加強熱效應設計在機電工程中應用的必要性

李洋

摘要：機電工程試行過程當中的熱效應屬于不能回避的一種物理現象，依靠對于熱效應的危害以及治理基本方法的研究，認為強化熱效應在機電工程中應用以及實踐有著非常重大的意義。

關鍵詞：加強熱效應設計; 具體應用;

實施機電工程過程當中熱效應屬于不能夠回避的一個物理現象，因為熱效應能夠直接造成變形還甚至于產生燃燒爆炸級災害，所以熱效應問題首要處理的問題便是其監測測量的問題還有其危害與控制的問題。在機電工程施行的過程當中，熱效應問題屬于必須重視而且在實施的過程當中需要時刻進行監測的關鍵運行質量參數指標，其和設備運行的壽命、長期運行的穩定程度之類指標緊密相關。

1熱設計

熱設計屬于伴隨技術產業不斷發展進步而出現的較新的一個行業，并且逐漸重視起來。伴隨機電產品的持續提高以及人們針對機電工程項目的要求正在持續提高，有關裝置的功耗持續增加，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。有關熱設計就是依靠采取可靠合適的措施對產品當中的全部電子元器件溫度進行有效控制，使之在所處工作環境的條件之下不會超過運行穩定標準的最高溫度，來確保產品運行的正常性以及安全性還有長時間運行的可靠性。另外，低溫環境之下加熱量控制而使得設備啟動同樣屬于熱可靠性的關鍵內容。

2 機電工程的熱效應具體體現形式與形成的機理

（1）機械的相對運動一定會引發摩擦發熱。潤滑不佳的狀況之下發熱的加劇又會對密封以及潤滑形成一種反壓態勢使得潤滑進一步劣化加劇發熱，表現形式為機械磨損的加劇造成潤滑的顯著失效。

（2）電磁效應必然造成電磁熱。因為電磁效應一定會有損耗存在，損耗就會引起發熱現象，此熱量通過電磁能來產生。所以熱效應的躍升為指數形態發展，發生災害的時間短、危害大屬于其基本的災害形式，災害出現之時較短的應對時間屬于其另一特點。因此如若不事先進行必要的專業防護以及培訓，災難就事所難免。

（3）化學反應過程中造成的熱效應。此文特指機電項目當中所牽扯的多種化學電池之類機電工程常用到的相關產品，此種熱效經常有所疏忽，因為針對機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道理用到化學電池危害上面確實極為貼切，由于發熱機理具備不確定性，因此危害的放大效應于其危害的過程當中的體現就更加的顯著以及可怕。

（4）核能發電引發的熱效應。在這里具體強調的是射線能量的積累，局部的熱量聚集效應就更為顯著，基因變異器官壞損，無形當中“致人于死地”。

3 機電工程當中防護測試熱效應的基本措施

（1）對于溫度不敏感性的系統通常采取熱累積效應方法來進行具體的管理測量工作。（2）對于溫度敏感性的系統采取溫度閾值法進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。其測量精度級別較低，響應時間較短，有關設備保護性較低，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，且響應時間較快，有關設備保護性較好，通常用在較精密的場合比較先進科學的熱效應控制措施。系統熱效應的控制合理對于電氣機械裝置的長時間穩定通常起到決定性作用，電氣裝置熱效應引發的直接后果為電氣絕緣等級的降低，機械裝置熱效應的直接后果為對密封以及潤滑部件質量造成不利影響，而其最終的結果為對于機電工程設備長時間的穩定與壽命造成不利的影響。

