Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


Учет электрического сопротивления контактов

Более точные выражения для КПД можно получить, если во внутреннем сопротивлении термоэлемента кроме сопротивления ветвей учесть и сопротивление электрических соединений ветвей.

Достаточно общая физическая модель такого соединения приведена на рис.2.5. Она состоит из коммутационной пластины 1, антидиффузного слоя между коммутационной пластиной и припоем 2, самого припоя 3, антидиффузного слоя между припоем и контактирующей поверхностью ветви 4. Каждый из элементов 1, 2, 3, 4 соединены электрически последовательно. Кроме того между этими элементами образуются контактные сопротивления, которые тоже включены последовательно в общую электрическую цепь [69].

Для каждой из прямоугольных областей, изображенных на рис.2.5, (ветвь термоэлемента, антидиффузионный слой, припой) распределения электрических токов могут быть найдены из условия стационарности, которое для каждой из рассматриваемых областей (ветвь термоэлемента, коммутационная пластина) нужно дополнить граничными условиями для функции H(x,y) на границах рассматриваемой области. Эти условия таковы




Формулы, аналогичные соотношениям (2.30)-(2.31), могут быть написаны для всех рассматриваемых двумерных прямоугольных областей, куда для каждой области войдут свои коэффициенты f и Fn.

Определение этих коэффициентов для каждой из рассматриваемых областей и составляет основную задачу нахождения распределения токов и потенциалов во всех областях. Фактически мы имеем дело с системой девяти (по числу изображенных на рис.2.5 областей) взаимосвязанных краевых задач для каждой области. Для определения неизвестных коэффициентов Фурье необходимо решить систему уравнений, которые являются следствием граничных условий типа (2.28) на всех контактах между областями. Эта система имеет единственное решение, аналитический вид которого не приводится ввиду его громоздкости и обилия входящих в него параметров.

Создана компьютерная программа решения этих уравнений, позволяющая находить локальные и интегральные электрические сопротивления и выделения тепла для любых значений геометрических размеров и электрических характеристик материалов.


Из такого рассмотрения можно определить распределение токов и, соответственно, электрическое сопротивление коммутационной пластины 1. Для этого исключим из модели антидиффузионные слои и слои припоя. Тогда




Влияние эффекта Томсона можно приближенно учесть, если ввести средний коэффициент термоЭДС


Приближение (2.37) справедливо при не очень больших перепадах температуры, когда Т1 - Т2<Т . Необходимо иметь виду, что изменению коэффициента термоЭДС, как правило, сопутствуют еще большие изменения электропроводности, поэтому уточненные значения КПД преобразования могут быть получены при учете температурных зависимостей всех свойств термоэлектрического материала. В общем виде расчет может быть проведен на компьютерах. Существуют, однако, и аналитические методы, дающие удовлетворительный результат.

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЭНЕРГИИ/Л.И.Анатычук. Институт термоэлектричества Киев, Черновцы, 2003

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????