Презентация на тему "диэлектрические потери"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Диэлектрические потери

• 
  Слайд 2
  

  В электрическом поле диэлектрики нагреваются, т.к. часть энергии электрического поля рассеива-ется в диэлектриках в виде тепла. Рассеиваемая за единицу времени энергия назы-вается диэлектрическими потерями (ДП). Нагрев диэлектриков приводит к ухудшению их свойств и ускорению процессов старения: в силовой электротехнике нагрев приводит к уменьшению электрической прочности, а значит к уменьшению надежности оборудования; в слаботочных устройствах нагрев приводит к уменьшению сопротивления изоляции, т.е. к повышению токов утечки в цепях.

• 
  Слайд 3
  

  Диэлектрические потери используются для термообработки материалов, которая называется диэлектрическим нагревом ( для полимеризации некоторых изделий из пластмасс). Диэлектрический нагрев отличается от классических способов нагрева тем, что он протекает равномерно по всему объему и не возникает внутренних механических напряжений в результате неравномерности распределения температуры.

• 
  Слайд 4

  Количественная оценка ДП

  Абсолютная величина ДП – Ра(мощность, рассеиваемая в диэлектрике в виде тепла); Удельные ДП - ,т.е. диэлектрические потери, приходящиеся на единицу объема материала; Угол ДП и тангенс этого угла , которые не зависят от объема диэлектрика и характеризуют качество самого материала.

• 
  Слайд 5

  Схемы замещения диэлектрика

  Идеальный диэлектрик Реальный диэлектрик ( без потерь)

• 
  Слайд 6

  Параллельная схема замещения

• 
  Слайд 7

  Последовательная схемазамещения

• 
  Слайд 8
  

  Последовательная схема замещения Мощность ДП определяется по формуле: Параллельная схема замещения Мощность ДП определяется по формуле: и ДП не зависят от схемы замещения, но емкости значительно различаются:

• 
  Слайд 9
  

  Для высококачественных диэлектриков , поэтому для последовательной схемы: = Для параллельной схемы замещения: Тогда Cp=Cs=C и ДП зависят от величины приложенного напряжения, частоты, а также от свойств самого диэлектрика: и .

• 
  Слайд 10

  Виды диэлектрических потерь

  ДП , обусловленные поляризацией ( в диэлектриках с релаксационными видами поляризации); ДП, обусловленные сквозной электропроводностью (во всех диэлектриках); ДП, обусловленные ионизацией ( происходят в сильных электрических полях); ДП, обусловленные неоднородностью структуры (только в твердых диэлектриках неоднородной структуры).

• 
  Слайд 11
  

  Процессы поляризации, электропроводности и ионизации независимы, следовательно ДП являются суммой составляющих, вызванных отдельными механизмами потерь. ДП, обусловленные релаксационными видами поляризации наблюдаются: - в полярных диэлектриках; - в диэлектриках ионной структуры с неплотной упаковкой ионов; - в сегнетоэлектриках; - в диэлектриках неоднородной структуры; - при высоких частотах наблюдаются резонансные потери, связанные с резонансной поляризацией.

• 
  Слайд 12
  

  ДП , обусловленные сквозной электропроводностью Для данного вида потерь : (1) т.е. ДП данного вида не зависят от частоты, а ДП возрастают с увеличением температуры по экспоненте: , где А и b – постоянные материала.

• 
  Слайд 13
  

  Или , где Pat – потери при определенной температуре; Рао – потери при - постоянная материала. Ионизационные потери. Данный вид ДП характерен для газов и проявляется в диэлектриках пористой структуры: где - постоянный коэффициент, f – частота элект-рического поля, U –приложенное напряжение, Uu – напряжение ионизации. ДП, обусловленные неоднородностью структуры наблюдаются: в слоистых диэлектриках ; в пористой керамике; в пропитанной бумаге и т.п.

• 
  Слайд 14

  Диэлектрические потери в газах

  В слабых электрических полях: Так как все газы либо неполярны, либо слабополярны, то в них отсутствуют потери на поляризацию. Есть потери только на электропроводность. Для газов , и при f=50 Гц Таким образом газы являются практически идеальными диэлектриками в слабых электрических полях.

• 
  Слайд 15
  

  В сильных электрических полях: Так как в сильных электрических полях развивается ударная ионизация, то появляются потери на ионизацию и увеличивается. Зависимость от величины приложенного напряжения называется кривой ионизации.

• 
  Слайд 16

  Диэлектрические потери в жидких диэлектриках

  Неполярные жидкие диэлектрики - в них нет потерь на поляризацию (электронная поляризация), присутствуют потери на электропроводность, но т.к. мала, то малы и ДП , а может быть рассчитан по формуле (1). Диэлектрические потери зависят от температуры ( увеличиваются по экспоненте при повышении температуры) и не зависят от частоты внешнего электрического поля.

• 
  Слайд 17