散热器技术参数

散热器技术参数
散热器技术参数

散热器技术参数

标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

散热器价格技术参数

散热器技术参数

在使用功率器件时最重要的是如何使其产生的热量有效地散发出去,以获得高可靠性。

金旗舰散热的最一般方法是把器件安装在散热器上,散热板将热量辐射到周围的空气中去,以及通过自然对流来散发热量。

一般地说,从散热器到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。

P=hA η△T式中h为散热器总的传热导率(W/cm2℃),A为散热器的表面积(cm2),η为散热器效率,△T为散热器的最高温度与环境温度之差(℃)。上式中h是由辐射及对流来决定,η是由散热器的形成来决定。

总之,散热器的表面积越大,与环境温度之差越大,散热板的热量辐射越有效。

(1)辐射散热

下述近似式表示辐射散热

hr=×10-11×ε(△T/2+237)3(W/cm2℃)

式中ε是表面辐射率,随散热器的表面状况而变化。表面研磨光洁的产品ε=~也就是说辐射率极差。然而,散热器表面涂以涂料,经氧化可使ε=1。

(2)对流散热

功率器件安装在装置的框架上时,采用对流散热比辐射散热更有效。在一个大气压的空气中,采用对流散热器的传导率近似地由下式表示。

hc=×10-4×(△T/H)1/4(W/cm2 ℃)

式中,H是散热器垂直方向长于水平方向更为有效。

(3)散热器效率η

若用薄材料制成散热器,则离热源越远,表面温度越低,散热效果也越差。上述公式是假定温度都是均在分布的,而实际上在散热板的

边缘部位表面温度越低。

这种由散热器本身温度确定的系数就是散热器效率,它表示散热板实际传递的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。η主要是由所用散热器的材料大小与厚度来决定的。一般地说,热传导率高的材料如铝(cm2 ℃)及铜(cm2 ℃)而钢(cm2℃)就相当差了。

另外,散热器的厚度以厚些为好,并以跟散热器的长度平方成比例为最佳。根据上述各点,适用于功率器件的散热器应满足下列要求: (Ⅰ)表面积尽可能大些

(Ⅱ)散热器表面阳极氧化,发黑处理

(Ⅲ)散热器配置应使空气易于流通,以长边取垂直方向为佳

(Ⅳ)使用热传导率良好的铝及铜作为散热器材料

(Ⅴ)散热器厚些为好,厚度与长度平方成比例

订货须知

当你订货时,敬请依照下列的说明,参照具体型号、规格目录选择,按其顺序提供详细的加工资料,以便于彼此之间的作业,为此,您可获得最迅速最满意的服务。

1.数量

2.散热器型号

3.晶体孔样式

4.表面处理的方法

5.欢迎附图型材散热器的定货说明

说明:

1.本厂型材散热器向您提供的长度是以22mm的整数倍建立的,若有特殊要求敬请来图加工;

2.表面处理的方式有表面氧化黑色处理用H表示,表面银色处理用Y表示。

散热器注意事项!

1.在保证半导体功率器件工作时的实际结温小于最大结温情况下,应尽量选用体积小,重量轻的规格。

2.散热器效果优劣与安装工艺有密切关系,安装时应尽量增大功率器件与散热器的接触面积,降低接触热阻,提高传热效果。

3.如果把接触热阻降的更小些,安装时在功率器件与散热器之间加一薄薄的导热硅脂,可以降低热阻25~30%。

4.安装时需要在器件与散热器之间垫导热或绝缘垫片,建议采用低热阻材料,如紫铜铂、铝铂或薄云母、聚脂薄膜。

5.当安装一个器件时,其安装孔(或组孔)置于散热器基面的中心(L/2)位置。当安装两个或两个以上器件时其安装孔(或组孔)位置在散热器基面中心线上均布(L/2n)位置。

6.紧固器件时需保证螺钉扭力一致。

7.功率器件与散热器安装好后,不宜再对功率器件和散热器进行机械加工或整容,否则会产生应力,增加接触热阻。

8.单面肋片式散热器,适于在设备外部(如安装在机箱外部)作自然风冷,即利于功率器件的通风散热又可降低机内温升。

9.自然冷却后,应使散热器的面平行于水平面的方向:强制风冷时,应使气流的流向平行于散热器的肋片方向。

大功率LED灯散热器结构设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6f668183.html, 大功率LED灯散热器结构设计 作者:潘裕向文江 来源:《山东工业技术》2018年第05期 摘要:针对大功率LED灯工作时散热性差、灯具光功率减小、灯芯片易老化等问题,对大功率LED灯的散热器结构进行研究。详细介绍了LED灯散热技术、灯具的热分析及散热片的优化设计,并就LED灯散热问题在ANSYS软件中搭建模型进行散热器结构参数设计与热分析。仿真结果表明,通过热分析实现对LED灯散热结构参数设计,理论上在大功率LED灯中安装优化设计后的散热片可以很好的解决灯具工作时的散热问题。 关键词:大功率LED灯;热分析;ANSYS软件 DOI:10.16640/https://www.360docs.net/doc/6f668183.html,ki.37-1222/t.2018.05.005 0 引言 发光二极管(Light Emitting Diode,LED)属于21世纪具有好的发展前景的新型冷光源[1]。LED灯的发光原理理就是靠是靠发光二极管内部的PN结里的电子在能带间跃迁进而产生光能,但芯片会出现发热的现象,尤其是大功率型LED。若将多个LED串并联组装成一个模组,其散发出的热量会大大增加。目前,LED整体工作效能不是很好,只有15%-20%的电能量成功转化为光能,而剩余的80%-85%的电能量则通过其它形式转化为热能,致使芯片功率 密度变得很大。在行业内LED器件的散热性整体而言较差,首先,因为发白光的LED灯其发光的光谱中并不包含红外部分,即其工作时产生的热量不能依靠红外辐射进行释放;其次,LED灯具本身的扩散热阻与解除热阻很大,工作时产生热量较多。在LED灯工作时,若散热性不好将会产生十分严重的后果[2],如缩减LED灯的光能量输出,减少器件的使用寿命,会造成LED发射光的主波长产生偏移等。 近年来,如何使LED灯工作时产生的热能以最快的方式散发出去这一关键问题被国内外学术界关注,进而相对应地进行各种研究。由于LED灯具多采用经验化设计进行散热,散热装置过于传统且专业性不高,导致当前LED灯具的散热问题仍未得到解决。因而,通过对大功率LED灯具的热分析与热设计后进行散热器的结构设计具有及其重要的现实意义。 论文详细介绍了LED灯的散热技术并建立相应散热器模型,然后选取了一款大功率的LED灯作为论文的研究模型,利用ANSYS有限元分析软件[3]对该款LED灯模型进行热分析,得到灯具各点的温度分布与芯片工作时产生的最高温度,在上述测量数据的基础上对该灯的散热结构进行优化设计,最终得到十分满意的散热效果。 1 LED灯散热技术及模型建立 1.1 LED灯散热技术

