電氣設備結構設計是開發、研制新產品的一個重要環節，對保證電氣設備優良的電氣性能起著重要的作用。開發一種新的電氣設備，不僅要有優良的方案與線路設計，還要有合理的結構設計。性能優良的電氣設備，要具有先進的電路、高質量的原器件和高水平的結構。當今機電一體化設計正迅速的朝前發展，人們衡量電子產品或制造設備品質的標準也在不斷的提高。電子設備正向著集成化、小型化、智能化、系統化方向發展,設備要求高可靠性、高性能、高效率、低成本。結構要短、小、輕、薄。這些對電子設備的結構設計要求也越來越高。只有不斷采用新結構、新工藝、新材料及先進的設計手段與方法，才能適應新產品、新市場需要。煙草包裝機械電氣控制柜已經經歷了兩個階段。一是國產化階段，二是自主開發新產品階段。在這兩個階段的結

構設計中，經過不斷的改進和完善，使產品能夠適應環境要求適應市場要求，適應用戶需要。

1熱設計在機柜結構設計中的應用電氣設備合理的熱設計是保證設備正常工作的前提。為了提高電子設備的工作性能和可靠性，在進行電子設備的結構設計時，必須對其組成進行分析和研究，以便進行合理的熱設計。對于內部要求密封的機柜，要考慮內部和外部兩種散熱設計方案，使其從內部向外部傳熱的熱阻減至最小；同時還要保證內部防塵密封問題。

1.1散熱方法的選擇

機柜內部電子元件產生的熱量可以使用各種冷卻方法。由于環境粉塵污染很嚴重要求機柜密封，同類產品的比較，煙機散熱型式采用了內部強迫對流、外部熱量交換的緊湊式空氣/空氣熱交換器和機殼自然散熱相結合的散熱形式。使用空氣/空氣熱交換器前提條件環境溫度低于箱體內部溫度,由兩條獨立的空氣循環,灰塵和環境空氣不能進入機柜內部。其原理是箱體內部被加熱后的空氣由高性能風扇導引進入熱交換器模塊,外部風扇帶動外部低溫空氣流過模塊,熱交換在進行交換鋁板上完成,通過鋁板導熱,空氣與空氣之間不直接接觸。機殼自然散熱=機殼對流+機殼輻射散熱形式因而實現了較大機柜內部密封散熱的問題。

1.2 散熱量的計算

對于散熱量的計算則根據環境溫度要求采用了功率估算法與同類產品類比的方法得到，熱交換器散熱約為總散熱量三分之二、機殼自然散熱總量約為總散熱量三分之一左右。散熱總量 =熱交換散熱（內部強迫對流+外部強迫散熱）

+ 機殼自然總散熱（機殼對流+機殼輻射）

計算公式如下：熱交換散總熱量: Q = KS(tf 1 - tf 2 ) 瓦

Q : 總熱量 單位: 瓦

S : 散熱器總散熱面積 米2

K : 傳熱系數 K=1/(1/α 1 +δ/λ+1/α 2 ) 單位: 瓦/米

2°C

tf 1 - tf 2 : 傳熱過程的溫差,tf 1 、tf 2 :表示平板內、外側溫度

α 1 、α 2 : 放熱系數

δ: 為導熱層壁厚 δ=1mm

λ: 為導熱層導熱系數 鋁為 204瓦/米*°C

因此解決了散熱和密封的問題。