加強(qiáng)熱效應(yīng)設(shè)計(jì)在機(jī)電工程中應(yīng)用的必要性

李洋

摘要：機(jī)電工程試行過程當(dāng)中的熱效應(yīng)屬于不能回避的一種物理現(xiàn)象，依靠對(duì)于熱效應(yīng)的危害以及治理基本方法的研究，認(rèn)為強(qiáng)化熱效應(yīng)在機(jī)電工程中應(yīng)用以及實(shí)踐有著非常重大的意義。

關(guān)鍵詞：加強(qiáng)熱效應(yīng)設(shè)計(jì); 具體應(yīng)用;

實(shí)施機(jī)電工程過程當(dāng)中熱效應(yīng)屬于不能夠回避的一個(gè)物理現(xiàn)象，因?yàn)闊嵝?yīng)能夠直接造成變形還甚至于產(chǎn)生燃燒爆炸級(jí)災(zāi)害，所以熱效應(yīng)問題首要處理的問題便是其監(jiān)測測量的問題還有其危害與控制的問題。在機(jī)電工程施行的過程當(dāng)中，熱效應(yīng)問題屬于必須重視而且在實(shí)施的過程當(dāng)中需要時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)測的關(guān)鍵運(yùn)行質(zhì)量參數(shù)指標(biāo)，其和設(shè)備運(yùn)行的壽命、長期運(yùn)行的穩(wěn)定程度之類指標(biāo)緊密相關(guān)。

1熱設(shè)計(jì)

熱設(shè)計(jì)屬于伴隨技術(shù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步而出現(xiàn)的較新的一個(gè)行業(yè)，并且逐漸重視起來。伴隨機(jī)電產(chǎn)品的持續(xù)提高以及人們針對(duì)機(jī)電工程項(xiàng)目的要求正在持續(xù)提高，有關(guān)裝置的功耗持續(xù)增加，但是體積逐漸減小，而其高熱流密度的散熱需要就越來越急切。有關(guān)熱設(shè)計(jì)就是依靠采取可靠合適的措施對(duì)產(chǎn)品當(dāng)中的全部電子元器件溫度進(jìn)行有效控制，使之在所處工作環(huán)境的條件之下不會(huì)超過運(yùn)行穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的最高溫度，來確保產(chǎn)品運(yùn)行的正常性以及安全性還有長時(shí)間運(yùn)行的可靠性。另外，低溫環(huán)境之下加熱量控制而使得設(shè)備啟動(dòng)同樣屬于熱可靠性的關(guān)鍵內(nèi)容。

2 機(jī)電工程的熱效應(yīng)具體體現(xiàn)形式與形成的機(jī)理

（1）機(jī)械的相對(duì)運(yùn)動(dòng)一定會(huì)引發(fā)摩擦發(fā)熱。潤滑不佳的狀況之下發(fā)熱的加劇又會(huì)對(duì)密封以及潤滑形成一種反壓態(tài)勢(shì)使得潤滑進(jìn)一步劣化加劇發(fā)熱，表現(xiàn)形式為機(jī)械磨損的加劇造成潤滑的顯著失效。

（2）電磁效應(yīng)必然造成電磁熱。因?yàn)殡姶判?yīng)一定會(huì)有損耗存在，損耗就會(huì)引起發(fā)熱現(xiàn)象，此熱量通過電磁能來產(chǎn)生。所以熱效應(yīng)的躍升為指數(shù)形態(tài)發(fā)展，發(fā)生災(zāi)害的時(shí)間短、危害大屬于其基本的災(zāi)害形式，災(zāi)害出現(xiàn)之時(shí)較短的應(yīng)對(duì)時(shí)間屬于其另一特點(diǎn)。因此如若不事先進(jìn)行必要的專業(yè)防護(hù)以及培訓(xùn)，災(zāi)難就事所難免。

（3）化學(xué)反應(yīng)過程中造成的熱效應(yīng)。此文特指機(jī)電項(xiàng)目當(dāng)中所牽扯的多種化學(xué)電池之類機(jī)電工程常用到的相關(guān)產(chǎn)品，此種熱效經(jīng)常有所疏忽，因?yàn)獒槍?duì)機(jī)電工程來說只作為輔助直流電能的此種電池的確其能量是微不足道，然而星星之火可以燎原這個(gè)道理用到化學(xué)電池危害上面確實(shí)極為貼切，由于發(fā)熱機(jī)理具備不確定性，因此危害的放大效應(yīng)于其危害的過程當(dāng)中的體現(xiàn)就更加的顯著以及可怕。

