电气自动化培训之电气控制柜散热设计

《电气控制柜散热设计：3 个实用方案风扇 / 散热片，避免元件过热》
电气控制柜是工业设备的大脑和神经中枢，内部的PLC、变频器、伺服驱动器等元件在运行时都会产生热量。
如果热量无法及时散发，会导致柜内温度过高，轻则元件保护停机，重则加速老化、甚至烧毁，严重影响生产。
因此，良好的散热设计是保障设备稳定运行的重中之重。


以下是3种实用且高效的散热方案：

方案1：强制通风散热安装风扇

这是最常见、成本最低的散热方式，适用于发热量不是特别巨大的场合。


实施方法： 在控制柜的底部或侧面安装进气风扇带防尘网，在顶部安装排气风扇。
这样可以形成自下而上的空气对流，将外部冷却空气吸入，热空气排出。


优点： 成本低，安装简单，散热效果明显。


注意事项：

防尘： 必须安装防尘网，并定期清理，防止灰尘在元件上堆积影响散热和绝缘。


风向： 确保气流方向正确，通常是“下进上出”。


适用场景： 普通机床、小型生产线控制柜等。


方案2：热交换器散热

当控制柜处于粉尘、油污较多的恶劣环境时，直接通风会污染柜内元件，此时热交换器是最佳选择。


实施方法： 热交换器安装在控制柜壁上，内部有风扇使柜内空气循环，外部有风扇使外部空气循环，两者通过导热良好的金属隔板进行热交换，而空气本身并不接触。


优点： 完全密封，防尘、防潮、防腐蚀，散热效率高于自然散热。


注意事项： 成本高于风扇，散热能力受环境温度影响。


适用场景： 焊接车间、食品加工、粉尘严重的矿山机械等。


方案3：安装散热片导热散热

对于变频器、伺服驱动器等大功率元件，其本身产生的热量非常集中，需要对其进行“定点散热”。


实施方法： 在发热元件的散热基板上通常为金属表面涂抹导热硅脂，然后紧密安装上铝制或铜制散热片，以增大其与空气的接触面积，从而将热量快速传导并散发到周围空气中。


优点： 无需动力，安静可靠，是针对大功率元件的有效补充散热手段。


注意事项： 要确保散热片与发热源接触紧密，接触面平整，导热硅脂涂抹均匀。


适用场景： 所有大功率驱动器的标准配置，也可作为额外散热加强措施。


总结与建议：

在实际设计中，这3种方案常常结合使用。
例如，为变频器安装散热片方案3，同时在整个控制柜顶部安装排气风扇方案1。
对于严苛环境，则使用热交换器方案2。
通过合理的散热设计，可以显著提升电气控制系统的稳定性和使用寿命，是设备维护中不可忽视的1环。