线圈温度计算器

线圈温度计算器是一种用于估算线圈在电气负载下的工作温度的工具。通过考虑环境温度等参数， 功率 耗散、传热和表面积，计算器可帮助工程师和设计师预测热行为。此信息对于确保线圈在安全温度范围内运行、防止过热、材料降解和潜在故障至关重要。它属于 热管理和电气设计工具类别，提供了一种可靠的热分析方法。

线圈温度计算器公式

线圈温度计算如下：
T = Ta + (P / (h × A))

地点：

• T 是线圈的温度（以°C 或 K 为单位）。
• Ta 是环境温度（与 T).
• P 是线圈中消耗的功率（以瓦特为单位）。
• h 是 传热系数 （单位：W/m²·K）。
• A 是线圈的表面面积（以平方米为单位）。

变量的详细计算：

功耗 (P)：

功率因数=I²×R
地点：

• I 是通过线圈的电流（以安培为单位）。
• R 是线圈的电阻（以欧姆为单位），计算如下：
  R = (ρ × L) / A_电线
  • ρ 是线圈材料的电阻率（以欧姆·米为单位）。
  • L 是线圈中电线的总长度（以米为单位）。
  • A_wire 是电线的横截面积（以平方米为单位）。

表面积（A）：

A = π × d × L
地点：

• d 是电线直径（以米为单位）。
• L 是线圈中电线的总长度（以米为单位）。

传热系数（h）：

传热系数取决于冷却介质：

• 空气自然对流： 5–25 瓦/平方米·开尔文。
• 强制风冷： 50–250 瓦/平方米·开尔文。
• 水冷: 500–1,000 瓦/平方米·开尔文。

典型场景的预先计算表

下面是显示各种条件下典型线圈温度的参考表：

环境温度（Ta）	耗散功率 (P)	表面积 (A)	传热系数 (h)	计算线圈温度 (T)
25℃，	10W 瓦	0.01平方米	10瓦/平方米·K	125℃，
25℃，	20W 瓦	0.015平方米	15瓦/平方米·K	88.33℃，
30℃，	50W 瓦	0.02平方米	50瓦/平方米·K	31℃，
40℃，	100W 瓦	0.03平方米	100瓦/平方米·K	40℃，
25℃，	200W 瓦	0.04平方米	500瓦/平方米·K	25.4℃，

该表深入了解了不同参数如何影响线圈温度。

线圈温度计算器示例

让我们使用以下参数计算线圈的工作温度：

• 环境温度（Ta）： 25℃。
• 当前（一）： 5 A.
• 材料电阻率（ρ）： 1.68×10⁻⁸ Ω·m（铜）。
• 线径（d）: 2 毫米 = 0.002 米。
• 线圈数量（N）: 10.
• 平均值 线圈直径 (四): 0.05米。
• 自由长度（p × N）： 0.2米。
• 传热系数（h）： 25 瓦/平方米·K。

步骤 1：计算耗散功率 (P)

1. 电线截面积（A_wire）：
   A_wire = π × (d/2)² = π × (0.002/2)² ≈ 3.14 × 10⁻⁶ m²。
2. 电线长度（L）：
   L = N × √(π² × D² + p²) ≈ 10 × √(π² × (0.05)² + (0.02)²) ≈ 3.141 m。
3. 电阻（R）：
   R = (ρ × L) / A_wire ≈ (1.68 × 10⁻⁸ × 3.141) / (3.14 × 10⁻⁶) ≈ 0.0168 Ω。
4. 功率（P）：
   P = I² × R = 5² × 0.0168 ≈ 0.42 瓦。

第二步：计算表面积（A）

A = π × d × L ≈ π × 0.002 × 3.141 ≈ 0.0197 平方米。

步骤3：计算线圈温度（T）

T = Ta + (P / (h × A)) ≈ 25 + (0.42 / (25 × 0.0197)) ≈ 25 + 0.85 ≈ 25.85°C。

因此，线圈温度约为 25.85℃，.

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