Qurarea monofazat/ de baz/, avUnd acelaQi num/r de spire Qifiind parcurs/ de un curent cu aceeaQi valoare efectiv/ dar defazat Pn timp cu2% faR/de curentul i. Acest curent se obRine Pnseriind Pnf/Qurarea au*iliar/ cuun condensator (fi$ura >).
ele dou/ cUmpuri ma$netice date de cele dou/ Pnf/Qur/ri sunt:
( ) ( )tpcos%
tpcos
%
tcospcos
:
m
:
m
:m:
++==()
( ) ( )+=
= tpcos
%
tpcos
%
%tcos
%pcos :
m:
m:m%
i$ura >
Umpul rezultant va fi dat de suma:
( )tpcos)))) :m%: =+= ()
care este e*presia unui cUmp rotitor ce va produce asupra rotorului un cuplude pornire. Tn practic/ Pnf/Qurarea au*iliar/ ocup/ o treime din crest/turilestatorului Qi se scoate din circuit dup/ pornire.
otoarele asincrone monofazate se construiesc la puteri mici (sub5") Qi au o lar$/ r/spUndire Pn acRion/rile electrocasnice, electromedicale Qi
industriale (pompe, ventilatoare, polizoare).