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加強熱效應設計在機電工程中的應用
太赫茲雙軸反射式共焦掃描成像技術(shù)可穿透非極性非金屬材料并實(shí)現高分辨三維成像,因此具有廣泛的研究和應用價(jià)值;其二維成像質(zhì)量與物體軸向位置有很大關(guān)系。下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：機電工程實(shí)施過(guò)程中，熱效應是一個(gè)不可回避的物理現象，通過(guò)對熱效應危害、治理基本策略的分析，認為加強熱效應設計在機電工程應用和實(shí)踐中意義重大。
關(guān)鍵詞：加強熱效應設計;可靠性;機電工程
機電工程實(shí)施過(guò)程中熱效應是一個(gè)不可回避的物理現象，熱效應可直接導致變形甚至燃燒爆炸級的災害，因此熱效應問(wèn)題首要解決問(wèn)題就是其測量監測問(wèn)題，其次其危害及控制問(wèn)題。機電工程實(shí)施過(guò)程中，熱效應問(wèn)題是一個(gè)需要注重并且在實(shí)施過(guò)程中時(shí)時(shí)加以監測的重要運行質(zhì)量指標參數，其與設備運行壽命，長(cháng)期運行穩定性等指標息息相關(guān)[1]。
1機電工程熱效應的主要體現形式及形成機理
1）機械相對運動(dòng)必然導致摩擦發(fā)熱。在潤滑不佳情形下，發(fā)熱加劇，又對潤滑和密封形成反壓態(tài)勢進(jìn)一步劣化潤滑，加劇發(fā)熱，其體現形式是機械磨損加劇，潤滑失效明顯。
2）電磁效應必然導致電磁熱。電磁效應必然存在損耗，損耗大部分導致發(fā)熱，該熱量由電磁能產(chǎn)生因此熱效應躍升是指數形態(tài)發(fā)展，災害發(fā)生時(shí)間短危害大是其基本災害形式，發(fā)生時(shí)應對時(shí)間短是其另一特色，不做事先必要專(zhuān)業(yè)培訓和防護，災難事所難免。
3）化學(xué)反應過(guò)程產(chǎn)生的熱效應。本文特指機電工程中所涉及的各種化學(xué)電池等機電工程中常用的類(lèi)似產(chǎn)品，該熱效應常常被忽視，因為對于機電工程而言?xún)H作為輔助直流電能的這類(lèi)電池確實(shí)能量微不足道，但是“星星之火可以燎原”這一道理體現在化學(xué)電池的危害上非常貼切，更因為其發(fā)熱機理的不確定性，所以危害放大效應在其危害過(guò)程中體現更為明顯和可怕。
4）核能發(fā)電導致的熱效應。這里主要強調射線(xiàn)能量的累積，局部熱量的聚集效應更加明顯，基因變異，器官損傷，“致人死地”于無(wú)形。
2機電工程中熱效應測試及防護基本方法
1）對溫度不敏感性系統一般采用熱累積效應方式對其進(jìn)行測量和管理。
2）對溫度敏感性系統采用溫度閾值法進(jìn)行測量和管理。以上二者控制原理和測量精度是不同，前者是一種模糊控制方式，測量精度等級低，響應時(shí)間短，對設備的保護性一般，用于不太精密的場(chǎng)合；后者是一種控制精度高，響應時(shí)間快，對設備的保護性好，用于較精密場(chǎng)合控制的先進(jìn)的熱效應控制方法。系統熱效應控制得當對電氣、機械設備的長(cháng)期穩定性一般起決定性的作用，電氣設備的熱效應導致的直接后果是電氣絕緣等級的下降，機械設備熱效應直接后果是潤滑及密封部件質(zhì)量的不利影響，其最終結果是對機電工程裝備長(cháng)期穩定性及壽命的劣化影響。
3熱效應設計應用機電工程系統實(shí)例
3.1在小容量機電工程系統中熱效應設計
