Тепловое реле контролирует температуру в баке с горячей жидкостью. Рассчитать время срабатывания реле после отключения подогрева бака.
Тип задачи:
Осесимметричная нестационарная задача магнитного поля.
Геометрия:
Дано:
Магнитная проницаемость сердечника μ = 400;
Электропроводность меди γ - зависит от температуры;
Напряжение U = 12 В;
Сила пружины F = 0.8 H
Начальная температура T1 = 200 °C;
Температура окружающей среды T0 = 20 °C;
Постоянная времени ts = 10 часов;
Задача:
Сопротивление обмотки зависит от температуры. Вместе со снижением температуры происходит уменьшение сопротивления обмотки, рост тока и увеличение электромагнитной силы. Когда электромагнитная сила станет больше силы пружины, плунжер замкнет контакты реле.
Решение:
Температура бака снижается по экспоненциальному закону:
T(t) = T0 + (T1-T0)·exp( -t / ts).
Чтобы охватить весь временной интервал время интегрирования было выбрано равным 3ts, шаг интегрирования ts/5.
Для вычисления электромагнитной силы выполнен расчет магнитной нестационарной задачи. Закон изменения температуры T(t) задан в свойствах блока "обмотка".
Результаты:
Тепловое реле сработает через 16 часов после прекращения подогрева бака, при температуре 56 °C.
Смотрите задачу TEMagn3.pbm в папке с примерами.