Инженерүүд ихэвчлэн цахилгаан системийг зохион бүтээхдээ үнэтэй урхинд ордог. Тэд 500 Вт-ын цахилгаан хангамж нь бүх үйл ажиллагааны нөхцөлд 500 Вт-ыг бүрэн хангана гэж үздэг. Бодит байдал дээр хээрийн эрс тэс орчинд аюулгүй хүргэх хүчийг ердөө 250 Вт-аар хязгаарладаг. Энэхүү асар том цоорхой нь 'нэрийн хавтан' гэсэн нийтлэг төөрөгдлийг илчилж байна. Суурь туршилт хийхэд ашигладаг хамгийн тохиромжтой, цаг уурын хяналттай орчинд цахилгаан хангамж ховор ажилладаг.

Бид дулааны гүйцэтгэлийг зөвхөн бага зэргийн техникийн үзүүлэлт биш харин найдвартай байдлын чухал хэмжүүр гэж үзэх ёстой. Дотоод дулааны хуримтлалыг үл тоомсорлох нь гамшгийн талбайн эвдрэлийг шууд үүсгэдэг. Дулаан нь нарийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд дарамт учруулдаг. Энэ нь өндөр үнэтэй баталгааны нэхэмжлэлийг өдөөж, системийн хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй зогсолтыг бий болгодог. Машины сул зогсолт минут тутамд ажлын бүтээмжийг шууд бууруулдаг.

Энэхүү нийтлэл нь энэхүү сорилтыг шийдвэрлэх ил тод, алхам алхмаар тогтолцоог бий болгодог. Бид тахир дутуу муруйг үнэн зөв үнэлэхэд тань туслах болно. Та хатуу ширүүн эсвэл хаалттай орчинд шаардлагатай нэгжийг хэрхэн тодорхойлох талаар сурах болно. Төгсгөлд нь та чухал техник хангамжаа хэрхэн хамгаалж, хүчирхэг үйлдвэрлэлийн системийг бий болгох талаар яг таг мэдэх болно.

Гол арга хэмжээ

• Нэрийн хавтангийн хүчин чадал нь оновчтой нөхцлийг илэрхийлдэг (ихэвчлэн 25°C–40°C орчны температурт 115/230VAC оролт); хамгийн их ажлын температурт үндэслэн бодит гаралтыг бууруулсан байх ёстой.

• Хаалттай сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэрүүд нь дулааныг барьдаг тул агаарыг албадан хөргөхгүйгээр түрэмгий уналт шаарддаг.

• Оролтын хүчдэлийн уналт нь дотоод дулааны үйлдвэрлэлийг шууд нэмэгдүүлж, хоёрдогч (хос) бууралтын тооцоог шаарддаг.

• Ус нэвтрүүлдэггүй цахилгаан хангамжид (савтай/капсултай) шилжих нь дулааны тархалтын загварыг конвекцоос дамжуулалт болгон өөрчилдөг.

Цахилгаан хангамжийн дулааны уналтанд шилжих бодит байдал

Өгөгдлийн хүснэгтийн үзүүлэлтүүд нь ихэвчлэн төгс ертөнцийн хувилбарыг харуулдаг. Үйлдвэрлэгчид тохь тухтай өрөөний температурт задгай агаарт нэгжийг туршиж үздэг. Аж үйлдвэрийн хэрэглээ нь эдгээр нөхцлийг санал болгодоггүй. Үүний үр дүнд мэдээллийн хуудсан дээр заасан гаралтын чадал нь тухайн талбайд ашиглах боломжтой хүчин чадалтай бараг тэнцүү байх нь ховор. Энэхүү гүйцэтгэлийн зөрүүг тодорхойлох нь системийн дизайны хамгийн чухал алхам хэвээр байна. Хэрэв та нэрлэсэн ачааллын 100% -ийг халуун шүүгээнд татвал дотоод хамгаалалтын хэлхээг идэвхжүүлнэ. Гал гарахаас сэргийлэхийн тулд нэгж бүрэн унтарна.

Хаалттай эрчим хүчний нэгжүүд өвөрмөц эмзэг байдалтай тулгардаг. Үүнийг бид торгуулийн шийтгэл гэж нэрлэдэг. Нээлттэй хүрээтэй нэгжүүд нь трансформатор, транзистороор дамжин агаар чөлөөтэй урсдаг. Үүний эсрэгээр, металл хашлага нь байгалийн конвекцийг хязгаарладаг. Дулаан нь хайрцагны дотор хуримтлагддаг. Орон нутгийн халуун цэгүүд нь өндөр хүчин чадалтай шилжих бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн эргэн тойронд үүсдэг. Зөв цахилгаан хангамжийн дулааны уналтад шилжих нь яг энэ орчныг ойлгохыг шаарддаг. Та хуримтлагдсан дулааныг тооцох ёстой.

