電気エンクロージャの温度上昇を計算する方法

電気・電子機器の設計者は、さまざまな要因を考慮する必要がありますが、中でも温度上昇は最も重要な要因の1つです。すべての電子部品は熱を生成し、ケーシング内の熱の蓄積と放出を管理することは、デバイスの適切な機能のために不可欠です。

この記事では、エンクロージャ内の温度上昇を決定するための基礎を説明し、換気、ヒートシンク、内部空調システムなど、エンクロージャ内で発生する熱を除去するためのさまざまな方法を簡単に説明します。まず、電気部品がどのように熱を発生させるかの基礎を説明する必要があります。

何が空間内で熱を発生させるのか?

電子筐体によって遮蔽された多数の電気および電子部品は、電流が通過すると熱を発生します。熱を頻繁に発生させる元素には、以下のものがあります。

・電気筋

・半導体でできた装置

・ドライブサーボ

・論理的にプログラム可能なコントローラ(plc)

・可変速度ドライブ(vsd)

・初心者集会

・スイッチ

・変換器

-接続ブロック

このリストには産業用制御パネルや配電システムの重要なコンポーネントが多数含まれているため、デバイスとエンクロージャが過熱を防ぐように適切に設計されていることが重要です。各部品の発熱特性を把握する最も効果的な方法は、メーカーの仕様書を確認することです。コンポーネントの熱負荷を示す値(通常はワットで表されます)が表示されます。

エンクロージャ温度に影響を与える要素

エンクロージャ内のコンポーネントによって生成される熱以外にも、さまざまな要因が温度上昇に影響を及ぼします。

特定の材料や仕上げは、他のものよりも効率的に熱を伝達します。塗装鋼やポリカーボネートは、ステンレス鋼やアルミなどと比べて放熱性に優れていることが特徴です。

・空気中の熱の上昇により、多数の垂直方向の筐体は内部温度の変化を経験し、下部に比べて上部の温度が高くなる可能性があります。

のwall&#エンクロージャが取り付けられている39の材料の構造は、熱放散に影響を与えます。

周囲の気温がエンクロージャ材料を暖めると、外部環境条件によって内部熱負荷が上昇する可能性があります。直射日光にさらされる屋外の構造物は、太陽からの熱を吸収することができます。白または他の明るい色合いで塗装されたエンクロージャは、黒または暗い色合いで塗装されたものと比較して熱を吸収しません。

設置時のエンクロージャの位置(水平または垂直)は、エンクロージャ内の熱拡散の方法に影響します。水平に取り付けられたエンクロージャは、垂直に取り付けられたものと比較して、はるかに複雑な熱伝達プロセスに遭遇する可能性があります。

エンクロージャの熱レベルを計算する際には、これらの要素に留意してください。

エンクロージャ内の温度上昇を計算する方法

電気エンクロージャの温度上昇を決定するための簡単な一連のステップは次のとおりです。

1. まず、入力電力を平方フィートあたりのワットで測定します。エンクロージャ内で放出された熱を平方メートルのエンクロージャの表面積でワットで割ります。

   
   

2. 提供されているグラフで、下軸の入力電力を平方フィートあたりのワットで測定します。その数値から、温度上昇曲線の1つと交差するまで垂直線を延長します。未完成のアルミニウムまたはステンレス鋼から作られたエンクロージャには上側の曲線を、非金属または塗装された金属製のエンクロージャには下側の曲線を利用してください。

3. 交点からグラフの縦軸までの水平線を作成します。これは、エンクロージャの内部温度が周囲温度と比較して高いと推定される温度です。

これらのアクションは、エンクロージャの推定総熱負荷を理解するのに役立ちます。それにもかかわらず、特に誤動作した場合に安全上のリスクをもたらす可能性があるミッションクリティカルなデバイスを作成する場合は、エレクトロニクスエンジニアリングの専門家にエンクロージャの温度上昇を徹底的に分析させることが重要です。

放熱のための戦略

デバイスメーカーは、エンクロージャ内で発生した熱を放出するために、さまざまな種類のツールと熱管理方法を使用しています。

・表面積の散逸(悲しい):エンクロージャ内の熱を管理するためのこの基本的な技術は、エンクロージャを通しての熱の自然な放出に依存する受動的なアプローチです' s表面積となりますsadは、大きな電力を消費する部品を使用せずに小型の筐体に十分な放熱を提供する可能性がありますが、多くのデバイスはそれ以上のものを必要とします。

・ぶつけ:放熱のための簡単なアプローチであるベントは、空気の流れの経路を作成して、暖かい空気をエンクロージャから逃がすことによって動作します。shingingエンクロージャには、換気用にカスタマイズされたカットアウトを提供することも、ポリカーボネート製の通気口と防水通気口を選択して、エンクロージャを維持しながら、放熱と圧力均等化のための頑丈なオプションを開発することもできます#格付け39;sますからね。

空気を・強制:ファンや内部空調ユニットなどの強制空気を使用するデバイスは、エンクロージャのための非常に効果的な冷却ソリューションとして機能することができます。高い熱レベル(内部要素または周囲の空気温度)を予想するエンクロージャは、強制空冷を必要とする可能性があります。

・熱シンク:これらのコンポーネントは、2つの冷却方法のいずれかに熱を転送するためにエンクロージャ内に配置されます:"のセット;fins"それは、放熱のためのより大きな表面積、または冷却剤のような液体媒体を提供します。いずれの場合も、ヒートシンクは熱の影響を受けやすい部品から熱を逃がします。

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