Разработка конструкции и технологии изготовления частотного преобразователя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
т эффективной теплоотдачи выбранного радиатора при ?ts = 63 K:
?эф = 72 Вт/(мК).
Средний перегрев основания радиатора во втором приближении, К:
; (3.19)
где
; (3.20)
; (3.21)
?р коэффициент теплопроводности материала радиатора (для алюминия ?р = 208 Вт/мК).
;
;
К.
Уточненная площадь основания радиатора [3], м2:
; (3.22)
м2.
Имеем размеры основания радиатора: Spo = L1L2, т. к. высота радиатора ограничена габаритом корпуса указанным в техническом задании (120 мм), то ее значение не может быть больше указанной величины. Принимаем L1 = 0,12 м. Следовательно, L2 = Spo/ L1 = 0,0045/0,12 = 0,037 м. Имеем общую длину радиатора для шести транзисторов 0,0376 = 0,22 м.
3.4 Расчет теплового режима
Исходные данные.
Длина блока L1,м - 0,25;
Ширина блока L2, м 0,16,;
Высота блока L3,м - 0,12;
Коэффициент заполнения Kз - 0,02;
Мощность расеиваемая в блоке Pз, Вт 45;
Давление среды H1i=H2i, мм.рт.ст - 800;
Мощность рассеевания тепловыделяющего элемента (силовой транзистор) Pэл., Вт - 15;
Максимально допустимая температура тепловыделяющего элемента (силовой транзистор) Тэ.эл1., К 423;
Максимально допустимая температура элемента (DD1) Тэ.эл2., К 358;
Максимально допустимая температура для материала корпуса Тк1, К - 723;
Температура среды Тв., К 318.
Рассчитывается поверхность корпуса блока:
м2, (3.23) где и - горизонтальные размеры корпуса аппарата, м.
- вертикальный размер, м.
м2.
Определяется условная поверхность нагретой зоны:
м2, (3.24)
где - коэффициент заполнения корпуса аппарата по объему,
Определяется удельная мощность корпуса блока:
Вт/ м2 , (3.25)
где Р - мощность, рассеиваемая в блоке, Вт.
Вт/ м2
Определяется удельная мощность нагретой зоны:
Вт/ м2, (3.26)
Вт/ м2.
Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности корпуса блока:
, (3.27)
Находится коэффициент в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:
, (3.28)
Находится коэффициент в зависимости от давления среды вне корпуса блока :
, (3.29)
где - давление окружающей среды в Па.
.
Находится коэффициент в зависимости от давления среды внутри корпуса блока :
, (3.30)
где - давление внутри корпуса аппарата в Па.
.
Определяется перегрев корпуса блока:
K, (3.31)
К.
Рассчитывается перегрев нагретой зоны:
К, (3.32)
К.
Определяется средний перегрев воздуха в блоке:
К, (3.33)
К.
Определяется удельная мощность теплонагруженного элемента:
Вт/, (3.34)
где - мощность, рассеиваемая теплонагруженным элементом (узлом), температуру которого требуется определить, Вт;
- площадь поверхности элемента (вместе с радиатором), омываемая воздухом, . = 0,04 м2.
Вт/ м2.
Рассчитывается перегрев поверхности элемента:
К, (3.35)
К.
Рассчитывается перегрев среды, окружающей элемент:
К, (3.36)
К.
Определяется температура корпуса блока:
K, (3.37)
где - температура среды, окружающей блок , К.
К.
Определяется температура нагретой зоны:
, K, (3.38)
.
Находится температура поверхности элемента:
К, (3.39)
К.
Находится средняя температура воздуха в блоке:
K, (3.40)
К.
Находится температура среды, окружающей тепловыделяющий элемент:
К, (3.41)
К.
При сравнении расчётных данных с необходимыми условиями: Тэ.эл 1> Тэ.эл2 > Т в (423>358 >354,5 K),
Тэ.эл 1 > Т эс(423 >351,5 K),
Тэ.эл 1 > Т з (423 >368 K),
Тк1 > Tк (723>341 К).
Подтверждено, что тепловой режим блока собюдается.
3.5 Расчет надежности
Исходными данными для данного расчета является схема электрическая принципиальная устройства Преобразователь частоты ПАЛ.437293.001.Э3, а также перечень элементов.
Время наработки на отказ tз = 5000 ч.
Коэффициенты электрической нагрузки элементов РЭУ:
Активные: 0,6
Резисторы: 0,7
Конденсаторы: 0,8
Другие: 0,8
Средняя температура эксплуатации - 25 С.
Условия эксплуатации стационарные.
Относительная влажность до 75%.
Атмосферное давление от 84 до 107 кПа
В данном расчете учитываются электрический режим и условия эксплуатации элементов, кроме того, принимаются во внимание конструктивные элементы устройства.
1. Используя справочные данные [11], определены поправочные коэффициенты (учитывающие влияние температуры и коэффициента нагрузки-?1,2; влияние механических воздействий- ?3; влияние относительной влажности- ?4; влияние атмосферного давления- ?5; вносим их в таблицу. Суммарный поправочный коэффициент:
?? = ?1,2 • ?3• ?4 • ?5, (3.42)
Результаты расчета занесены в таблиц?/p>