（4）核能發(fā)電引發(fā)的熱效應(yīng)。在這里具體強(qiáng)調(diào)的是射線能量的積累，局部的熱量聚集效應(yīng)就更為顯著，基因變異器官壞損，無形當(dāng)中“致人于死地”。

3 機(jī)電工程當(dāng)中防護(hù)測試熱效應(yīng)的基本措施

（1）對(duì)于溫度不敏感性的系統(tǒng)通常采取熱累積效應(yīng)方法來進(jìn)行具體的管理測量工作。（2）對(duì)于溫度敏感性的系統(tǒng)采取溫度閾值法進(jìn)行管理以及測量工作。上述兩種方法的測量精度以控制原理是不同的，第一種屬于模糊控制方法。其測量精度級(jí)別較低，響應(yīng)時(shí)間較短，有關(guān)設(shè)備保護(hù)性較低，通常用在精密要求不高的場合。而第二種屬于控制精度較高，且響應(yīng)時(shí)間較快，有關(guān)設(shè)備保護(hù)性較好，通常用在較精密的場合比較先進(jìn)科學(xué)的熱效應(yīng)控制措施。系統(tǒng)熱效應(yīng)的控制合理對(duì)于電氣機(jī)械裝置的長時(shí)間穩(wěn)定通常起到?jīng)Q定性作用，電氣裝置熱效應(yīng)引發(fā)的直接后果為電氣絕緣等級(jí)的降低，機(jī)械裝置熱效應(yīng)的直接后果為對(duì)密封以及潤滑部件質(zhì)量造成不利影響，而其最終的結(jié)果為對(duì)于機(jī)電工程設(shè)備長時(shí)間的穩(wěn)定與壽命造成不利的影響。

4熱效應(yīng)設(shè)計(jì)于機(jī)電工程系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例

4.1 小容量機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)

在頻繁以及大規(guī)模應(yīng)用的機(jī)電工程系統(tǒng)當(dāng)中容量通常是低于15k W電機(jī)容量系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用，頻繁的啟動(dòng)停止、波動(dòng)量較大以及瞬時(shí)過載之類因素導(dǎo)致熱效應(yīng)的瞬時(shí)超標(biāo)現(xiàn)象極為突出，而業(yè)界專業(yè)人員群策群力完成了一種避免機(jī)電工程當(dāng)中主要器件壞損，還可以容錯(cuò)熱效應(yīng)的瞬時(shí)超標(biāo)問題，并且不會(huì)對(duì)機(jī)電工程裝置正常使用造成影響的模糊熱效應(yīng)運(yùn)行管理模式一一熱效應(yīng)積累效應(yīng)模式，其不足為多次的瞬時(shí)熱效應(yīng)的瞬時(shí)超標(biāo)現(xiàn)象會(huì)對(duì)裝置的長期壽命造成比較大的影響。其熱繼屬于熱效應(yīng)的檢測元件會(huì)直接與三相工作回路相連接。它的輔助觸點(diǎn)，常閉輔助觸點(diǎn)要接至控制回路當(dāng)中去，若機(jī)電裝置運(yùn)行過程當(dāng)中發(fā)熱到了一定的程度，有關(guān)熱效應(yīng)的檢測元件動(dòng)作常閉的輔助觸點(diǎn)就會(huì)打開，而控制回路當(dāng)中的控制線圈會(huì)失電，其控制主控回路當(dāng)中接觸器就會(huì)打開，有關(guān)主用電回路進(jìn)入一種斷路狀態(tài)，如此因?yàn)檫\(yùn)行過程當(dāng)中熱累積超標(biāo)之時(shí)完成了工作回路斷開，就保護(hù)了裝置由于熱效應(yīng)造成機(jī)電工程裝置損害情況的進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.2 機(jī)電工程當(dāng)中電子設(shè)備所用直流電池的熱效應(yīng)

