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机械电子提示-控制技术

通过史蒂夫·迈耶|2015年10月11日

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控制技术,就像它所来自的计算机技术一样,在物理上变得越来越透明。它如何部署使用更多的是它的包装功能,而不是技术本身。

60年前,早期的计算机硬件需要自己的建筑、空调、编程和维护人员。今天,控制系统的电子元件可以“消失”在产品本身。如果某一特定设备需要一个操作界面,最经济的创建该界面的方法是使用带有触敏胶片的平面屏幕和用于图形控制的分层软件。存储图形和操作代码的固态存储器、CPU和电源都可以直接集成到控制硬件的“监控”部分。具有多个以太网端口的现代cpu可以承载大量输入和输出,如果特定的控制需求需要它的话。

现代控制系统电子学已经小型化到几乎物理透明的地步,使得被控过程的操作环境成为决定因素。对于石油和天然气精炼,控制系统已经被远程封装在可控的大气建筑中。与当地阀门和开关的互连需要复杂的防爆装置和外壳。在食品工业应用中,控制电子产品必须在各种条件下密封在耐各种化学物质的冲洗等级的外壳中。

用于控制电机的电力电子也存在类似的问题。该包装预测了电力系统可以在哪里以及如何应用。此外,由于电力电子具有固有的低效率,它们是产生热量的系统,它们的散热也必须加以管理。这是行业必须与热管理方面的最佳实践相抗衡的地方。

大型电动机和电力电子设备的液体冷却已经可用多年,但仍被视为一种有点新奇的系统。不同的供应商有不同的解决方案来解决这个问题,每个解决方案都有其独特的问题。一些解决方案包括水和乙二醇混合,类似于通常在汽车中发现的冷却安排。由于电子的排列,一些系统需要使用去离子水。虽然水是良好的热导体,但它也是良好的电导体,除非它是去离子化的。问题是去离子水并不常见,而且具有化学腐蚀性。

控制和电力电子是许多工业和商业系统运行的关键。风能和太阳能,电力设施,制冷系统,都依赖于高功率电子的精确控制。因此,正确包装是一个数十亿美元的问题,影响着许多行业。

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