Мөн бид Аррениусын тэгшитгэл гэж нэрлэгддэг үндсэн зарчимд тулгуурладаг. Энэхүү ерөнхий дүрэм нь цахим найдвартай байдлын бүх тооцоог удирддаг. Дотоод ажлын температурыг 10 ° C-аар нэмэгдүүлэх тусам электролитийн конденсаторын ашиглалтын хугацааг хоёр дахин бууруулдаг. Конденсатор нь шингэн электролит агуулдаг. Хэт их халуун нь энэ шингэнийг цаг хугацааны явцад ууршуулдаг. Конденсатор хатаж дуусмагц цахилгаан хангамж бүхэлдээ бүтэлгүйтдэг. Тохиромжтой температураас ердөө 20 хэмээс дээш ажиллах нь арван жилийн насыг хоёр жил хагас болгон бууруулдаг.

Бодит ертөнцийн чадавхийг үнэлэхэд гаргадаг нийтлэг алдаанууд

• Зөвхөн хайрцган дээр хэвлэгдсэн 100% хүчин чадлын зэрэглэлд тулгуурлана.

• Суулгацын эцсийн кабинет доторх температурыг хэмжиж чадаагүй.

• Хөрш зэргэлдээх электрон төхөөрөмжүүдээс үүсэх дулааныг үл тоомсорлох.

• Байгалийн конвекц нь нягт савласан DIN төмөр замд төгс ажилладаг гэж үзвэл.

Дулааны бууралтын үндсэн үнэлгээний хэмжээсүүд

Нэгжийн үйл ажиллагааг үнэн зөв урьдчилан таамаглахын тулд та хэд хэдэн үндсэн хэмжигдэхүүнийг үнэлэх ёстой. Хамгийн чухал хэмжигдэхүүн бол орчны ажлын температур юм. Олон дизайнерууд 'орчны орчин' гэж буруу тодорхойлсон байдаг. Тэд үйлдвэрийн шалны температурыг хэмждэг. Энэ нь гамшгийн алдаа гаргахад хүргэдэг. Орчны температур гэдэг нь цахилгаан хангамжийг тойрсон агаарыг шууд хэлнэ. Битүүмжилсэн системийн кабинет дотор бусад төхөөрөмжүүд хүчтэй дулааныг үүсгэдэг. Мотор хөтөч эсвэл PLC нь өрөөнд тав тухтай 25 ° C температуртай байсан ч кабинетийн дотоод агаарыг 55 ° C хүртэл амархан өсгөдөг.

Хөргөх аргууд нь бууралтын муруйг эрс өөрчилдөг. Бид конвекцийн хөргөлттэй төхөөрөмжийг албадан агаарын системээс үргэлж ялгаатай болгодог. Сэнсээр хөргөлттэй төхөөрөмжүүд нь дотоод дулаан шингээгч дээр тогтмол сэрүүн агаарын урсгалыг шахдаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн 50 ° C эсвэл бүр 60 ° C хүртэл бараг 100% гаралтыг хадгалдаг. Конвекцийн хөргөлттэй төхөөрөмжид ийм идэвхтэй агаарын урсгал дутагдаж байна. Тэд халуун агаарын өсөлтөд бүрэн найдаж байна. Эдгээр нэгжүүд ихэвчлэн 30 ° C эсвэл 40 ° C-аас эхлэн буурдаг. Эдгээр хоёр технологийн хоорондох ялгаа нь таны худалдан авалтын сонголтыг тодорхойлдог.

Оролтын хүчдэл нь олон инженерүүдийн алддаг далд муруйг илэрхийлдэг. Бага шугамын оролтын хүчдэл нь хоёрдогч бууралтын үржүүлэгчийг шаарддаг. 230VAC-ийн оронд 85VAC-д ажилладаг нэгжийг авч үзье. Гаралтын ачаалал нь тодорхой хэмжээний эрчим хүч шаарддаг. Хүч чадал нь хүчдэлийн гүйдэлтэй тэнцүү тул бага хүчдэл нь нэгжийг илүү их гүйдэл татахад хүргэдэг. Зэсийн ул мөр ба ороомгийн ороомогоор урсах өндөр гүйдэл нь илүү их дулааныг үүсгэдэг. Энэ бие даасан хувьсагч нь гаралтыг цаашид бууруулахад хүргэдэг.