CPU散热器结构与性能

夏天到来,专注DIY的我们开始对CPU散热器“关怀备至”。其实,这个能让CPU“变废为宝”的小小玩意,始终都是众多DIYer们关心的热门话题,尤其是那些超频发烧友。近期AMD X2处理器不断降价,Intel新双核奔腾、单核酷睿赛扬各显神通,这些低端单/双核超频悍将给主流DIY市场留下了太多的想象空间。跃跃欲试的主流玩家希望购买到最匹配的散热器“压榨”CPU性能。 纵观市场上的CPU散热器,从低端的纯铝鳍片,到中端的纯铜、铝鳍塞铜式、铝鳍压铸铜式、热管式,再到高端的水冷、油冷、半导体制冷、压缩机制冷、干冰制冷、液氮制冷、液氦制冷等等一应俱全。散热方式从被动散热到主动散热,再到主动制冷,品种五花八门,种类极其繁多。 在如此琳琅满目的散热器产品中,如何才能挑选到适合自己的CPU散热器呢?下面我们就从“理论”入手,详细介绍一下各种材质、结构散热器的性能分析。 风冷散热器 作为中低端散热器市场的首要选择,风冷散热器在性价比上获得了很好的平衡。材质普通、结构简单的产品几十元即可买到,应付入门级处理器超频没有问题。而要想获得更高性能,风冷散热器一样可以提供材质高档、结构先进的“前卫”型产品。一套完整的风冷散热器应该是由散热片、风扇和扣具三部分组成,下面我们分别进行介绍。 散热片 1.纯铝散热片 纯铝散热片 这种散热片是目前使用率最高的散热片之一,整体采用纯铝制造。铝是地球上含量最高的金属,成本低和热容低是其主要特点。虽然吸慢,但放热快,散热效果跟其结构和做工成

正比。散热片数越多、底部抛光越好,散热效果越好。其散热原理非常简单:利用散热器上的散热片来增大与空气的接触面积,再利用风扇来加速空气流动从而带走散热片上的热量。采用纯铝材质的散热片价格低廉,搭配低端CPU使用性价比合理。 2.纯铜散热片 纯铜散热片 顾名思义,纯铜散热片的材质为纯铜。因为铜跟铝相比有个先天的优点:热传导效能为412w/mk,比铝的226w/mk提高了将近1倍,但铜也有个先天的缺点:热容太高了。也就是说这种散热片吸热快但放热慢,热量在铜片中大量聚集,需要配合高转速大尺寸风扇才能满足散热需求。 由于铜具有良好的韧性,因此制造上要比铝容易得多。散热片的密度也可以比铝做得更高,散热面积也相应更大,这些都可以弥补其热容高所导致散热慢的不足。但纯铜的成本要比铝高很多,还要搭配更高档次的风扇才能满足散热需求,直接导致纯铜散热器的价格居高不下,目前已经慢慢退出独立散热器的历史舞台。 3.铝鳍塞铜式散热片 铝鳍塞铜式散热片

散热在结构设计中的应用

散热在结构设计中的应用___专栏! 包括,散热方式的选择,结构的设计,材料选用等 我先根据个人的一点经验,总结出来随便谈谈。 根据热传导的途径来说,散热相应有以下三种主要方式: 一、散热片导热式散热 1、良好接触面:要求发热件与散热片要有良好接触,尽可能降低接触热阻,所以最好有大的接触面,接触面还需要有较高的光洁度,为了弥补因接触面的粗糙而导致的贴合不良,可以在中间涂抹导热脂,可以有效降低接触热阻; 2、良好的导热材料:铜、铝都有较好的导热性能,铜的导热系数虽然优于铝,但铜有密度太高、价格贵的缺点,所以实际应用中铝材是应用最多; 3、散热片固定方式:这个也是比较重要的一环,如果不能把发热件与散热片良好接触,也是无法有效把热量传导到散热器上的,应用中有直接用螺丝钉紧固的,也有用弹簧片压固的,可以根据需要选择设计,需要说明的是,有些功率器件和散热片之间有绝缘要求,中间选用的绝缘材料就一定要选用低热阻的材料,比如:聚脂薄膜、云母片等,实际安装中还要注意固定位置应使用受力均匀分布; 4、散热片的形状:包括页片与基材的形状尺寸,要有尽可能加大散热表面积,这样散热片的热量才能快速与周围空气对流,比如说增加页片数目、在页片上做波浪纹都是好办法;基材要厚一些比较好,长而薄的散热片效率很差,在远端基本上是不起作用的了; 二、对流散热 1、自然对流:发热器件或者散热片的热量可以是依靠自然对流散热,这样的话,发热件或者散热片最好以长边取为垂直方向为佳,而且要尽量使散热片的横断面与水平面方向平行,因为热空气是上升的,这样才比较有利于空气流通,象单面页片式的散热器就比较适合安装在机体背板以自然对流方式散热; 2、强制对流:采用风扇强制吸、排的方式拉动一个风场来加强空气对流,是比较有效的散热方式,可以根据需要选择合适的风扇规格与数目,在设计上要注意的有这么几点: A、各风扇风场方向要一致,不要互相打架,否则效率肯定大打折扣,对机箱内部来说最好有相应的进风口与出风口,可以参考一下下面的附图,是一块显卡的散热设计; B、采用强制风冷时,对于页片式散热片来说,要使页片方向与风道气流方向一致 c、机箱上要根据风场的需要留出相应的散热孔,散热孔并非越多、越大就越好,首先散热孔的大小根据不同的安规等级有相应限制,还要考虑EMI的要求(可以参考一下附图);另外,重为重要的是:散热孔的分布要与风道气流的流向吻合, 三、辐射散热 这种散热方式给设计者留出的空间相对较少,对于发热器件与散热片来说,表面光洁度越高,辐射效率越差,所以比较廉价而且较有效的一个手段是把铝型材散热器表面做氧化处理,这层氧化层可以大大改善辐射效率(比如,一个表面研磨光洁的散热片,表面辐射率可能在0.1左右,做过氧化处理后,辐射率的值可以升高到1)

