weerstand-spoel combinatie

Hallo,
Ik ben op dit moment bezig met een weerstand-spoel combinatie. Hiervoor ben ik een bewaking aan het maken, helaas lukt hetme nog niet helemaal.

Ik ben bezig met het I2t (joule) dit warmt de belasting op, maar helaas treed er ook afkoeling op en dat weet ik op dit moment niet mee te nemen. Mijn kennis op gebied van thermo valt zwaar tegen.

De opstelling staat open in een ruimte met een omgevingstemperatuur van ongeveer 20-25 graden. De weerstandsverandering door het opwarmen valt te verwaarlozen.

Er zijn vast wel wiskundige/natuurkundige modellen of formules voor maar ik kan ze niet achterhalen. Kan iemand mij helpen

Met vriendelijke groet
Jos

Met een I?t beveiliging meet je de totale hoeveelheid warmte die in een electromotor of trafo (spoel) gegenereerd wordt. Men past deze beveiligingen toe bij vermogens groter dan ca. 100 kWatt.

Als je een E-motor start heb je nog geen z.g. tegen EMK. Dit houdt in dat je alleen de (lage) ohmse weerstand over houd op het moment van inschakelen. Van de hoge aanloopstroom wordt dus een groot gedeelte omgezet in warmte ( I?*R ). Op zich kan een E-motor hier goed tegen. Er onstaan echter problemen als je te vaak achter elkaar start. Als de E-motor vrij snel na het starten afvalt dan heeft de ventilator nog geen of niet alle warmte afgevoerd. De motor is dan nog heet terwijl hij opnieuw veel warmte onstaat bij herstarten. De wikkelingen en het anker worden dan te heet. Op zich is dit niet direkt desastreus alleen de lak die op de wikkelingen zit verouderd sneller, en er onstaan eerder haarscheurtjes. Vooral bij hoogspanningsmotoren ( 3 – 10 kVolt ) is dit funest. Men mag deze dan ook maximaal 3 maal per uur starten. Een I?t beveiliging kom je dan ook vaak tegen op deze motoren. Tegenwoordig zijn het electronische beveiligingen, die je met een computer kunt programmeren. Zodra je het nominale vermogen en de tijd tot nominaal toerental invoerd, wordt de aanloopcurve en dus de hoeveelheid warmte automatisch berekend. Bovendien kun je de E-motor kasse invoeren. Een F-klasse E-motor mag je zwaarder langdurig overbelasten dan een b.v. D-klasse. De warmteafvoer verloopt volgens een natuurlijke logaritmische curve en is afhankelijk van de mate van (geforceerde) koeling en de belasting na het aanlopen. Als de electromotor na het aanlopen direkt vol belast wordt zal het langer duren voordat alle (extra) warmte bij het aanlopen is afgevoerd omdat je meer warmte toevoerd (I?)

Op een trafo heeft een I?t beveiliging weinig zin. Bij inschakelen onstaat er wel een “inrush” stroom, maar deze is zeer kortstondig en veroorzaakt voornamelijk dynamische verstoringen in het net zelf en nagenoeg geen warmte. Naast de standaard beveiligingen (Diffrentiaalbeveiliging, Max. stroom, Fase-of windingsluitingen en aardfouten) bewaakt men de trafo meestal op de wikkelingtemperatuur.

De warmteontwikkeling in een trafo bestaat uit de ijzerverliezen (constant) + de koperverliezen (afhankelijk van de belasting). De afgevoerde warmte berekend men met de formule van Nusselt voor natuurlijke convectie: warmteoverdrachtsco?fficient = 2,6 * ( tw-tl ) ^? W/m?.K [ de vierdemachtswortel uit ( t wand – t lucht ) * 2,6 ]. Wat ik precies onder een werstand-spoel combinatie moet verstaan is mij een beetje onduidelijk, maar ik hoop dat je wat met het antwoordt kunt.

**Arjen**