Дулааны гүйцэтгэлийн үндсэн график

Өргөдөлдөө хасах муруйг хэрхэн тооцоолж, хэрэглэх вэ

Инженерүүд таамаглалыг хатуу математик загвараар солих ёстой. Эрсдэлийн муруйг зөв хэрэглэх нь системчилсэн арга барилыг шаарддаг. Ганц буруу тооцоолол нь хяналтын самбарыг бүхэлд нь эрсдэлд оруулдаг. Та дөрвөн тодорхой алхмуудыг дагаж хангалттай эрчим хүчний хангамжийг баталгаажуулж чадна.

1. Алхам 1: Орчны дээд температурыг тодорхойлох. Дундаж температурыг бүү ашигла. Хамгийн муу тохиолдолд кабинетийн дотоод температурыг загварчлах. Зуны хамгийн их халалтын хүчин зүйл. Хаалт дотор нэгэн зэрэг ажиллаж байгаа төхөөрөмж бүрээс үүсэх хамгийн их дулааны ачааллыг нэмнэ.

2. Алхам 2: Гулзайлтын цэгийг олоорой. Тодорхой үйлдвэрлэгчийн техникийн мэдээллийн хуудсыг шалгана уу. Дулааны муруй графикийг ол. 100% ачааллын шугам доошоо эргэлдэж эхлэх температурыг яг таг хайж олоорой. Стандарт хаалттай нэгжүүд нь ихэвчлэн 40 ° C-аас 50 ° C-ийн хооронд гулзайлтын цэгт хүрдэг.

3. Алхам 3: Буурах хувийг тооцоол. Графикаар тодорхойлсон стандарт шугаман уналтыг хэрэглэнэ. Ихэнх нэгжүүд гулзайлтын цэгээс дээш 1 ° С-ийн өсөлтөд 2% -иас 2.5% -ийн нэрлэсэн чадлын алдагдал хүлээдэг. Энэ хувийг босго давсан градусаар үржүүлнэ. Энэ нийлбэрийг нэрийн хавтангийн ваттаас хас.

4. Алхам 4: Өндөрт хүчин зүйл. Өндөрт суурилуулалт нь нэмэлт бууралтын давхаргыг шаарддаг. Нимгэн агаар нь бага молекул агуулдаг. Энэ нь далайн түвшний нягт агаараас хамаагүй бага дулааныг зөөдөг. 2000 метрээс дээш өндөрт суурилуулах нь нэмэлт дулааны бууралт шаарддаг. Түгээмэл дүрэм нь орчны температурын дээд хязгаарыг суурь түвшингээс дээш 1000 метр тутамд 5 ° C-аар бууруулахыг шаарддаг.

Товч жишээг авч үзье. Танд 1000 Вт төхөөрөмж байна. Мэдээллийн хуудас нь 40 ° C-ийн гулзайлтын цэгийг харуулж байна. Муруй нь градус тутамд 2% буурдаг. Таны кабинет 55 хэм хүрч байна. Та хязгаараас 15 градус хэтэрсэн байна. 15-ыг 2% үржүүлснээр 30% буурна. Төхөөрөмж нь 300 Вт хүчин чадлаа алддаг. Таны 1000 Вт төхөөрөмж зөвхөн 700 Вт-ыг аюулгүйгээр хангана. Хэрэв таны ачаалал 800 Вт шаардлагатай бол төхөөрөмж хэт халах болно.

Хаалттай ба ус нэвтэрдэггүй цахилгаан хангамж: Дулааны зөв архитектурыг сонгох

Зөв физик хэлбэрийг сонгох нь урт хугацааны оршин тогтноход шууд нөлөөлдөг. Физик бүтэц нь дулааныг дотоод хэлхээнээс хэрхэн гадагшлуулахыг тодорхойлдог. Уламжлалт Хаалттай шилжүүлэгч тэжээлийн хангамж нь санамсаргүй холбоо барихаас хамгаалах үндсэн хамгаалалтыг хангадаг. Нүхтэй металл тор нь байгалийн зарим агаарын урсгалыг нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр нэгжүүд нь цаг уурын хяналттай орчинд хамгийн сайн ажилладаг болохыг бид харж байна. Тэд агааржуулалттай системийн шүүгээнд төгс тохирно. Тэд мөн үе үе сэнсний засвар үйлчилгээ хийх боломжтой програмуудад сайн ажилладаг.

