電氣控制柜中隔振系統的設計要求

劉相龍

（山東勝利通海集團東營天藍節能科技有限公司，山東 東營 257200）

0 引 言

電氣控制柜作為電氣自動控制系統的重要組成部分，是系統功能實現的基礎。近年來，隨著電氣化自動控制技術的不斷提升，其應用領域也更加廣泛。電源與開關是電氣控制柜的重要組成部分，同時還包括負責配電和線路保護。自動控制柜功能的實現，不僅需要依賴斷路器和接觸器，同時還會用到繼電器、變頻器、PLC和接線端子等各種電子元件。通過將各種電氣元件有效組合至電柜內部，實現對設備功率大小及其數量多少的有效控制。其中，隔振系統能夠最大程度保障電氣控制柜的安全可靠運行，是電氣控制柜設計的重要環節。因此，為滿足新時代背景下電氣設備的發展要求，需對隔振系統的設計進行探討與分析。

1 隔振系統的必要性

電氣控制柜作為一種組合類型的設備，在機械環境作用下，易受到各種因素的影響，尤其是在航空飛機、艦船以及列車上，控制柜內部經常受到震動和沖擊，容易對結構件和零器件造成影響，只有有效消除這些干擾因素，方能保證電氣控制柜的安全穩定運行。隔振系統在電氣控制柜中具有非常重要的地位，對電氣設備的使用年限有著重大影響。因此，探討電氣控制柜中隔振系統的設計意義重大，可提升電氣行業的發展水平[1]。

2 沖擊和振動對電氣控制柜造成的危害

在外界運行環境下，電氣控制柜如受到干擾會出現共振效應，倘若這種振動活動過于頻繁，還會形成大的振幅。電氣設備受速度和振幅的影響過大，在超過正常值后，或單純因外部沖擊力的影響，皆會導致電氣控制柜無法正常發揮功能。此外，在長時間使用后，電氣控制柜中各設備材料會由于超負荷運用，或因外界沖擊力和振動因素的影響，內部元件出現損壞，影響價值發揮。

在隔振系統設計過程中，若未做到有效考慮外部因素與機械環境對設備元件造成的影響，會導致設備出現故障和損壞。此外，不科學的設計流程也會使隔振系統的功能發揮受限。因此，加強對隔振系統的設計研究意義重大，為確保電氣控制柜的質量，必須要注重隔振系統的設計。隔振系統設計和機柜設計是電氣控制柜抗沖擊力設計的主要組成。

3 隔振系統設計

對電氣控制柜而言，完全消除運行過程中機械環境的影響是不可能的。因此，消除振源非常關鍵。避免振源對電氣設備運行造成的影響與干擾，必須要重視隔振系統的設計，通過科學合理的設計規避外界影響因素對電氣控制柜造成的影響[2]。

3.1 分析隔振原理

隔振系統的設計主要采用強迫振動理論，在基礎隔離激振傳遞振幅中存在一定的規律性，需要依照傳遞曲線對頻幅效應特性進行系統分析，如頻率比用γ來表示，隔振傳遞率用η來表示，阻尼比用D表示。隔振系統可放大基礎激勵振幅運動作用，進而形成共幅，此時會出現大約等于1的峰值。在共振效應發生時，阻尼比對振幅的幅度極值有著決定性的作用，為使共振峰值得到有效減低，必須增大阻尼比比值。此外，振動減弱會使隔振系統產生隔振現象。

3.2 隔振系統設計要點

在電氣自動控制柜隔振系統設計過程中，需要充分考慮控制柜的結構和外形，保證其支撐方式更加科學，具備良好的剛度。為避免負荷影響造成電氣控制柜出現變形與彎曲，不應將隔振器間距設計為過大，必須要確保各支承點能夠均勻負載。同時，需要對隔振器進行不同型號和強度的合理選擇，依照實驗測試結果在一定范圍內對其實施有效調整，在標注載荷值后，方可生產采購，并確保隔振器載荷的剛度與之相符。此外，還應充分參考非耦合環境下隔振器在支撐方式上的布置情況，在中心層面安裝隔振器時，若設備重心偏高，可采取措施降低重心，在確保設備重量的前提下，提高底部質量，并在其側面和背面增設隔振器，減輕耦合振動的強度，降低其出現頻率，增強設備在外界運行環境中的動態穩定性。隔振器在機械環境下自身性能的優越性，是確保設備正常運行的關鍵。必須在充分考慮隔振性能和隔斷沖擊性能的前提下，科學選擇隔振器，并充分考慮電氣設備的復雜條件與運行過程中的最大加速度，科學地設置阻尼值。

考慮到阻尼比規律特性與固有頻率是隔振器運行中固有的特點，若阻尼比在共振區發生較大，便不會出現共振現象。然而，如果阻尼比在隔振區發生較小，會導致傳遞率降低，呈現出較好的阻斷沖擊和隔振效果。依照上述原理，在電氣控制柜隔振系統設計過程中應注意如下要求：（1）必須符合外部環境使用條件，具有很好的抗腐蝕性和良好的動態穩定性；（2）確保隔振器載荷受力均勻，在選擇隔振器型號時，以高質量產品為首選；（3）若各支點載荷承受較大，應保持相等的隔振器撓度，保證電氣控制柜水平效果良好，提升其隔振能力；（4）在充分考慮相關參數的前提下選擇隔振器，保證設備性能，倘若制定寬泛的基礎激勵頻率范圍，可選擇“無諧振”特性的隔振器。

4 結 論

在電氣控制柜中隔振系統起著異常關鍵的作用，對其機械運動相關原理分析，在隔振系統的各種問題的應對方面意義重大。鑒于電氣控制柜易受到多方面因素的影響，全面展現其動力學模型關系存在很大的難度，但可以做到科學準確地驗證隔振系統的設計，從而有效獲取數據信息。因此，相關人員要重視隔振系統的設計，在實際運行中積累經驗，從而提升設計水平，保障設計質量。