冷却工业控制面板外壳的错误
有效机箱冷却的重要性 经常被工业控制面板设计者忽视。这导致设计以自然通风为特色，而对组件热负荷和环境温度的综合影响不够重视。因此，外壳无法将内部温度保持在推荐的水平。不安全温度水平的危险是众所周知的，从损坏设备到缩短组件的使用寿命到全面火灾。这些可以通过意识到并随后纠正在冷却外壳时所犯的错误来最小化。
工控面板为什么会发热？
面板内部产生的热量和散热的速度直接影响外壳内部的温度。电子和基于微处理器的设备的广泛使用意味着控制系统会释放更多热量。使用因发热而臭名昭著的电力驱动器使情况进一步恶化。这与设计师希望在尽可能小的空间内包装所有组件的愿望相结合，从而导致灾难。
后果
工业设备具有一定范围的工作温度并不少见。由于众所周知工业环境具有挑战性，制造商肯定会在操作方面提供灵活性，但它因组件而异。为密度而包装的工业控制面板很快就会积聚热量，从而导致设备损坏，尤其是电源、控制器和精密测量设备等敏感设备。 PLC 等微处理器控制设备也存在风险 当温度超过某个阈值时开始出现故障。
常见错误
很多时候，小错误是影响最大的错误。当涉及到工业控制面板时，错误可能代价高昂，因为众所周知，它们容纳了变频驱动器、电源、变压器等敏感设备。这些都是昂贵的，而且故障也会降低生产力。此外，即使组件失去效率或出现故障，整条装配线也会受到影响，直到整改发生。
通常，制造商通常会在其产品文档中注明最高允许温度限制，范围在 35 至 40 摄氏度之间。这似乎足够了，但外壳内的热量积聚会导致更高的温度。这种可能发生的常见示例是 VFD 升温或跳闸时 ，导致工厂全面停运。
以下是最常见的三个错误，如果纠正这些错误，可以避免过多的停机时间和维修成本，同时提高设备的使用寿命。
选择不兼容的冷却系统
必须了解安装控制面板的工业环境。必须提前知道环境的高温和低温限制，而应考虑的其他因素包括暴露于太阳辐射、湿度水平以及灰尘和污垢等污染物的存在。一旦知道，此信息可用于根据 NEMA 等级设计正确的外壳。
NEMA 或国家电气制造商协会是一个成熟且成熟的监管体系 具有用于室内或室外操作的电气外壳的规范。制造商通常围绕 NEMA 标准设计其外壳。例如，NEMA 1 外壳在室内无污染环境中运行，而 NEMA 4 外壳可以防止各种天气和水的渗透。
对于 NEMA 1 和 NEMA 3R 外壳，可以通过开环冷却系统来保持冷却，例如过滤风扇封装，可防止温度升至安全限值以上。考虑到环境条件并不恶劣，风扇通常是最具成本效益的保持温度的技术。冷却风扇对于安装在标称环境温度的室内外壳非常有效，那里的污垢和灰尘含量最低。
另一方面，如果外壳的等级为 NEMA Type 4、4x 或 12，则需要密封的闭环冷却系统，以防止任何污染物与内部设备接触。
最后，只要外壳位于环境温度低于最高限值的区域，空气对空气热交换器也可以完成这项工作。但如果环境温度接近极限，则需要空调。这样做还会带来额外的好处，例如降低湿度。
忽略湿度和腐蚀
许多电气元件在湿度过高的情况下容易发生故障，因此必须始终保持在干燥的环境中以防止发生电气短路。高湿度条件最好通过可以将其从空气中冷凝出来的空调来解决。该领域取得了显着进步，一些封闭式空调系统通过冷凝蒸发器处理产生的水分，防止水滴到封闭式外部。同时，空调也不能过大，制冷量大的机组将无法保持所需的机壳空气温度。
在较冷的环境中，只要温度低于露点，水就会凝结在设备上。在这些情况下，必须使用加热元件将内部温度保持在此水平以上。
另一方面，有些环境会将外壳暴露在腐蚀性烟雾和液体中，例如在海洋区域或水处理厂。为了保护外壳的内部组件，必须对其进行密封，以使污染物无法渗透。但是，由于液体通常具有腐蚀性，它们会影响外壳的外壳。为防止此类情况发生，可在铜管或冷凝器盘管上涂上防腐涂层。
指定不正确的冷却能力
一旦冷却系统类型 和 NEMA 等级已确定，必须正确选择外壳的冷却能力。这是一个重要的步骤，否则组件将失去其效率，并且将面临持续的故障风险。
外壳的冷却能力必须超过组件产生的热负荷。为了设计产生的热量，必须参考每个组件的技术规格。组件的效率必须从 1 中减去，结果乘以设备的额定功率。
最后，在设计热负荷时，必须考虑由于环境温度和太阳辐射源而通过外壳壁传递的热量。数字温度管理计算器是解决此问题的最佳方法，因为它可以为您提供准确的值，让您选择最经济的外壳。
最佳实践
在设计工业控制面板和评估其冷却需求时，可以考虑一些最佳实践。
提前计划
当热管理系统的设计具有长期考虑时，它可以提供持久的好处，将控制面板内的所有电气组件保持在安全的温度水平。在使用外壳布置组件时，请确保敏感电子设备靠近冷空气入口放置。应始终为将来的扩展留出空间，否则会破坏微妙的组件密度平衡，从而可能导致更换冷却系统。
评估环境
当然，将放置在外壳内的组件将负责产生大部分热量。但环境温度在外壳冷却方面起着重要作用。在设计外壳时应确保考虑到所有外部因素：
- 环境温度
- 振动
- 污染物
- 腐蚀性材料
维护计划
安装控制面板并让它保持不变不是正确的做事方式。理想情况下，预测性维护机制必须到位，以便提前为操作员提供所有必要的读数和警报。这将使工厂经理能够跟踪维护活动以及由于及时维修而实现的使用寿命。
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