散热器设计

散热器设计 型材散热器的几何结构由肋片和基座构成,主要几何参数包括肋片长、肋片厚,肋片数、基座厚、基座宽等,研究了型材散热器几何因素对其热性能的影响,通过改变散热器的几何参数,可以有效的降低散热器的热阻,获得好的散热效果。本文的研究为型材散热器的的选择及优化设计提供了依据。 关键词:功率器件;热设计;散热器;热阻 功率器件是多数电子设备中的关键器件,其工作状态的好坏直接影响整机可靠性。功率器件尤其是大功率器件发热量大,仅靠封装外壳散热无法满足散热要求,需要配置合理散热器有效散热,而散热器的选择是否合理又直接影响功率器件的可靠性,因此分析影响散热器散热性能的因素,有利于合理选取散热器,提高功率器件的可靠性。 1 散热器的选择 在电子设备热设计中,型材散热器由于结构简单,加工方便、散热效果好而得到了广泛的应用,其物理模型示意图如图1所示。 它由肋片和基座构成,主要的几何参数包括肋片长、肋片厚,肋片数、基座厚、基座宽等。在选择散热器时一般需要依据散热器热阻来合理选择,同时还需要考虑以下几点:安装散热器允许的空间、气流流量和散热器的成本等。散热器散热的效果与散热器热阻的大小密切相关,而散热器的热阻除了与散热器材料有关之外,还与散热器的形状、尺寸大小以及安装方式和环境通风条件等有关,目前没有精确的数学表达式能够用来计算散热器的热阻,通常是通过实际测量得到。而散热器的有效面积与散热器几何参数密切相关。 2 影响散热器散热性能的几何因素分析 通过实验发现,散热器的几何因素对散热器的散热性能有很大的影响,现以一典型型材散热器为例,分析散热器各几何参数对散热器散热性能的影响。 选定某一功率器件(LM317)为热源,其工作电路原理图如图2所示。工作在自然冷却条件下,环境温度为30℃,功耗为3.2 W,选取的散热器为型材散热器SYX-YDE(物理模型如图3所示),散热器各个几何参数如表1所示。 热源与散热器表面为金属与金属的干接触,无绝缘片也未涂硅脂或导热胶,查有关手册取热 源与散热器之间的接触热阻为0.9℃/W。通过散热器设计分析软件进行初步分析,散热器优化设计分析软件采用的是美国Flunt公司的Qfin软件,它采用计算流体动力学求解器,有限体积法,非结构化网格可以逼近复杂的几何形状,同时能实现散热器肋片高度、长度等几何参数的优化。中国可靠性网https://www.360docs.net/doc/6f668183.html, 通过散热器优化设计分析软件得到的散热器和热源相关热参数见表2。

油浸式变压器结构图解

结构图解 1-铭牌;2-信号式温度计;3-吸湿器;4-油标;5-储油柜;6-安全气道 7-气体继电器;8-高压套管;9-低压套管;10-分接开关;11-油箱; 12-放油阀门;13-器身;14-接地板;15-小车 电力变压器概述电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一二次绕组匝数的多少有关,即电压大小与匝数成正比。主要作用是传输电能,因此,额定容量是它的主要参数。额定容量是一个表现功率的惯用值,它是表征传输电能的大小,以kVA或MVA表示,当对变压器施加额定电压时,根据它来确定在规定条件下不超过温升限值的额定电流。现在较为节能的电力变压器是非晶合金铁心配电变压器,其最大优点是,空载损耗值特低。最终能否确保空载损耗值,是整个设计过程中所要考虑的核心问题。当在产品结构布置时,除要考虑非晶合金铁心本身不受外[3]力的作用外,同时在计算时还须精确合理选取非晶合金的特性参数。国内生产电力变压器较大的厂家有特变电工等。

供配电方式: 10KV高压电网采用三相三线中性点不接地系统运行方式。 用户变压器供电大都选用Y/Yno结线方式的中性点直接接地系统运行方式,可实现三相四线制或五线制供电,如TN-S系统。 电力变压器主要部件及作用①、普通变压器的原、副边线圈是同心地套在一个铁芯柱上,内为低压绕组,外为高压绕组。(电焊机变压器原、副边线圈分别装在两个铁芯柱上) 变压器在带负载运行时,当副边电流增大时,变压器要维持铁芯中的主磁通不变,原边电流也必须相应增大来达到平衡副边电流。 变压器二次有功功率一般=变压器额定容量(KVA)×0.8(变压器功率因数)=KW。