Гэсэн хэдий ч уламжлалт хашлага нь бохир орчинд ноцтой хязгаарлалттай тулгардаг. Тэд тоосжилтод маш мэдрэмтгий байдаг. Тоос нь хүчтэй дулаан тусгаарлагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үйлдвэрийн шороон нимгэн давхарга нь дотоод дулаан шингээгчийг бүрхдэг. Энэ нь байгалийн конвекцийг бүхэлд нь хязгаарладаг. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам дотоод температур улам бүр нэмэгддэг. Төхөөрөмжийг дутуу шатаах хүртэл дулааны үзүүлэлт тогтмол мууддаг.

a руу шилжиж байна Усны хамгаалалттай цахилгаан хангамж нь дулааны динамикийг эрс өөрчилдөг. Үйлдвэрлэгчид эдгээр нэгжийг бүрээстэй эсвэл савтай загвар ашиглан бүтээдэг. Тэд тусгай зориулалтын эпокси буюу силикон давирхайг бүрхүүлд шахдаг. Энэ нэгдэл нь хатуурч, цахилгаан эд ангиудыг бүрэн хүрээлдэг.

Эдгээр савтай хэсгүүд нь хатуу ширүүн орчинд давамгайлдаг. Тэд гаднах хашаа, сэнсгүй системийн шаардлагуудаараа тэргүүлдэг. Дулааны давуу тал нь бүтэц юм. Уламжлалт нэгжийн доторх агаарын цоорхой нь муу дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Дулааны савны найрлага нь эдгээр дотоод агаарын цоорхойг арилгадаг. Энэ нь халуун MOSFET-ээс гаднах металл явах эд анги руу шууд дулаан дамжуулдаг. Та эдгээр төхөөрөмжийг илүү том гаднах дулаан шингээгчтэй холбож болно. Энэ нь бууралтын муруйг үндсэндээ өөрчилдөг. Конвекцийн хөргөлтөөс шууд дамжуулагч хөргөлт рүү шилжих нь урт хугацааны найдвартай байдлыг эрс сайжруулдаг.

Харьцуулах хүснэгт: Хаалттай ба ус нэвтэрдэггүй дулааны архитектур

Худалдан авах ажиллагааны эрсдэл ба жагсаалтын логик

Мэдээллийн хуудсыг үнэлэх нь эрүүл эргэлзээг шаарддаг. Худалдан авах ажиллагааны багууд цахилгаан эд ангиудыг авахдаа ихээхэн эрсдэлтэй тулгардаг. Энэ салбарт өгөгдлийн хуудастай ажиллах тохиолдол байнга гардаг. Зарим үйлдвэрлэгчид хэт бодит бус температурт 100% ачааллын зэрэглэлийг тодорхойлдог. Тэд 20 ° C орчны температурт 600 Вт хүчин чадалтай гэж хэлж болно. Идэвхтэй үйлдвэрлэлийн хяналтын самбар дотор бид 20 хэмийг ховор хардаг. Зөвхөн эдгээр гарчгийн тоон дээр үндэслэн нэгжүүдийг богино жагсаалтад оруулахаас худалдан авагчдад анхааруулаарай. Дулааны график дахь нарийн хэвийг үргэлж шалгаарай.

Инженерүүд заримдаа 'хэт томруулах' стратеги ашиглан дулааны гүйцэтгэл муутай тэмцдэг. Тэд 500Вт-ын ачааллыг 65°С-т найдвартай ажиллуулахын тулд 1000Вт-ын их хэмжээний тэжээл худалдаж авдаг. Энэхүү харгис хүчний арга нь техникийн хувьд үр дүнтэй боловч энэ нь ноцтой зөрчилдөөнийг бий болгодог. Та төсвийн орон зайн болон урьдчилсан нөлөөллийг жинлэх ёстой. 1000 Вт чадалтай төхөөрөмж нь DIN төмөр замын үнэ цэнэтэй зайг зарцуулдаг. Энэ нь таныг илүү том, том шүүгээ худалдаж авахад хүргэдэг. Системийн түвшний дулааны менежментийг сайжруулахад хөрөнгө оруулах нь илүү ухаалаг байдаг. Засгийн газрын хөргөлтийн сэнс эсвэл дулаан солилцогчийг нэмэх нь танд тохирох хэмжээтэй эрчим хүчний нэгжийг худалдан авах боломжийг олгоно.

