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電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是開(kāi)發(fā)、研制新產(chǎn)品的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)保證電氣設(shè)備優(yōu)良的電氣性能起著重要的作用。開(kāi)發(fā)一種新的電氣設(shè)備，不僅要有優(yōu)良的方案與線路設(shè)計(jì)，還要有合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。性能優(yōu)良的電氣設(shè)備，要具有先進(jìn)的電路、高質(zhì)量的原器件和高水平的結(jié)構(gòu)。當(dāng)今機(jī)電一體化設(shè)計(jì)正迅速的朝前發(fā)展，人們衡量電子產(chǎn)品或制造設(shè)備品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的提高。電子設(shè)備正向著集成化、小型化、智能化、系統(tǒng)化方向發(fā)展,設(shè)備要求高可靠性、高性能、高效率、低成本。結(jié)構(gòu)要短、小、輕、薄。這些對(duì)電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高。只有不斷采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料及先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段與方法，才能適應(yīng)新產(chǎn)品、新市場(chǎng)需要。煙草包裝機(jī)械電氣控制柜已經(jīng)經(jīng)歷了兩個(gè)階段。一是國(guó)產(chǎn)化階段，二是自主開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品階段。在這兩個(gè)階段的結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)和完善，使產(chǎn)品能夠適應(yīng)環(huán)境要求適應(yīng)市場(chǎng)要求，適應(yīng)用戶需要。

1熱設(shè)計(jì)在機(jī)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用電氣設(shè)備合理的熱設(shè)計(jì)是保證設(shè)備正常工作的前提。為了提高電子設(shè)備的工作性能和可靠性，在進(jìn)行電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)其組成進(jìn)行分析和研究，以便進(jìn)行合理的熱設(shè)計(jì)。對(duì)于內(nèi)部要求密封的機(jī)柜，要考慮內(nèi)部和外部?jī)煞N散熱設(shè)計(jì)方案，使其從內(nèi)部向外部傳熱的熱阻減至最小；同時(shí)還要保證內(nèi)部防塵密封問(wèn)題。

1.1散熱方法的選擇

機(jī)柜內(nèi)部電子元件產(chǎn)生的熱量可以使用各種冷卻方法。由于環(huán)境粉塵污染很嚴(yán)重要求機(jī)柜密封，同類產(chǎn)品的比較，煙機(jī)散熱型式采用了內(nèi)部強(qiáng)迫對(duì)流、外部熱量交換的緊湊式空氣/空氣熱交換器和機(jī)殼自然散熱相結(jié)合的散熱形式。使用空氣/空氣熱交換器前提條件環(huán)境溫度低于箱體內(nèi)部溫度,由兩條獨(dú)立的空氣循環(huán),灰塵和環(huán)境空氣不能進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)部。其原理是箱體內(nèi)部被加熱后的空氣由高性能風(fēng)扇導(dǎo)引進(jìn)入熱交換器模塊,外部風(fēng)扇帶動(dòng)外部低溫空氣流過(guò)模塊,熱交換在進(jìn)行交換鋁板上完成,通過(guò)鋁板導(dǎo)熱,空氣與空氣之間不直接接觸。機(jī)殼自然散熱=機(jī)殼對(duì)流+機(jī)殼輻射散熱形式因而實(shí)現(xiàn)了較大機(jī)柜內(nèi)部密封散熱的問(wèn)題。

1.2 散熱量的計(jì)算

對(duì)于散熱量的計(jì)算則根據(jù)環(huán)境溫度要求采用了功率估算法與同類產(chǎn)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(jī)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(nèi)部強(qiáng)迫對(duì)流+外部強(qiáng)迫散熱）

+ 機(jī)殼自然總散熱（機(jī)殼對(duì)流+機(jī)殼輻射）

計(jì)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(shù) K=1/(1/α 1 +δ/λ+1/α 2 ) 單位: 瓦/米

2°C

tf 1 - tf 2 : 傳熱過(guò)程的溫差,tf 1 、tf 2 :表示平板內(nèi)、外側(cè)溫度

α 1 、α 2 : 放熱系數(shù)

δ: 為導(dǎo)熱層壁厚 δ=1mm

λ: 為導(dǎo)熱層導(dǎo)熱系數(shù) 鋁為 204瓦/米*°C

因此解決了散熱和密封的問(wèn)題。