线艺开关变压器结构设计指南

Transformer Design Procedure Structured Design of Switching Power Transformers Design of switching power transformers can be accom-plished in a relatively simple manner by limiting magnetic configurations to a few core and coilform structures. These structures have been chosen both for their versatil-ity and their low cost. Dimensional information as well as design information in the form of design curves for the chosen structures may be found at the end of this docu-ment. By using these curves, the complete transformer can be designed. Step 1. Structure size The first step in the design is choosing a minimum struc-ture size consistent with the output power required. The approximate power capabilities of each structure are provided in Table 1. If five or six outputs are required, a larger structure may be required to allow the copper along with insulation and winding crossovers to fit in the available winding area. Step 2. Primary turn count For a given core size, the ability of an inductor to oper-ate without saturating is directly proportional to its turn count N P . The normal saturation specification is E?T or volt-time rating. The E?T rating is the maximum voltage, E , which can be applied over a time of T seconds. (The E?T rating is identical to the product of inductance L and peak current I .) Equation 1 defines a minimum value of N P for a volt-time product of E?T : Where: E?T = the minimum volt-time rating in volt-seconds B = the maximum allowable flux density A E = the effective cross sectional core Equation 1 is plotted for the specific chosen core struc-tures shown in Figure 1. These plots are for B = 3000 Gauss, which will prevent the core from saturation and typically will provide low core loss suitable for operation in the range of 200 kHz to 400 kHz. For higher frequencies, a higher primary turn count should be used to ensure low core loss. T o use this chart, locate the required E?T rating on the vertical axis. Move horizontally to the curve. From this point drop vertically to the horizontal axis and deter- mine N P . This value for N P should allow non-saturating operation to 100°C with reasonable core loss. Step 3. Secondary turn count Secondary turn count is a function of duty cycle and primary turn count. For a flyback system: For a forward converter: Where: N P = the primary turn count. N S = the secondary turn count. V S = the secondary output voltage. V D = the voltage drop across the rectifier and choke in the secondary. D = the duty cycle. V P = the voltage across the primary. For the flyback system, D is seldom greater than 0.5. For the forward converter, D is the duty cycle of the rectified output, and can approach 0.9 for a wave rectified output. Known conditions should be used to calculate N S . For example, at minimum input voltage and maximum output power, the supply will operate at maximum duty cycle. This is a good point to use to determine N S . Step 4. Wire size Once all the turn counts have been determined, wire size must be chosen for each winding. Power losses in the transformer windings cause a tem-perature rise, ?T, in the transformer. The amount of loss depends on how much current is being drawn from the winding, the length of wire and what wire size is used. The power loss is a function of the amount of resistance in the wire. This resistance is composed of a DC resistance (R DC ) and an AC resistance (R AC ). At low frequencies and small wire sizes, for example #30 AWG at 250 kHz, R DC >> R AC , and R AC can effectively be ignored. For larger wire sizes and high frequencies, >500 kHz, it may be necessary to use stranded wire or foil. Let’s assume R AC

散热器内部结构的改良设计

中国矿业大学艺术与设计学院 工业设计工程基础课程设计选题报告 姓名:学号: 专业:工业设计班级: 09级3班 设计题目:散热器内部结构的改良设计 时间: 2011年5月 指导教师: 2011年5月

目录 选题的意义 (2) 已有产品情况 (3) 典型产品的设计分析 (4) 改良或创新设计方案 (8) 时间进度表 (14) 参考文献 (15)

一、选题的意义 CPU作为一个电子计算机的核心,包括运算和控制,而且现在的集成度已经越来越高,电脑中的所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令,这个核心部件随着科技研发的进步已经成长成为热量高温高度集中的一个核心区域,而且有很大一部分DIY玩家或热爱硬件的朋友都喜欢超频,但是超频效果越好,CPU的温度热量就越大,所以对CPU进行散热便是正常使用电脑和进行超频的必备硬件,缺一不可,而随着CPU集成度的密集和提高,对CPU散热也是大势所需,必须要做的事情。 如今,显卡的功耗已经大有超越CPU之势,因此显卡的散热系统已经成为显卡做工好坏的评判标准之一。目前高端显卡由于发热量较大,因此对散热的要求也格外严格,正值暑假之时,不少玩家反映显卡满载运行时,温度可达70~80度,而待机时也接近40度。由此可以看出,显卡散热系统绝不是简单的散热片+散热风扇就可应付的。

二、已有产品或相关产品的情况

三、典型产品的设计分析 散热风扇的原理 原理: 风扇的工作原理是按能量转化来实现的,即:电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式,采用的电路不同,风扇的性能就会有差异。 风扇在CPU风冷散热装置中起主动散热的核心作用。风扇本身的效能不佳,制作工艺不精,会导致散热片局部过热,不停烤烧风扇本身的材质塑料,继而引起风扇变形,转速下降的恶性循环,更严重的时候,会发生风扇停转,马达电路短路,烧毁CPU甚至引起起火的事故。 轴流式风扇的组成: 扇框、扇叶、轴承、PCB控制电路、驱动电机

翅片管散热器结构原理

翅片管散热器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备。它通过在普通的基管上加装翅片来达到强化传热的目的。基管可以用钢管;不锈钢管;铜管等。翅片也可以用钢带;不锈钢带,铜带,铝带等。花卉对温度和湿度的要求是非常严格的,因此花卉大棚内必须要安装好的散热器和暖风机设施,翅片管散热器就是比较常见和常用的温室加温设备。下面华益散热器给大家介绍一下花卉大棚专用翅片管散热器结构原理及性能特点。 【花卉大棚专用翅片管散热器的四个特点】 1、翅片管散热器的特殊性 采暖散热器作为建筑部品,不同于一般的家具,其特殊性在于它还是热水压力容器,存在着(腐蚀)渗漏的风险。因此业主在装修房屋选择散热器时,一定要有一定的风险意识,慎重对待。 2、翅片管散热器要与供暖系统相匹配 南方地区的水质特点决定了尽可能选择耐腐蚀性强的散热器或新型散热器,这两种散热器使用寿命可达25年和50年以上。散热器凭借存水量大,散热效果好,重量轻、承压高、喷塑表面美观而且价

