简述电箱内主要电气构件的发热量分析

　　空气温度调节器（空调器）散热空调器的制冷原理基于致冷剂的压缩（散热）和膨胀（吸热），这种冷却方法使用方便，制冷量较大，环境温度的变化对散热能力的影响较小。在降低电箱内温度的同时也降低了箱内的湿度，对数控系统的工作是十分有利的。空调器散热的电箱已在我公司的数控机床上大量使用。它的缺点是价格较高。

　　空调器电箱的设计计算设计计算主要是根据电箱内发热部件的发热量来计算空调器的制冷量。电气设备的发热计算电气设备的发热量不是一个常量，它根据机床的工况而变动。下面列举了电箱内主要电气部件的发热量（满功率时）。

　　（1）变压器（整流变压器、控制变压器、西门子611驱动隔离变压器）变压器效率G与工作电压有关，较高工作电压的变压器效率较高。例如：西门子611驱动的16kW电源变压器，3相480/440V输入的损耗功率为170W；3相220V输入的损耗功率为412W.电压越高电流越小，效率G越高。一般小功率变压器，由于制造工艺及电压的关系，可按G=95来计算。大功率变压器应参照它的技术说明书。

　　（2）接触器交流接触器的吸合功率远大于维持功率。下面列出西门子3TF系列接触器的吸合/维持功率损耗：工作电流922A/380V/3相，吸合功率55W/维持功率2.9W；工作电流3238A/380V/3相，吸合功率83W/维持功率3.4W。一般每个接触器的发热可按3W计算，一台数控机床同时吸合的接触器不会超过15只。直流接触器等器件功耗较大，应参照说明书。

　　（3）数控驱动系统在电箱中数控驱动系统是发热量较多的部件。例如：西门子611A/D驱动系统的伺服、主轴驱动功率模块及对它们供电的滤波器、电抗器。

　　电箱冷却负荷的计算冷却负荷：Qt=Qi+Qr式中Qt电箱的冷却负荷，WQr电箱表面散热/吸热负荷，WQi电箱的热负荷，WQr=5.5@A@$TA电箱散热表面面积，m2$T电箱内外的温度差别，e$T为负值是散热，正值是吸热。空调器的制冷量（W）应大于电箱的冷却负荷。设计举例我公司的一种龙门加工中心TH42160，配西门子公司840D数控系统和611D伺服驱动，主要配置如下：主轴电动机：1PH7137/17kW/1台；伺服电动机：1FK6103/36N#m/2台，1FK6101/27N#m/1台，1FK6100/18N#m/1台。

　　计算电箱的热负荷Qi表5所列的发热是机床满负荷时的数值，一般可用一个主轴电动机驱动和一个伺服驱动的发热量来计算即可。Qi=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q8+Q9+Q10=1875（W）。计算电箱表面散热/吸热负荷Qr设电箱高2m，宽1.5m，深0.6m，表面积A=2@（2@1.5+1.5@0.6+0.6@2）=10.2m2，Qr=5.5@A@$T根据电气设备的温度工作范围，初步设定电箱内的高工作温度为40e.在环境温度为35e时，电箱内外的温度差别$T=-5e，Qr=5.5@10.2@（-5）=-280（W），即电箱的散热量为280W。