Модуль электронной аппаратуры второго уровня и выше, например устройство «регулятор-стабилизатор частоты вращения коллекторного двигателя», представляет собой сложную систему тел с множеством внутренних источников теплоты. Поэтому при расчете тепловых режимов модулей используют приблизительные методы анализа и расчета.

Конструкцию РЭА заменяем ее физической тепловой моделью, в которой нагретая зона представляется в виде параллелепипеда, имеющего среднеповерхностную температуру to и рассеиваемую тепловую мощность Р₀. В зависимости от ориентации модулей 1-го уровня различают три группы конструкций по характеру теплообмена в них. На рисунке 2 приведена зависимость

между перепадом температур и выделяемой тепловой мощностью для блоков различных конструкций.

Рисунок 26 – Диаграмма выбора необходимого способа охлаждения прибора

На рисунке 6 цифрами обозначены следующие зоны:

1, 2, 3 - для вертикального расположения блоков;

1’, 2', 3' - для горизонтального расположения блоков;

1-1’ - без вентиляции;

2-2' - естественная вентиляция;

3-3' - принудительная вентиляция.

- перепад температур, °С;

Q - удельная рассеиваемая мощность, Вт/м .

Определим условную поверхность нагретой зоны S₃, м2 для воздушного охлаждения:

S₃= (42)

где А, В, Н - геометрические размеры блока (А=0,135 м; В=0,055 м;Н=0,050 м);

- коэффициент заполнения объема (= 0,312).

Тогда получим:

S₃ = = 0,2 м².

Определим удельную мощность нагретой зоны q₃, Вт/м, как количество теплоты, рассеиваемое с единицы площади:

q₃=Q/S₃, (43)

где Q - мощность, рассеиваемая блоком, Вт, вычисляемая по формуле:

Q = WU, (44)

где I_max - максимальный потребляемый ток для цепи питания с напряжением питания U=220 В; I_max =0,0073 А;

Тогда получим:

Q=0,0073220= 1,606 Вт.

q₃=1,606/0,2=8,03 Вт/м².

Температура зоны не должна достигать максимального значения рабочей температуры элементов (п.2.3). Если устройство работает в неперегруженном режиме, тогда температура зоны должна быть меньше или равна Т₃=70°С. Нормальная температура окружающей среды, при которой функционирует устройство, равна Т_С=20°С. Тогда перепад температур будет определяться по формуле

(45)

Способ вентиляции разрабатываемого устройства можно определить по графику тепловой нагрузки блоков различной конструкции (рисунок 26). Учитывая, что в проектируемом устройстве модуль расположен горизонтально, получим, что прибор относится к зоне 1, следовательно, устройство не нуждается в вентиляции. По результатам расчета делаем вывод, что разрабатываемая конструкция регулятора-стабилизатора частоты вращения коллекторного двигателя

обеспечивает нормальный тепловой режим работы без обеспечения принудительной вентиляции.

3.3.6 Описание выбранного варианта компоновки устройства. Корпус блока цифрового частотомера выполнен в форме параллелепипеда. Габаритные размеры 1355550 мм. Блок состоит из основания и верхней крышки. Основание имеет вид прямоугольного параллелепипеда без верхней стенки. К основанию крепится печатная плата, размерами мм, устанавливаемая на стойках. Регуляторы частоты вращения и вращающего момента устанавливаются на боковой стенке блока.

---

Данный корпус может быть легко собран и разобран для проведения профилактических или ремонтных работ.

3.4 Разработка основных элементов и узлов конструкции устройства

3.4.1 Выбор элементов несущей конструкции, элементов крепления и фиксации. Корпус устройства изготовлен из ударопрочного полистирола УПМ-0612Л ОСТ 665406-80 методом литья под давлением. Выбранный материал обладает повышенной механической прочностью и невысокими электроизоляционными свойствами, рекомендуется для изделий технического назначения средней и ударной прочности.

Корпус состоит из двух частей: основания, верхней крышки. Толщина стенок основания и крышки 2 мм. Основание и верхняя крышка устройства соединяются с помощью шурупов с потайной головкой 1-3 х 13.2.09 ГОСТ 1144-80, которые ввинчиваются в резьбовые втулки. Основание выполнено в виде параллелепипеда. На основании корпуса устанавливается печатная плата на стойках высотой 5 мм и диаметром 5 мм, являющихся частью корпуса, с резьбовыми отверстиями диаметром 1 мм под шурупы 1-2 х 13.2.09 ГОСТ 17473-80.

Отверстие для вывода проводов к внешним элементам герметизировано резиновой втулкой. Переменные резисторы устанавливаются в верхней крышке устройства.

3.4.2 Выбор конструктивных элементов электрического монтажа. В конструкции устройства применяется печатный и объемный монтаж. Электрические соединения осуществляются пайкой. Для пайки элементов применяют припой ПОС61 ГОСТ 21931-76, флюс ФКСп ОСТ 4.ГО.033.200.

Двусторонняя печатная плата изготавливается комбинированным позитивным методом. Материал для изготовления печатной платы стеклотекстолит фольгированный СФ-2Н-50Г-1,5 ГОСТ 10316-78.

Для объемного монтажа применяют провод МПО-0,35 ТУ 16.505.339-79 с полихлорвиниловой изоляцией. Жгут вязать капроновой крученой нитью ЗК ОСТ 17-330-84. Места пайки изолировать полихлорвиниловой трубкой 305ТВ-40-1 ГОСТ 19064-82 длиной 15 мм. Номера проводов маркируются на полихлорвиниловых трубках краской ТНПФ-01.

Для защиты от атмосферных воздействий печатная плата покрываются бесцветным лаком УР-231.

3.4.3 Выбор защитных и защитно-декоративных покрытий. Данные по применяемым покрытиям приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Применяемые покрытия

Детали, сборочные еденицы	Материал детали, сборочной еденицы	Лакокрасочное покрытие
Основание	Полистирол УПМ-0612Л
Верхняя крышка	Полистирол УПМ-0612Л
Печатная плата	Стеклотекстолит СФ-2Н-50Г-1,5	Лак УР-231 бесцветный

3.4.4 Выбор способов маркировки деталей и сборочных единиц. На печатной плате маркировка элементов электрической схемы осуществляется травлением. На лицевую панель надписи наносятся краской ТНПФ-0,1 черного цвета.

---

Смотрите также файлы

• Лабораторный практикум(ненужно).docx

• 8 БЖД.docx

• 5 ОБРАБОТКА ЭКСПИРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.docx

• 6 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ.docx

• 1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.docx