4熱效應設計于機電工程系統中的應用實例

4.1 小容量機電系統當中的熱效應設計

在頻繁以及大規模應用的機電工程系統當中容量通常是低于15k W電機容量系統當中應用，頻繁的啟動停止、波動量較大以及瞬時過載之類因素導致熱效應的瞬時超標現象極為突出，而業界專業人員群策群力完成了一種避免機電工程當中主要器件壞損，還可以容錯熱效應的瞬時超標問題，并且不會對機電工程裝置正常使用造成影響的模糊熱效應運行管理模式一一熱效應積累效應模式，其不足為多次的瞬時熱效應的瞬時超標現象會對裝置的長期壽命造成比較大的影響。其熱繼屬于熱效應的檢測元件會直接與三相工作回路相連接。它的輔助觸點，常閉輔助觸點要接至控制回路當中去，若機電裝置運行過程當中發熱到了一定的程度，有關熱效應的檢測元件動作常閉的輔助觸點就會打開，而控制回路當中的控制線圈會失電，其控制主控回路當中接觸器就會打開，有關主用電回路進入一種斷路狀態，如此因為運行過程當中熱累積超標之時完成了工作回路斷開，就保護了裝置由于熱效應造成機電工程裝置損害情況的進一步擴大。

4.2 機電工程當中電子設備所用直流電池的熱效應

Iphone5s的無線通訊裝置與熱源靠近之時，比如喝水杯的外殼與iphone5s的無線通訊裝置的機殼接觸幾分鐘之后，Iphone5s的無線通訊裝置便會自動關閉，而系統進入到一種不工作的狀態，待到熱源消失，其會繼續進行一個小時的閉鎖Iphone5s的無線通訊裝置就進入到自恢復的狀態，Iphone5s的無線通訊裝置就能夠恢復正常使用。其便是蘋果公司對于系統用的鋰電池進行設計的一種熱保護，若是具備如此健全的保護電路以及思想，那么三星Galaxy NOTE7的自燃爆炸事件便不能夠出現，電池的自燃爆炸事件屬于電池熱效應的一種極端狀況，說明短期之內熱積累量非常大，而巨大熱效應造成非常大變形動力，因此爆炸一定要采取閾值法來管理電池的熱效應。化學電池的熱變形實物，發生其的原因只是因為其存電過程的速度太快，不具備熱效應保護引起的物理變形事件，而實質上有關化學電池的存放電過程屬于非常復雜的一種化學反應過程，它的機理還存在人類沒有掌握的領域，因此我們于工程實踐過程當中需要慎而慎之。

4.3 傳感器回路當中限流電阻串聯對于傳感器與隔統采集模塊保護

傳感器的供電回路通常是直流24V回路，然而由于工作環境比較苛刻，而事故的原因較為復雜，通常不單單導致傳感器壞損并且導致系統采集模塊進一步的壞損，作者依靠強化熱效應的保護設計觀念，于傳感器回路當中串聯上一個阻值是100Ω的電阻用作限流電阻應用，如果工作電流高于工作電流值之時，有關限流電阻會瞬時熔斷，用作保護器件使得傳感器上熱效應的產生源斷開，防止對傳感器的進一步損害，進一步防止其對于系統采集模塊損害.

4.4 MCU系統的熱效應保護設計特征

MCU系統屬于當今工業設施發展最新的水平，它的智能化以及集成化水平非常高，所以對工作電流以及工作電壓直接進行測量的能力非常強。其計算以及保護回路比較好，如此就給熱效應的保護提供一種新方法以及新模式，依靠熱效應的安全值推算法做到提前掌握系統的過熱閾值，做到了熱效應的精確控制，給我們強化熱效應保護設計于機電工程裝置當中的應用帶來了新型的模式以及理念，非常值得我們推廣借鑒。

5結束語

熱效應屬于機電工程設施在運行過程當中必然會出現的副產品，目前非常多的工業場合中熱效應控制保護以及測試測量工作已經變成產品成敗的要點所在，自設計思想開始就要做到慎之又慎，而在應用上秉持熱累積效應方法以及熱效應閾值方法結合的準則，將熱效應保護的增強作為突破口，最終實現機電工程設施可以可靠科學以及長壽命運行的目標。

參考文獻：

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（作者身份證號碼：410323199003242514）