1.3 课题研究的内容
在了解了舰船设备国内外研究现状与存在问题之后,本文设计并制造出了两套完善的电源盒,具体内容包括:
(一)电源盒的结构组成(四周框架、底板、盖板、铭牌)
(二)电源盒设计特点(主体钣金结构,四周框架直角型材点焊固定,电源盒斜向锁紧机构与电源柜可靠连接)
(三)主要构件的选材、加工方法、表面改性
(四)电源盒的设计改进研究方法
1.4 研究方法、步骤和措施等
研究方法:1、知道两类电源盒的基本尺寸
2、利用solidworks绘制出各个零件的三维图并进行装配
3、钣金结构三维造型,基于有限元分析的优化设计
4、电源盒总体结构造型,模态分析及优化
5、构件的选材分析
6、零件的互换性配合
研究步骤:文献查阅电源盒结构组成,电源盒设计特点,主要构件的选材,设计改进研究。
研究措施:1、电磁兼容,主要针对电源盒,结合电模块研究EMC特性及可能的设 计改变
2、热设计改进方案
3、考虑改变加工方法简化其制造过程
第二章 舰载电源盒简介
每个电源柜内包含10个盒体,其中2个4M电源盒,2个4M.1电源盒,2个32M电源盒及4个P2M电源盒。每个电源盒主要由安装底板、周边框架及翻转式上盖板等组成。电源盒是舰船电源的供给、控制及分配设备,对舰船作用尤为重要。所以电源盒的结构可靠性、耐蚀性、传热特性等对维持电源正常工作至关重要。此次设计研究的是4M和32M两类电源盒,4M总体尺寸为218×105×300(单位:毫米),32M总体尺寸为218×43×300(单位:毫米)。4M和32M电源盒结构,除高度和散热方式不同,其余结构设计大致相同(4M底板和散热板接触散热,32M则通过上盖板通孔对流散热)。
2.1 电源盒的功能
舰载电源盒是舰船电源的供给、变压控制及分配设备。当舰船停止运行时,舰船上的各种电子电器设备就都需要电源盒的电源输出,为舰船的稳定运行提供保障,电源盒的大小也直接影响蓄电和输出功率的大小,根据舰船的具体要求我们选择合适的电源盒尺寸,且电源盒外部的复杂结构,也满足了电子设备的固定和插拔。一个好的电源盒涉及到它各方面的指标,如:结构设计的合理性,盒体大小和材料选取是否满足舰船的需要,散热和降噪方面的改善。所以功能结构优良的电源盒,才能为舰船电源的稳定供应提高保障。
舰载电源盒广泛用于民用船只以及军舰,在舰船上的用途方面非常广泛。如舰船上的灯光设施的供电,为各类电子设施提高电力,舰船自主发电后,进行变换电压,再将电源输出。对于某些靠电力驱动的船只,它还是舰船的动力输出装置。
2.2 电源盒的使用说明
由于电源盒的用途极其广泛,因此它的操作使用和设备说明也就有着一定的规范。内部电子元件应按规定插入电源盒孔内,每个孔都对应着一个功能按钮和提示标志,所以必须严格地进行电子元件的放置。
电源盒工作时,电源指示灯呈现红色表示该电源盒正在变压输电,工作繁忙。若电源指示灯由红色转变为橙色,表示变压供电已趋于缓慢。仅当电源指示灯由橙色变为绿色时方表示变压工作已经结束,电源盒处于闲置状态,此时可以断开充电线,这样可以防止电源盒非工作状态下的损坏。