Их хэмжээний захиалгыг дуусгахын өмнө танд дараагийн алхамуудыг хийх шаардлагатай байна. Таамаглалд бүү найд. Бид таны тодорхой бууруулсан температурт тооцоолсон MTBF (Алдаа хоорондын дундаж хугацаа) өгөгдлийг хүсэхийг зөвлөж байна. Нэгж нь 25 ° C-т гайхалтай MTBF-ийг харуулж болох боловч 55 ° C-д хурдан бүтэлгүйтдэг. Дээжийн нэгж дээр дулааны камерын баталгаажуулалтын туршилтыг явуулна. Цахилгаан хангамжийг зууханд бүрэн ачааллын дор байрлуулна. Бодит үүссэн дулааныг хэмжинэ. Энэхүү практик баталгаажуулалт нь дулааны эвдрэлийг үйлдвэрийн газар хүрэхээс өмнө илрүүлдэг.

Дүгнэлт

Дулааны бууралт нь цахилгаан хангамжийн техникийн үзүүлэлтүүдэд тохиролцох боломжгүй алхам юм. Дулаан хуримтлалыг үл тоомсорлох нь дутуу уналт, системийн сул зогсолтыг баталгаажуулдаг. Нэрийн хавтангийн хүчин чадал нь түүхийн зөвхөн багахан хэсгийг хэлдэг. Бодит хүчин чадлыг ойлгохын тулд та гүйцэтгэлийн муруйг ухах ёстой.

Худалдан авах ажиллагааны эцсийн шийдвэрээ үйл ажиллагааны хамгийн муу нөхцөл байдалд үндэслэнэ. Шүүгээ халуу оргино гэж бодъё. Байгалийн агаарын урсгал хязгаарлалттай тулгарах болно гэж бодъё. Хамгийн хүнд нөхцөлд дизайн хийснээр та тасралтгүй, тогтвортой эрчим хүчийг хангана. Дулааны физикийн үндсэн ойлголтыг дур булаам гарчгийн тодорхойлолт хэзээ ч бүү зөвшөөр.

Дараагийн загварын мөчлөг дээрээ яаралтай арга хэмжээ аваарай. Жинхэнэ гулзайлтын цэгийг олохын тулд техникийн мэдээллийн хуудсыг сайтар нягталж үзээрэй. Температур ба өндрийн аль алиных нь бууралтын хувь хэмжээг нарийн тооцоол. Эцэст нь, цахилгаан хангамжийн сонголтоо хашааны дизайнтай яг тааруулахын тулд дулааны инженерийн багуудтай сайтар зөвлөлд.

Түгээмэл асуултууд

А: Хаалттай сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэр нь ихэвчлэн ямар температурт уналт шаарддаг вэ?

Х: Ихэнх стандарт конвекцийн хөргөлттэй хаалттай төхөөрөмжүүд нь 40 ° C эсвэл 50 ° C-аас эхлэн бууралтыг шаарддаг. Шүүгээн доторх орчны температур энэ хязгаараас давсан тохиолдолд төхөөрөмж нь нэг градусын нэрлэсэн хүчин чадлынхаа 2-2.5 хувийг алддаг.

А: Оролтын хүчдэл нь дулааны бууралтад нөлөөлдөг үү?

Х: Тийм ээ. Оролтын хүчдэлийн хязгаарын доод хэсэгт ажиллах нь (жишээ нь 85-115VAC) дотоод үр ашгийг бууруулдаг. Нэгж нь ижил хүчийг дамжуулахын тулд илүү их гүйдэл авдаг. Энэ нь тогтвортой 230VAC-д ажиллахтай харьцуулахад илүү их дотоод дулааныг үүсгэдэг.

Асуулт: Яагаад ус нэвтэрдэггүй цахилгаан хангамж нь стандарт хаалттай нэгжээс илүү дулааны үзүүлэлттэй байж болох вэ?

Х: Ус үл нэвтрэх хэсгүүдийг ихэвчлэн ваар гэж нэрлэгддэг дулаан дамжуулагч эпокси эсвэл силикон хольцоор дүүргэдэг. Энэ материал нь дулааныг дотоод халуун бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс гадна металл бүрхүүл рүү шууд дамжуулдаг. Энэхүү шууд дамжуулалт нь сэнсгүй, агаарын конвекц амжилтгүй болсон өндөр температуртай орчинд тэдгээрийг өндөр үр дүнтэй болгодог.