格合理的优点,更值得用户推荐使用。 3、考虑翅片管散热器的材料 因为材质决定了它的供热性能、安全性、可靠性及寿命的长短。从散热性能来讲,和纯铝的最好,其次是钢质的,再次是。但散热器以其安全耐用,并且近几年的发展其样式已经多样化,装饰性也非常不错,因此翅片管散热器也是不错的选择。 4、翅片管散热器供水管道的因素 因为翅片管散热器在取暖季节管道一直是储水的,因此安全性非常重要。购买翅片管散热器及配件时消费者应选择大型建材超市或专卖店,并由翅片管散热器生产厂家或销售店专业人员上门安装,否则翅片管散热器一旦漏水就会酿成大损失。

【翅片管散热器结构原理】 凡在换热管上加装翅片,以达到增加散热面积的冷热交换器,均可归纳为“翅片管散热器”。 翅片管散热器按翅片的结构形式可分为绕片式;串片式;焊片式;轧片式。常用的材料为钢;不锈钢;铜;铝等。 【翅片管散热器批发厂家】 青州市华益散热器厂位于中华九州之一的东方古州——青州,这里公路铁路四通八达,交通便利,为本厂的发展寞定了良好的基础。我厂主要生产:养殖、种植专用散热器。 本厂专注生产设计的水散热器广泛用于畜牧养殖、花卉、温室大棚、蔬菜育苗、车间取暖、工业厂房等,产品远销全国各地,深受新老客户的信赖。 我厂拥有一支经验丰富、富有创新精神的技水开发队伍,具有强大的产品研实力和雄厚的技水力量,以及先进的生产设备,科学的管理,能根据客户的各种要求高精度的制作各种型号的产品。

风冷散热器研究设计

风冷散热器研究设计 前言 所谓风冷散热器,其散热原理即通过与发热物体(一般为CPU、GPU等半导体芯片)紧密接触的金属散热片,将发热物体产生的热量传导至具有更大热容量与散热面积的散热片上,再利用风扇的导流作用令空气快速通过散热片表面,加快散热片与空气之间的热对流,即强制对流散热。 风冷散热器分解图: 一款优秀的风冷散热器必须具备三个条件: 1、采用做工精良,设计合理。材料合适的散热片。 2、配有性能强劲,工作稳定,长寿命的风扇。 3、以及出色的整体结构与安装设计。 然而要设计出一款优良的散热片,我们就必须对热力学、散热器的部件及其结构有所了解,那么我们就将风冷散热器的讲解分为热力学、散热片、风扇、扣具结构等几个部分,及其风冷散热器的各项指标以及现行技术进行浅要的分析与介绍。

第一章 热力学基本知识 首先来说说相关的热力学方面:物理学认为,热主要通过三种途径来传递,它们分别是热传导、热对流、热辐射。为了保证良好的散热器性能,就要已符合上述三种途径的要求来设计产品,于是在材料的热传导率、比热值;散热器整体的热阻、风阻;风扇的风量、风压等等方面都提出了要求。 热传导 定义:通过物体的直接接触,热从温度高的部位传到温度低的部位。 热能的传递速度和能力取决于: 1.物质的性质。有的物质导热性能差,如棉絮,有的物质导热性能强,如钢铁。这样就有了采用不同材质的散热器,铝、铜、银。它们的散热性能依次递增,价钱当然也就成正比。 2.物体之间的温度差。热是从温度高的部位传向温度低的部位,温差越大热的传导越快。 热传导是散热的最主要方式,也是散热技术需要解决的核心问题之一。所以我们通常都能看到,几乎所有散热在与CPU相接触的部分都采用热传导性能良好的材料。许多厂商都在于CPU接触的部分采用塞铜柱或铜片的工艺,就是为了将热量尽快传导出来。 热对流 热通过流动介质(气体或液体)将热量由空间中的一处传到另一处,即由受热物质微粒的流动来传播热能的现象。根据流动介质的不同,可分为气体对流和液体对流。影响热对流的因素主要有: 1.通风孔洞面积和高度 2.温度差:原因还是因为热是由高到低方向传导。 3.通风孔洞所处位置的高度:越高对流越快。

66kv变压器结构与系统设计

毕业论文 题目:66kv变压器结构仿真系统设计

目录 一.变压器概述 (1) 1.1变压器的原理及分类 (1) 1.2变压器设计的目的范围及意义 (2) 1.3变压器发展方向 (2) 1.3.1铁心制造技术 (3) 1.3.2.绝缘加工技术 (3) 1.3.3.绝缘干燥和油处理技术 (3) 1.3.4.节能技术 (4) 二.变压器结构 (4) 2.1结构简介 (4) 2.2元件示意图 (6) 三.设计方案 (14) 3.1熟悉产品规格及参数 (14) 3.2变压器额定电压和额定电流的计算 (14) 3.3铁心直径的选择 (16) 3.3.1影响铁心直径选择的主要因素: (16) 3.3.2截面的选择 (16) 3.3.3.迭片系数 (17) 3.4低压线圈匝数的计算 (18) 3.5 线圈及相关布置形式的确定 (18) 3.6 油箱的选择 (19) 3.6.1油箱器身相关参数的确定 (19) 四.减少变压器漏磁场引起的附加损措施 (20) 五.变压器试验 (21) 5.1最后的试验数据 (22) 六.总结 (23)

