摘要：随着我国经济的发展，科技水平的不断提升，机电工程发展迅猛，但在工程施工的过程中，极易出现热效应现象，而且是无法避免的。热效应会使机电工程出现变形等我问题，严重的还会造成爆炸、燃烧等危害，因此，首要问题就是解决热效应的测量检测，并对危害进行严格控制。本文对加强热效应设计在机电工程中的应用进行深入分析。
关键词：热效应；机电工程；应用
在机电工程开展过程中，热效应无法避免，需要引起广泛的注意，热效应会使机电工程出现变形，甚至爆炸等现象。要加强监控，对运行指标进行实时监测，你能够延长设备使用周期，确保运行状态稳定。
一、机电工程热效应的主要体现形式和形成机理
（一）机械只要处于运动状态，必然会产生摩擦，进而产生热量。如果难以实施有效的润滑处理，发热情况难以得到有效控制，会造成发热加剧。这时会对润滑及密封形式形成一个反向态势，会对润滑处理及发热造成进一步恶化，最终导致机械设备造成大面积磨损，润滑处理彻底实效。
（二）如果机械设备出现电磁效应，会产生一定的电磁热。只要存在电磁效应，就会造成损耗，消耗的能量转化为热量形式存在。由于电磁导致热量产生，所以热效应的跃升应为指数形式发展，其基本的灾害形式为危害大且发生时间短，而且灾害发生时应对时间也比较短，如果不对灾害进行必要的培训与防护工作，会使得受灾面积扩大，造成严重的经济损失。
（三）如果在机电工程开展的过程中出现化学反应，也会产生热效应。这里所谓的化学反应是指机电工程中涉及较为普遍的化学电池或其他类似产品。人们一般不会注意由化学反应而产生的热效应，因为对于整个机电工程来说，化学电池仅是起到辅助直流电能的作用，其产生的热效应不值一提，但千里之堤毁于蚁穴的道理在此就显得十分贴切；又由于我们现在很难掌握化学电池的发热原理，因此，在危害的体现中，这种放大效应更加可怕。
（四）核能发电也会产生热效应。这里特指对于射线能量的积累，会导致在局部产生巨大热量聚集，对人的伤害尤为巨大，会使得人体机能出现异常，甚至基因变异。
二、机电工程中热效应测试及防护方法
（一）对于温度变化不敏感的系统来说，通常采用热积累效应方式，对其进行管理及测量。
（二）而对于温度变比较敏感的系统来说，通常采用温度阀值方法，对其进行管理及测量。
对于温度变化不敏感和比较敏感的系统来说，测量精度和控制原理存在极大差异。前者测量精度低，为模糊控制，响应时间也比较短，很难对设备进行全面保护措施，适用于一般的精密场合；后者与其正好相反，测量精度高，响应时间也比较快，对设备能够进行全面保护措施，适用于精密场合热效应控制方式。电气热效应会降级电气绝缘等级，机械设备热效应会影响部件质量、使得润滑效果失去意义，会对设备的运行情况造成严重的负面影响。如果能对热效应进行较好的控制，会使得电气设备运行更加稳定，延长设备使用寿命周期。
三、热效应设计应用机电工程系统实例
（一）效小容量机电工程系统中热效应设计
一般来说，在机电工程系统中，电机容量在15千伏以下，由于频繁启动、瞬间过载等问题会造成热效应严重超标。通过相关专家持续不断的研究，终于找到一种方式，即能避免热效应严重超标，还能确保机电工程设备与案件安全，而且还能保证机电设备正常使用，我们称之为热效应积累模式。但这种方式也存在一定的缺点，即如果瞬时热效应超标情况过于频繁，会减少机电设备正常使用寿命。工作原理如图显示，常闭触点与控制回路相连接，当机电设备正常运行时，如热量超过规定标准，自动检测元件将会自动开启，控制线圈失电，接触器会瞬时打开，此时电路为失电状态。当机电设备运行时由于热量超过规定要求，使得控制回路断开，实现了机电设备保护任务，防止危害扩大。
热继保护工作原理图
（二）机电工程中电子仪器所用直流电池热效应
当IPhone 6s Plus无线设备与热源接触时，如暖水袋与IPhone 6s Plus无线设备外壳接触几分钟后，会造成IPhone 6s Plus无线设备失去电力自动关机，系统此时为非工作状态；当热源消失时，IOS系统在关闭一小时后，IPhone 6s Plus无线设备自动恢复，这时就能正常使用IPhone 6s Plus无线设备了。这就是苹果公司对无线设备锂电池采取的热保护，若将此技术引入到三星无线设备中，就不会发生无线设备自燃、爆炸等现象。锂电池自燃、爆炸等现象为热效应极端情况，一般不会发生，但如果短时间内有大量热量聚集，此时热效应会产生变形动力，因此导致无线设备自燃或爆炸。对锂电池的热效应进行管理时应该采取阈值法，如图显示。导致发生危害的原因是充电速度过快，缺乏热效应保护，使其发生变形。对化学电池进行充放电的过程极为复杂，其中蕴含大量的化学原理，有一些原理是目前人力所不能及的领域，因此，在实际工作中，要打起十二分精神，确保化学电池充放电过程安全、可靠。
化学电池热变形实物图
（三）传感器回路中串接限电流阻对传感器及系统采集模块保护
我们一般使用的传感器为24V供电回路，但工作环境通常比较苛刻，如果发生事故，造成事故发生的原因多种多样。不仅会使传感器发生损坏，而且还会造成系统采集模块的损坏。笔者将一个100Ω的电阻串联至传感器回路中，将其当做限流电阻。一旦实际工作电流大于标定工作电流时，由于产生的热量，限流电阻会立刻熔断，对传感器上的热效应源头进行隔离，防止穿感受元件出现损坏现象，进而防止系统采集模块受到损坏，如图显示。
传感器系统采集模块热效应保护图
（四）MCU系统热效应保护设计特点
MCU系统，即微控制单元系统，将计算机的各组成部分集成在一个芯片上，形成芯片级的计算机。其中的结构就是MCU系统。MCU系统是目前工业设备发展的最高水平，具备极高的智能水平和集成水平，能够对设备运行状态中的电流、和电压进行精准测量，还具备较高的热效应保护回路。对热效应安全值进行准确推算，进而得出系统的过热阈值，能够对热效应进行合理控制，为未来热效应保护在机电设备中的应该提供了更好的思路，值得相关学者进行深入探究。
结束语
综上所述，本文通过对热效应设计在机电工程中的应用得知，在机电设备正常运行时，热效应无法避免，既然无法避免，就将其将至最低，防止危害进一步扩大。通过对机电工程热效应的主要体现形式和形成机理、机电工程中热效应测试及防护方法、热效应设计应用机电工程系统实例进行分析得知，眼下对热效应的保护及测量工作是决定产品是否合格的关键技术，要从设计原理上加大重视程度，进而增加热效应保护，确保机电设备安全可靠，在确保工作质量的同时，最大限度延长设备的使用周期。
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论文作者:宋杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/18
标签：热效应论文; 机电工程论文; 三星论文; 设备论文; 系统论文; 热量论文; 机电设备论文; 《基层建设》2018年第24期论文;