Iphone5s的無線通訊裝置與熱源靠近之時(shí)，比如喝水杯的外殼與iphone5s的無線通訊裝置的機(jī)殼接觸幾分鐘之后，Iphone5s的無線通訊裝置便會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，而系統(tǒng)進(jìn)入到一種不工作的狀態(tài)，待到熱源消失，其會(huì)繼續(xù)進(jìn)行一個(gè)小時(shí)的閉鎖Iphone5s的無線通訊裝置就進(jìn)入到自恢復(fù)的狀態(tài)，Iphone5s的無線通訊裝置就能夠恢復(fù)正常使用。其便是蘋果公司對(duì)于系統(tǒng)用的鋰電池進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種熱保護(hù)，若是具備如此健全的保護(hù)電路以及思想，那么三星Galaxy NOTE7的自燃爆炸事件便不能夠出現(xiàn)，電池的自燃爆炸事件屬于電池?zé)嵝?yīng)的一種極端狀況，說明短期之內(nèi)熱積累量非常大，而巨大熱效應(yīng)造成非常大變形動(dòng)力，因此爆炸一定要采取閾值法來管理電池的熱效應(yīng)?；瘜W(xué)電池的熱變形實(shí)物，發(fā)生其的原因只是因?yàn)槠浯骐娺^程的速度太快，不具備熱效應(yīng)保護(hù)引起的物理變形事件，而實(shí)質(zhì)上有關(guān)化學(xué)電池的存放電過程屬于非常復(fù)雜的一種化學(xué)反應(yīng)過程，它的機(jī)理還存在人類沒有掌握的領(lǐng)域，因此我們于工程實(shí)踐過程當(dāng)中需要慎而慎之。

4.3 傳感器回路當(dāng)中限流電阻串聯(lián)對(duì)于傳感器與隔統(tǒng)采集模塊保護(hù)

傳感器的供電回路通常是直流24V回路，然而由于工作環(huán)境比較苛刻，而事故的原因較為復(fù)雜，通常不單單導(dǎo)致傳感器壞損并且導(dǎo)致系統(tǒng)采集模塊進(jìn)一步的壞損，作者依靠強(qiáng)化熱效應(yīng)的保護(hù)設(shè)計(jì)觀念，于傳感器回路當(dāng)中串聯(lián)上一個(gè)阻值是100Ω的電阻用作限流電阻應(yīng)用，如果工作電流高于工作電流值之時(shí)，有關(guān)限流電阻會(huì)瞬時(shí)熔斷，用作保護(hù)器件使得傳感器上熱效應(yīng)的產(chǎn)生源斷開，防止對(duì)傳感器的進(jìn)一步損害，進(jìn)一步防止其對(duì)于系統(tǒng)采集模塊損害.

4.4 MCU系統(tǒng)的熱效應(yīng)保護(hù)設(shè)計(jì)特征

MCU系統(tǒng)屬于當(dāng)今工業(yè)設(shè)施發(fā)展最新的水平，它的智能化以及集成化水平非常高，所以對(duì)工作電流以及工作電壓直接進(jìn)行測量的能力非常強(qiáng)。其計(jì)算以及保護(hù)回路比較好，如此就給熱效應(yīng)的保護(hù)提供一種新方法以及新模式，依靠熱效應(yīng)的安全值推算法做到提前掌握系統(tǒng)的過熱閾值，做到了熱效應(yīng)的精確控制，給我們強(qiáng)化熱效應(yīng)保護(hù)設(shè)計(jì)于機(jī)電工程裝置當(dāng)中的應(yīng)用帶來了新型的模式以及理念，非常值得我們推廣借鑒。

5結(jié)束語

熱效應(yīng)屬于機(jī)電工程設(shè)施在運(yùn)行過程當(dāng)中必然會(huì)出現(xiàn)的副產(chǎn)品，目前非常多的工業(yè)場合中熱效應(yīng)控制保護(hù)以及測試測量工作已經(jīng)變成產(chǎn)品成敗的要點(diǎn)所在，自設(shè)計(jì)思想開始就要做到慎之又慎，而在應(yīng)用上秉持熱累積效應(yīng)方法以及熱效應(yīng)閾值方法結(jié)合的準(zhǔn)則，將熱效應(yīng)保護(hù)的增強(qiáng)作為突破口，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)電工程設(shè)施可以可靠科學(xué)以及長壽命運(yùn)行的目標(biāo)。

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