一.变压器概述 电力变压器是一种静止的电气设备,是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备。当一次绕组通以交流电时,就产生交变的磁通,交变的磁通通过铁芯导磁作用,就在二次绕组中感应出交流电动势。电力变压器是发电厂和变电所的主要设备之一。变压器的作用是多方面的不仅能升高电压把电能送到用电地区,还能把电压降低为各级使用电压,以满足用电的需要。总之,升压与降压都必须由变压器来完成,在过去十年的发展中,我国电力建设快速发展,成绩斐然。其中,发电装机容量高速增长,电网建设速度突飞猛进,电源结构调整不断优化,技术装备水平大幅提升,节能减排降耗效果显著,电力建设实现了跨越式发展。这为我国经济社会平稳较快发展提供了强大动力,对改善人民生活起到了重要支撑和保障作用。目前在网运行的部分高能耗配电变压器已不符合行业发展趋势,面临着技术升级、更新换代的需求,未来将逐步被节能、节材、环保、低噪音的变压器所取代。因此系统设计在电力系统的规划以及电力系统保护和控制等方面起着越来越重要的作用。 1.1变压器的原理及分类 变压器是一种通过改变电压而传输交流电能的静止感应电器。它有一个共用的铁心和与其交链的几个绕组,且它们之间的空间位置不变。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器内部,既有磁路问题,也有电路问题,而且彼此之间还有耦合关系。为了研究方便,通常将其转化为等效电路,并且用一组电路方程来描述。当某一个绕组从电源接受交流电能时,能通过电感生磁,磁感生电的电磁感应原理改变电压(电流),在其余绕组上以同一频率,不同电压传输出交流电能。它是根据电磁感应的原理实现电能传递的。变压器内部,既有磁路问题,也有电路问题,而且彼此之间还有耦合关系。为了研究方便,通常将其转化为等效电路,并且用一组电路方程来描述。 一般常用变压器的分类可归纳如下: (1)、按相数分: 单相变压器:用于单相负荷和三相变压器组。 三相变压器:用于三相系统的升、降电压。 (2)、按冷却方式分: 干式变压器:依靠空气对流进行自然冷却或增加风机冷却,多用于高层建筑、高速收费站点用电及局部照明、电子线路等小容量变压器。

散热防热在结构设计中的应用

散热防热在结构设计中的应用 来源:新世纪LED论坛https://www.360docs.net/doc/6f668183.html, 根据热传导的途径来说,散热相应有以下三种主要方式: 一、散热片导热式散热 1、良好接触面:要求发热件与散热片要有良好接触,尽可能降低接触热阻,所以最好有大的接触面,接触面还需要有较高的光洁度,为了弥补因接触面的粗糙而导致的贴合不良,可以在中间涂抹导热脂,可以有效降低接触热阻; 2、良好的导热材料:铜、铝都有较好的导热性能,铜的导热系数虽然优于铝,但铜有密度太高、价格贵的缺点,所以实际应用中铝材是应用最多; 3、散热片固定方式:这个也是比较重要的一环,如果不能把发热件与散热片良好接触,也是无法有效把热量传导到散热器上的,应用中有直接用螺丝钉紧固的,也有用弹簧片压固的,可以根据需要选择设计,需要说明的是,有些功率器件和散热片之间有绝缘要求,中间选用的绝缘材料就一定要选用低热阻的材料,比如:聚脂薄膜、云母片等,实际安装中还要注意固定位置应使用受力均匀分布; 4、散热片的形状:包括页片与基材的形状尺寸,要有尽可能加大散热表面积,这样散热片的热量才能快速与周围空气对流,比如说增加页片数目、在页片上做波浪纹都是好办法;基材要厚一些比较好,长而薄的散热片效率很差,在远端基本上是不起作用的了; 二、对流散热 1、自然对流:发热器件或者散热片的热量可以是依靠自然对流散热,这样的话,发热件或者散热片最好以长边取为垂直方向为佳,而且要尽量使散热片的横断面与水平面方向平行,因为热空气是上升的,这样才比较有利于空气流通,象单面页片式的散热器就比较适合安装在机体背板以自然对流方式散热; 2、强制对流:采用风扇强制吸、排的方式拉动一个风场来加强空气对流,是比较有效的散热方式,可以根据需要选择合适的风扇规格与数目,在设计上要注意的有这么几点: A、各风扇风场方向要一致,不要互相打架,否则效率肯定大打折扣,对机箱内部来说最好有相应的进风口与出风口;

电力变压器结构设计结构设计说明

电力变压器结构设计结构设计 一、简介 1.为什么要应用变压器 电力系统中发电机输出的电能要经过升压才能远距离输电、网络的连接、配电都需要变压器,因此可以说变压器是电力系统中重要的设备之一,对电力系统的安全运行至关重要。 电力变压器简介 电力变压器按用途可分为以下几种: a.发电机出口或电力网的前端称为升压变压器 b.网络之间联结用称为联络变压器 c.网络末端用于将高压电能降压用称为降压变压器 d.直接连接用户的变压器称为配电变压器 2.变压器的基本概念和基本原理 2.1基本概念:变压器是基于电磁感应原理,通过改变电压来传输电能的一种静止电机。 2.2基本原理:法拉第电磁感应定律 e=-dΦ/dt Φ=Φmsinωt 则E1=-dΦm/dt×N1=-N1Φmωcosωt=-N1Φmωsin(90°-ωt) 即:E1=N1Φmωsin(90°-ωt)(E1落后Φm90°) E1m=N1Φmω E1(rms)= N1Φmω/√2 同理E2(rms)= N1Φmω/√2,即N1/N2=E1/E2 电力变压器简介 3.变压器的分类 从大类上,分为电力变压器和特种变压器。 特种变压器大致有:整流变压器、调相变压器、矿用变压器、试验变压器等。 电力变压器又可分为油浸式电力变压器和干式电力变压器。我们重点学习油

