理论教育 电气设备寿命周期成本降至最低的设计原则

电气设备寿命周期成本降至最低的设计原则

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:但不得损害电气性能,并要符合可靠性要求,使设备的寿命周期费用降至最低。489.热设计中允许有较大的误差。但不可以以此作为设计失误的借口。498.设计时应使一切外露部分工作在35℃环境温度下,且它们的温度不得超过60℃,面板和控制器不应超过43℃。要从整个系统的视点出发来选择热交换器、冷却剂以及管道。冷却剂必须对交换器和管道没有腐蚀作用。507.金属零件的设计应考虑高温时材料的氧化、强度降低和塑性变形等因素的影响。

电气设备寿命周期成本降至最低的设计原则

488.热设计应与其他设计(电气设计、结构设计可靠性设计等)同时进行,当出现矛盾时,应进行权衡分析,折中解决。但不得损害电气性能,并要符合可靠性要求,使设备的寿命周期费用降至最低。

489.热设计中允许有较大的误差。但不可以以此作为设计失误的借口。

490.在设计过程的早期,应对冷却系统进行数值分析和计算。

491.选择最简单、最有效的冷却方法,以消除全部发热量的80%。

492.考虑经济性、体积及重量等,应最大限度地利用传导、辐射、对流等基本冷却方式,避免外加冷却设施。

493.应对使用和维护设备提供温度适宜的环境,过冷或过热都是不允许的,应增设空调设备。

494.设备内部的散热方法应使发热元器件与被冷却表面或散热器之间有一条低热阻的传热路径。

495.尽量保持热环境近似恒定,以减轻因热循环与热冲撞而引起的突然热应力对设备的影响。

496.必须假定所设计的设备会靠近比环境温度更高的其他设备。

497.不得将设备装设在比预期的热环境更为严酷的条件下工作。

498.设计时应使一切外露部分(包括机箱)工作在35℃环境温度下,且它们的温度不得超过60℃,面板和控制器不应超过43℃。

499.受阳光直射的电子产品一般应加装遮阳罩。

500.对温度敏感的元器件或设备周围应设置温度监控装置,以便当其周围温度超出该元器件允许工作温度范围时提供报警或自行断电以保护设备安全。

501.利用金属导热是最基本的传热方法,其热路容易控制(如利用金属机箱或底盘散热),而辐射换热则需要比较高的温差,且传热路径不易控制。(www.daowen.com)

502.选用导热系数大材料制造热传导零件,例如,银、纯铜、氧化铍陶瓷及铝等。

503.加大热传导面积和传导零件之间的接触面积。在两种不同温度的物体相互接触时,接触热阻是至关重要的。为此,必须提高接触表面的加工准确度、加大接触压力或垫入软的可展性导热材料。

504.设备的组装应考虑维修时热量的重新分布问题。其冷却系统不应因组装而影响维修或受到损坏。

505.设计冷却系统时,必须考虑到维修。要从整个系统的视点出发来选择热交换器、冷却剂以及管道。冷却剂必须对交换器和管道没有腐蚀作用。

506.冷却系统中的过滤设备应易于更换或清洗。

507.金属零件的设计应考虑高温时材料的氧化、强度降低和塑性变形等因素的影响。

508.在室温下拧紧的螺钉,由于高温可能会断开或松动,从而导致振动问题。应特别注意螺钉、垫片、接线端、绝缘垫圈及其他小零件在高温下使用时所特有的问题。

509.热流密度超过0.08W/cm2,体积功率密度超过0.18W/cm2时,应采用强迫空气冷却、强迫液体冷却、蒸发冷却、热管或其他冷却方法。

510.强迫空气冷却是一种较好的冷却方法。若电子元器件之间的空间有利于空气流动或可以安装散热器时,就可以采用强迫空气冷却,迫使冷却空气流过发热元器件。

511.直接液体冷却适用于体积功耗密度很高的元器件或设备。也适用于那些必须在高温环境条件下工作、切元器件与被冷却表面之间的温度梯度又很小的部件。

512.应避免蒸汽在设备内冷凝。

513.冷却方法优选顺序为自然冷却→强制风冷→液体冷却→蒸发冷却。

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