在經(jīng)常、大量使用的機電工程系統中容量一般為15kW以下電機容量系統中使用，瞬時(shí)過(guò)載、波動(dòng)量大、頻繁啟動(dòng)停止等原因造成熱效應瞬時(shí)超標現象非常突出，業(yè)界技術(shù)人員群策群力，實(shí)現了一種規避機電工程中主要器件損壞，又能容錯熱效應瞬時(shí)超標現象，而且不影響機電工程設備正常使用的模糊熱效應管理運行模式———熱效應累積效應模式，缺點(diǎn)是多次瞬時(shí)熱效應瞬時(shí)超標現象對設備長(cháng)期壽命確實(shí)有較大影響。其輔助觸點(diǎn)：常閉輔助觸點(diǎn)接到控制回路中，當機電設備運行過(guò)程中發(fā)熱到一定程度時(shí)，熱效應檢測元件動(dòng)作其常閉輔助觸點(diǎn)將打開(kāi)，控制回路中控制線(xiàn)圈將失電，控制主控回路中的接觸器將打開(kāi)，主用電回路處于斷路狀態(tài)，這樣由于運行過(guò)程中熱累積超標時(shí)實(shí)現了工作回路的斷開(kāi)，保護了設備因熱效應導致的機電工程設備損害現象的進(jìn)一步延續。
3.2機電工程中電子儀器所用直流電池熱效應
iphone-5s無(wú)線(xiàn)通訊設備靠近熱源時(shí)，例如喝水杯外殼接觸到iphone-5s無(wú)線(xiàn)通訊設備機殼幾分鐘后，iphone-5s無(wú)線(xiàn)通訊設備就會(huì )自動(dòng)關(guān)閉，系統進(jìn)入不工作狀態(tài)，熱源消失，系統繼續閉鎖一小時(shí)以后，iphone-5s無(wú)線(xiàn)通訊設備即進(jìn)入自恢復狀態(tài)，使用iphone-5s無(wú)線(xiàn)通訊設備時(shí)即可正常使用。這就是iphone-5s公司對系統用鋰電池設計的熱保護，如果有如此完善的保護電路和思想，三星GalaxyNOTE7自燃爆炸事件發(fā)生就不會(huì )發(fā)生，電池自燃爆炸事件是電池熱效應極端現象，說(shuō)明短時(shí)間內熱累積量巨大，大的熱效應產(chǎn)生巨大的變形動(dòng)力，所以爆炸，必須采用閾值法對電池熱效應實(shí)行管理。如圖2所示為化學(xué)電池熱變形實(shí)物圖，其發(fā)生原因僅為存電過(guò)程速度過(guò)快，沒(méi)有熱效應保護造成的物理變形事例，實(shí)質(zhì)上化學(xué)電池存放電過(guò)程是一復雜的化學(xué)反應過(guò)程其機理還有人類(lèi)未掌握領(lǐng)域，所以我們在工程實(shí)踐中應慎而慎之。
3.3傳感器回路中串接限流電阻對傳感器及系統
采集模塊的保護傳感器供電回路一般為直流24V回路，但是因為工作環(huán)境相對苛刻，事故原因比較復雜，一般不僅造成傳感器損壞而且造成系統采集模塊的進(jìn)一步損壞，筆者通過(guò)增強熱效應保護設計理念，在傳感器回路中串接一阻止位100Ω的電阻作為限流電阻使用，當工作電流超越工作電流值時(shí)，限流電阻瞬時(shí)熔斷，作為保護器件斷開(kāi)傳感器上的熱效應產(chǎn)生源，避免對傳感器的損壞，
3.4MCU系統熱效應保護設計特點(diǎn)
MCU系統作為現代工業(yè)設備發(fā)展的最新水平，其集成化和智能化水平極高，因此直接測量工作電流工作電壓的能力極強，計算和保護回路較好，這樣為熱效應保護提供了新的模式和新的方式提供了可能，通過(guò)熱效應安全值推算法提前預知系統過(guò)熱閾值，實(shí)現精確熱效應控制，為我們增強熱效應保護設計在機電工程設備中的應用提供了全新的理念和模式，值得我們借鑒和推廣。
4結語(yǔ)
熱效應是機電工程裝備在運行過(guò)程中必然的副產(chǎn)品，現在許多工業(yè)場(chǎng)合熱效應的測量、測試及保護控制成為產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵，從設計思想上必須慎之又慎，在應用上堅持“熱累積效應法”與“熱效應閾值法”并重的原則，以增強熱效應保護為突破口，實(shí)現機電工程裝備能可靠長(cháng)壽命工作的目的。
參考文獻
[1]TonyKordyban.笑談熱設計[M].李波，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2015.
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