在低压配电、小型工控模块、嵌入式电源单元的布设场景里,这类屏蔽式防护壳体是承载电源变压组件、隔离电磁干扰、提供物理防护的核心结构件,很多现场布设的小型电源模块、信号变送单元都会选用同结构的壳体作为承载基体,避免外界粉尘、潮气、意外磕碰直接损伤内部的绕组与电路板。从实际使用的角度看,这个壳体的核心作用首先是构建封闭的电磁屏蔽腔,内壁的平整金属面可以形成连续的导磁导电通路,削弱内部电源工作时产生的电磁辐射向外泄漏,同时也能阻挡外界的杂散电磁信号干扰内部变压组件的工作稳定性,这在靠近信号采集模块、精密传感单元的安装场景里尤为重要,很多工业现场的电源干扰问题,往往就是因为壳体屏蔽连续性不足导致的。
设计这款壳体的时候,首先要考虑的是内部安装空间的边界,腔体内部的净空尺寸要匹配对应功率电源变压器的外形尺寸,预留出绕组、接线端子、整流元件的安装位置,同时要给内部走线留出足够的弯曲半径,避免线束被壳体棱边割破绝缘层。壳体边角处的安装柱是一体化挤压成型的结构,对应端盖的安装孔位,装配时不需要额外加装螺母,直接用螺丝从端盖侧拧入即可完成固定,这种设计在批量装配的时候能减少零件数量,提升装配效率,同时柱体的高度经过精确计算,拧紧螺丝后不会突出到腔体内部占用元件安装空间,也不会因为柱体过短导致螺丝啮合长度不足,出现端盖松动的问题。壳体外侧的棱边做了小圆角过渡处理,一方面是挤压成型工艺的要求,避免铝型材挤出的时候出现应力开裂,另一方面在现场安装的时候,锐边容易划伤安装人员的手部,也容易割破连接线缆的外护套,圆角处理能大幅降低这类装配风险。壳体侧壁的厚度经过匹配设计,既要保证足够的结构强度,在常规的安装夹持、外力磕碰下不会出现形变,导致内部元件移位或者端盖密封失效,也要控制整体重量,降低安装支架的承载负荷,毕竟很多这类壳体是安装在设备机架侧壁、电控箱内部的安装板上,过重的壳体长期使用可能导致安装螺丝松动。
从安装边界来看,壳体两端的法兰边是和端盖配合的定位结构,法兰面上的平面度有明确要求,装配端盖的时候如果平面度不足,会导致结合面出现缝隙,无法达到预期的防护等级,粉尘和潮气容易从缝隙进入腔体内部,在潮湿的工业现场甚至可能出现内部凝露,导致绕组绝缘下降。腔体内部的底面上预留了一个小型的固定螺柱,是用来安装内部接地片或者小型电路板的,不需要后期在壳体上二次打孔,避免打孔产生的金属碎屑残留在腔体内部,造成电路短路的隐患,这个细节在很多同类壳体的设计里很容易被忽略,实际生产中二次打孔带来的碎屑清理问题,往往会耗费不少装配工时。
在实际选型应用的时候,要注意这款壳体的外部安装尺寸和安装点位的匹配性,壳体整体为长方体结构,四个角的安装孔位是沉孔设计,安装时螺丝头会沉入孔内,不会突出壳体外表面,方便多个壳体并排紧密安装,节省电控柜内部的安装空间,这在空间紧凑的小型电控设备里实用性很强。另外壳体的材质选用了具备良好导磁性能的金属材料,除了屏蔽作用之外,还能辅助内部电源组件散热,工作时变压器产生的热量可以通过壳体壁面传导到外部空气中,避免内部热量累积导致绕组温度过高,延长电源组件的使用寿命。设计建模的时候,要特别注意挤压型材的拔模角度,虽然这类壳体是铝型材挤压成型后切割定长的,但内壁的微小拔模角度要符合型材挤出的工艺要求,角度过大会导致内部净空尺寸不足,角度过小则会增加挤出成型的难度,提高生产的次品率。同时端盖配合的止口尺寸公差要控制在合理范围内,过松会导致端盖定位偏移,屏蔽连续性下降,过紧则会导致装配困难,批量生产时装配效率大幅降低。
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- 系统要求: Other,STEP / IGES,Autodesk Inventor
- 软件分类: 变压器

