加强热效应设计在机电工程中应用的必要性

李洋

摘要：机电工程试行过程当中的热效应属于不能回避的一种物理现象，依靠对于热效应的危害以及治理基本方法的研究，认为强化热效应在机电工程中应用以及实践有着非常重大的意义。

关键词：加强热效应设计; 具体应用;

实施机电工程过程当中热效应属于不能够回避的一个物理现象，因为热效应能够直接造成变形还甚至于产生燃烧爆炸级灾害，所以热效应问题首要处理的问题便是其监测测量的问题还有其危害与控制的问题。在机电工程施行的过程当中，热效应问题属于必须重视而且在实施的过程当中需要时刻进行监测的关键运行质量参数指标，其和设备运行的寿命、长期运行的稳定程度之类指标紧密相关。

1热设计

热设计属于伴随技术产业不断发展进步而出现的较新的一个行业，并且逐渐重视起来。伴随机电产品的持续提高以及人们针对机电工程项目的要求正在持续提高，有关装置的功耗持续增加，但是体积逐渐减小，而其高热流密度的散热需要就越来越急切。有关热设计就是依靠采取可靠合适的措施对产品当中的全部电子元器件温度进行有效控制，使之在所处工作环境的条件之下不会超过运行稳定标准的最高温度，来确保产品运行的正常性以及安全性还有长时间运行的可靠性。另外，低温环境之下加热量控制而使得设备启动同样属于热可靠性的关键内容。

2 机电工程的热效应具体体现形式与形成的机理

（1）机械的相对运动一定会引发摩擦发热。润滑不佳的状况之下发热的加剧又会对密封以及润滑形成一种反压态势使得润滑进一步劣化加剧发热，表现形式为机械磨损的加剧造成润滑的显著失效。

（2）电磁效应必然造成电磁热。因为电磁效应一定会有损耗存在，损耗就会引起发热现象，此热量通过电磁能来产生。所以热效应的跃升为指数形态发展，发生灾害的时间短、危害大属于其基本的灾害形式，灾害出现之时较短的应对时间属于其另一特点。因此如若不事先进行必要的专业防护以及培训，灾难就事所难免。

（3）化学反应过程中造成的热效应。此文特指机电项目当中所牵扯的多种化学电池之类机电工程常用到的相关产品，此种热效经常有所疏忽，因为针对机电工程来说只作为辅助直流电能的此种电池的确其能量是微不足道，然而星星之火可以燎原这个道理用到化学电池危害上面确实极为贴切，由于发热机理具备不确定性，因此危害的放大效应于其危害的过程当中的体现就更加的显著以及可怕。

（4）核能发电引发的热效应。在这里具体强调的是射线能量的积累，局部的热量聚集效应就更为显著，基因变异器官坏损，无形当中“致人于死地”。

3 机电工程当中防护测试热效应的基本措施

（1）对于温度不敏感性的系统通常采取热累积效应方法来进行具体的管理测量工作。（2）对于温度敏感性的系统采取温度阈值法进行管理以及测量工作。上述两种方法的测量精度以控制原理是不同的，第一种属于模糊控制方法。其测量精度级别较低，响应时间较短，有关设备保护性较低，通常用在精密要求不高的场合。而第二种属于控制精度较高，且响应时间较快，有关设备保护性较好，通常用在较精密的场合比较先进科学的热效应控制措施。系统热效应的控制合理对于电气机械装置的长时间稳定通常起到决定性作用，电气装置热效应引发的直接后果为电气绝缘等级的降低，机械装置热效应的直接后果为对密封以及润滑部件质量造成不利影响，而其最终的结果为对于机电工程设备长时间的稳定与寿命造成不利的影响。