浸式电力变压器。 油浸式电力变压器的分类及型号中各符号代表的意义。 电力变压器简介 a.耦合方式:自耦用“O”表示,其余不标 b.相数:“D”表示单相,“S”表示三相 c.冷却方式:冷却介质为风,即油浸风冷用“F”,水冷用“S”表示 d.循环方式:“P”表示强迫油循环、自然油循环不标 e.绕组数:“S”表示三绕组,双绕组不标,“F”表示双分裂绕组 f.导线材质:铜导线不标,“L”表示铝导线 g.调压方式:“Z”表示有载调压,无载调压不标 h.设计序号:1、2、3… 目前变压器执行的大部分为“9”“10”型产品 i.额定容量:国家规定了R10系列优先容量 j.额定电压:高压绕组额定电压等级 k.防护等级:TH、TA、等。 4.变压器基本参数 4.1 阻抗电压(Zk):由漏磁引起的变压器内部电压降,一侧绕组短路,另一侧施加电压,当加压侧电流达到额定电流时,所施加电压占该侧额定电压的百分数称为短路阻抗用“%”表示。 阻抗电压是变压器订货及设计中最重要的参数之一。(Zk=Zkr+Zkx) 供电质量方面要求Zk小 从安全运行方面要求Zk大些 4.2电压调整率(ε): (U2N-U2)/U2N×100%表示的是变压器带负载后的电压变化 4.3额定容量: 100/100/100 100/50/100 或 100/100/50等,额定容量即为绕组中容量最大的一个。 4.4电压组合: 各绕组的额定电压,指空载电压而非负载条件下的电压组合 4.5联结组别:

风冷散热的设计与计算

风冷散热的设计及计算 风冷散热原理: 散热片的核心是同散热片底座紧密接触的,因此芯片表面发出的热量就会通过热传导传到散热片上,再由风扇转动所造成的气流将热量“吹走”,如此循环,便是处理器散热的简单过程。 散热片材料的比较: 现在市面上的散热风扇所使用的散热片材料一般都是铝合金,只有极少数是使用其他材料。学过物理的人应该都知道铝导热性并不是最好的,从效果来看最好的应该是银,接下来是纯铜,紧接着才会是铝。但是前两种材料的价格比较贵,如果用来作散热片成本不好控制。使用铝业也有很多优点,比如重量比较轻,可塑性比较好。因此兼顾导热性和其他方面使用铝就成为了主要的散热材料。不过我们使用的散热片没有百分之百纯铝的产品,因为纯铝太过柔软,如果想做成散热片一般都会加入少量的其他金属,成为铝合金(得到更好的硬度)。 风扇: 单是有了一个好的散热片,而不加风扇,就算表面积再大,也没有用!因为无法同空气进行完全的流通,散热效果肯定会大打折扣。从这个来看,风扇的效果有时甚至比散热片还重要。假如没有好的风扇,则散热片表面积大的特点便无法充分展现出来。挑选风扇的宗旨就是,风扇吹出来的风越强劲越好。风扇吹出来的风力越强,空气流动的速度越快,散热效果同样也就越好。要判断风扇是否够强劲,转速是一个重要的依据。转速越快,风就越强,简单看功率的大小。

轴承: 市面上用的轴承一般有两种,滚珠轴承和含油轴承,滚珠轴承比含油轴承好,声音小、寿命长。但是滚珠轴承的设计比较难,其中一个工艺是预压,是指将滚珠固定到轴承套中的过程,这要求滚珠与轴承套表面结合紧密,没有间隙,以使钢珠磨损度最小。通常在国内厂家轴承制造中,预压前上下轴承套是正对的,因为钢珠尺寸与轴承套尺寸肯定会存在一定误差,所以在预压受力后,滚珠同轴承套之间总有5—10微米的间隙,就是这个间隙,使得轴承的老化磨损程度大大增加,使用寿命缩短。同样过程,在NSK公司的轴承制造中,预压时上下轴承套的会有一个5微米左右的相对距离,这样轴承套在受压后就会紧紧的卡住滚珠,使其间的间隙减小为零,在风扇工作中,滚珠就不会有跳动,从而使磨损降至最小,保证风扇畅通且长久高速运转。 强迫风冷设计 当自然风冷不能解决问题时,需要用强迫空气冷却,即强迫风冷。强迫风冷是利用风机进行鼓风或抽风,提高设备的空气流动速度,达到散热目的。强迫风冷在中大功率的电子设备中应用广泛,因为它具有比自然风冷多几倍的热转移能力。与其他形势强迫风冷比较有结构简单,费用低,维护简便等优点。 整机强迫风冷有两种形式:鼓风冷却和抽风冷却。 鼓风冷却特点是风压大,风量集中。适用于单元内热量分布不均匀,风阻较大而元器件较多的情况。当单元内风阻较大,需要单独冷却的元件和热敏元件较多,且各单元间热损相差有较大时,建议用凤管冷却,以便控制各单元风量的需要。

变压器绝缘结构设计课程设计(哈理工)..

220 kV电力变压器绝缘设计 专业:电气工程及其自动化 班级: 学号: 姓名: 指导教师:

一.设计任务 1. 对一台双绕组220 kV级电力变压器进行绝缘结构设计,并进算绝缘结构在雷电冲击电压(全波),1min工频电压试验下的主、纵绝缘裕度。 2. 技术条件: a、全波雷电冲击试验电压945 kV b、1min工频试验电压400 kV(感应耐压试验)。 3. 变压器结构及其它条件: a、低压绕组外表面半径360mm,高压绕组内表面半径434mm,绕组间绝缘距离74mm b、高压绕组匝绝缘厚度1.95mm 低压绕组匝绝缘厚度0.45mm c、高压绕组为纠结式,高压绕组中部进线 d、高压绕组段间油道尺寸1,3,5向外油道为8mm;7,9,11向外油道为6mm;8,10,12向内油道为10mm;其他油道均为6mm;中断点为15mm e、全波梯度1,3,5油道为10;7,9,11油道为8;中断点为15. 4. 要求完成的内容: a、确定变压器主绝缘尺寸 b、计算主、纵绝缘在各种试验电压下的绝缘裕度 c、画出变压器绝缘装配图