4热效应设计于机电工程系统中的应用实例

4.1 小容量机电系统当中的热效应设计

在频繁以及大规模应用的机电工程系统当中容量通常是低于15k W电机容量系统当中应用，频繁的启动停止、波动量较大以及瞬时过载之类因素导致热效应的瞬时超标现象极为突出，而业界专业人员群策群力完成了一种避免机电工程当中主要器件坏损，还可以容错热效应的瞬时超标问题，并且不会对机电工程装置正常使用造成影响的模糊热效应运行管理模式一一热效应积累效应模式，其不足为多次的瞬时热效应的瞬时超标现象会对装置的长期寿命造成比较大的影响。其热继属于热效应的检测元件会直接与三相工作回路相连接。它的辅助触点，常闭辅助触点要接至控制回路当中去，若机电装置运行过程当中发热到了一定的程度，有关热效应的检测元件动作常闭的辅助触点就会打开，而控制回路当中的控制线圈会失电，其控制主控回路当中接触器就会打开，有关主用电回路进入一种断路状态，如此因为运行过程当中热累积超标之时完成了工作回路断开，就保护了装置由于热效应造成机电工程装置损害情况的进一步扩大。

4.2 机电工程当中电子设备所用直流电池的热效应

Iphone5s的无线通讯装置与热源靠近之时，比如喝水杯的外壳与iphone5s的无线通讯装置的机壳接触几分钟之后，Iphone5s的无线通讯装置便会自动关闭，而系统进入到一种不工作的状态，待到热源消失，其会继续进行一个小时的闭锁Iphone5s的无线通讯装置就进入到自恢复的状态，Iphone5s的无线通讯装置就能够恢复正常使用。其便是苹果公司对于系统用的锂电池进行设计的一种热保护，若是具备如此健全的保护电路以及思想，那么三星Galaxy NOTE7的自燃爆炸事件便不能够出现，电池的自燃爆炸事件属于电池热效应的一种极端状况，说明短期之内热积累量非常大，而巨大热效应造成非常大变形動力，因此爆炸一定要采取阈值法来管理电池的热效应。化学电池的热变形实物，发生其的原因只是因为其存电过程的速度太快，不具备热效应保护引起的物理变形事件，而实质上有关化学电池的存放电过程属于非常复杂的一种化学反应过程，它的机理还存在人类没有掌握的领域，因此我们于工程实践过程当中需要慎而慎之。

4.3 传感器回路当中限流电阻串联对于传感器与隔统采集模块保护

传感器的供电回路通常是直流24V回路，然而由于工作环境比较苛刻，而事故的原因较为复杂，通常不单单导致传感器坏损并且导致系统采集模块进一步的坏损，作者依靠强化热效应的保护设计观念，于传感器回路当中串联上一个阻值是100Ω的电阻用作限流电阻应用，如果工作电流高于工作电流值之时，有关限流电阻会瞬时熔断，用作保护器件使得传感器上热效应的产生源断开，防止对传感器的进一步损害，进一步防止其对于系统采集模块损害.

4.4 MCU系统的热效应保护设计特征

MCU系统属于当今工业设施发展最新的水平，它的智能化以及集成化水平非常高，所以对工作电流以及工作电压直接进行测量的能力非常强。其计算以及保护回路比较好，如此就给热效应的保护提供一种新方法以及新模式，依靠热效应的安全值推算法做到提前掌握系统的过热阈值，做到了热效应的精确控制，给我们强化热效应保护设计于机电工程装置当中的应用带来了新型的模式以及理念，非常值得我们推广借鉴。

5结束语

热效应属于机电工程设施在运行过程当中必然会出现的副产品，目前非常多的工业场合中热效应控制保护以及测试测量工作已经变成产品成败的要点所在，自设计思想开始就要做到慎之又慎，而在应用上秉持热累积效应方法以及热效应阈值方法结合的准则，将热效应保护的增强作为突破口，最终实现机电工程设施可以可靠科学以及长寿命运行的目标。

参考文献：

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[2] 王鑫亥，李云红.热效应于机电工程当中的形成研究[J].中国新技术新产品，2014（09）.

[3] 陈之彭，吴新科.简析机电工程当中的的热效应设计技术[J].科技资讯，2015（09）.

（作者身份证号码：410323199003242514）