d、攥写课程设计报告 5. 参考文献: a、路长柏等编著:电力变压器计算第五章; b、刘传彝:电力变压器设计计算方法与实践; c、路长柏:电力变压器绝缘技术; d、“电机工程手册”第二十五篇。 二.综述 针对上述设计要求对220 kV电力变压器绝缘结构设计如下:对于主绝缘,高低压线圈间主空道为了利用变压器油的体积效应,采用薄纸板小油隙的设计思想,线圈间主绝缘距离为74mm,变压器油与绝缘纸板交替排布,具体结构为(8+4+10+4+10+2+10+4+10+4+8),即∑Dy=60mm,∑Dz=14mm,靠近高压线圈的第一个绝缘纸筒厚度取为4意在增加其机械强度,以保证高压线圈能够稳固的固定于其上;低压线圈外半径r1=360mm,高压线圈内半径 r2=434mm;低压线圈(35 kV)与铁心间采用厚纸板大油隙的设计思想,其绝缘距离定为27mm;由于220 kV级电力变压器的高压线圈采用中部出线的出线方式,所以端部绝缘结构设计可按110 kV级绝缘水平设计,其结构为:端部设静电环,静电环采用1/4圆曲率半径,S值取为5,曲率半径取为10。静电环金属上表面距离压板为90mm,期间设一个端圈、两个角环和三个隔板,并加垫块以填充,期中为了增加沿面爬电距离,至上而下三个隔板 在高压线圈一侧分别探出50、30、15的长度。由于中部出线,上下端部的绝缘结构相似,下端部结构不再进行详细说明。具体结构尺寸见绝缘结构装配图。

变压器结构

第一部分 电力变压器基础知识 一、电力系统常识 在交流电力系统中,发电机、变压器、输配电设备都是三相的,这些设备之间的连接状况,可以用电力系统接线图来表示。我国规定,电力系统的额定频率为50Hz ,也就是工业用电的标准频率,简称工频。 二、变压器原理 一、变压器基本原理:变压器是借助于电磁感应,以相同的频率,在两个或更多的绕组之间,变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。 当电源电压加入后,原线圈将有电流流过,就是I0在铁心中就建立起Φ0,磁通穿过副线圈时,感应出电动势E2。 如果,低压侧接入负载,将产生电流I2,同时电流I2产生磁通Φ2,又在原线圈产生I1,电流I1产生磁通Φ1,Φ2=-Φ1。这样,在负载运行时,铁心中仍然只存在Φ0。当然,还有一部分磁通没有经过铁心进行闭合,形成了漏磁通,也产生了感应电势。 变压器原理的重要公式: 1122U N k U N ==,12211I N I N k == 式中 U 1——原绕组的感应电势有效值 U 2——副绕组的感应电势有效值 N 1——原绕组的匝数 N 2——副绕组的匝数 即电压比等于匝数比,电流比等于匝数比的倒数。(对于三相变压器来说,电压比一般是指线电压之比。) 就目前大的方向来说,在电力系统上变压器主要用于传输电能,为了克服输出电能过程中的损耗,就要尽可能提高传输电压,而到达用户终端的时候又需要降低电压,变压器

三、变压器分类 1. 按用途分:变压器顾名思义,就是改变电压的电器,凡是需要改变电压的场合几乎都要用到变压器。 变压器主应用在电力系统中,电力变压器又细 分为: 1)升压变压器:把发电机组所产生交流电压升高后 向电力网输出电能的变压器叫升压变压器。 2)降压变压器:用于降低电压的变压器叫降压变压 器。 3)配电变压器:将电压降低到电器设备工作电压的 变压器叫配电变压器。 4)联络变压器:用于联络两种不同电压网络的变压器叫联络变压器 除电力变压器外,还有用在特殊用途的特种变压器 1)电炉变压器:用于给冶炼金属材料和化工材料的电炉提供电源,特点是二次电压很低(一般由几十伏到几百伏),但电流却很大。电炉变压器种类很多,根据冶炼不同的原材料,又可分为炼钢电弧炉变压器、矿热炉变压器、电阻炉变压器、岩浴炉变压器以及工频感应炉整流变压器和电渣炉变压器等。 2)整流变压器:用于给整流器提供电源的变压器,为了提高整流效率,整流变压器二次绕组要接成六相或十二相,特点是二次电压低,电流大;二次侧相数一般不少于三相,有时采用六相、十二相或加移相绕组。 3)工频试验变压器:又称高压试验变压器。它在电气工厂、发电站、电业部门和科研等单位应用十分广泛,是不可缺少的试验设备。通过采用工频试验变压器可以对各种电工产品、电气元件、绝缘子、套管和绝缘材料等进行工频电压下绝缘强度试验。特点:一、二次绕组具有很大的电压比。一次电压通常为0.38、3、6和10kV等,二次电压为50~2200kV或更高。试验变压运行持续时间都在1h以下。 4)电抗器:具有一定电感值的电器,通称为电抗器。电抗器种类很多,按结构可以分为两类,一类为空心电抗器;一类为铁心电抗器。用于限制短路电流的电抗器称为限流电抗器。例如,电力系统中用于限流的限流电抗器,电炉炼钢炉变压器用的串联电抗器,电动机启动用的启动电抗器等。限流电抗器通常是串联接在电路中。用于补偿电容电流的电抗器称为补偿电抗器。例如,电力系统中用的并联电抗器,中性点接地用的消弧线圈,串联谐振试验装臵中用的试验电抗器等。补偿电抗器有的并联在电力系统中,有的串联在电力系统中。 5)调压器:调压器的特点是二次侧电压变化范围很大,一般可以从零调到额定电压,调压器因结构特点不同,可分为自耦式调压器、移圈调压器、感应调压器及磁饱和调压器等。大容量调压器一般同试验变压器和整流变压器配套使用。

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