Het identificeren van zwakke punten in uw eigen elektrische ontwerpproces

Het elektrische ontwerpproces is een methodische stapsgewijze -stappenproces voor het oplossen van een probleem. Ingenieurs gebruiken dit proces voortdurend voor productontwikkeling. Wat zijn enkele veelvoorkomende elektrische ontwerpaspecten waarop in het proces moet worden gefocust. Wat zijn de gebieden die we vaak over het hoofd zien omdat we gewoon weten dat dit zal werken? Wat is elektrisch ontwerp? Wat is zijn proces? en Welke specifieke details missen we tijdens de reis?

---

Wat is elektrisch ontwerp?

Elektrisch ontwerp omvat het plannen, creëren, testen of begeleiden van de ontwikkeling en installatie van elektrische apparatuur. Veel elektrische ontwerpprojecten beginnen vanuit een idee, of voor de particuliere industrie wordt vaak nagedacht over een product dat wordt gemodelleerd of ontwikkeld voor de markt. Elektrische ontwerpprojecten kunnen een nieuw verkoopbaar product vertegenwoordigen of een bestaand product of systeem proberen te verbeteren.

De elektrotechnisch ontwerpingenieur moet nog steeds volledig begrip hebben van de basisprincipes van elektrotechnische principes. Met de beschikbaarheid van een databasesysteem kunnen verschillende taakprogramma's/modules, verschillende plannings-, ontwerp- en analysestudies worden uitgevoerd.

Het elektrische ontwerpproces verkort

Een elektrisch ontwerp doorloopt verschillende belangrijke ontwikkelingsstadia. Ten eerste moet de ontwerper de omvang van het project begrijpen. Vervolgens definieert en ontwerpt de ontwerper elk onderdeel (zoals algemene kantoorruimten, gespecialiseerde machines en apparatuur voor stroomverdeling) volgens erkende industrienormen. Ten slotte worden deze afzonderlijke componenten samengesteld om de eindpresentatie voor het ontwerp te vormen.

Aandachtspunten voor elektrische ontwerpers

Het elektrische ontwerpproces is een methode die uit meerdere stappen bestaat voor het oplossen van problemen. Elektrotechnisch ontwerpers moeten zich vaak concentreren op onderwerpen die vaak in hun werk voorkomen. Elektrotechnisch ontwerpers werken vaak nauw samen met het volgende, dat voor ervaren elektrotechnisch ontwerpers hinderlijk of algemeen bekend kan zijn. Ervoor zorgen dat deze onderwerpen in het achterhoofd van de elektrotechnisch ontwerper zitten, is het belangrijkste onderdeel:

• Regelgeving en standaarden

• Elektrische referentie van componenten

• Spanningssysteem gebruikt op locatie

• Mogelijke storingsmodi vermijden

• Elektrische veiligheid

Toepasselijke normen bepalen (alleen Engels)

Nadat elk onderdeel in het plan is geselecteerd, is de stap om elk onderdeel te ontwerpen volgens door de industrie erkende normen, evenals eventuele aanvullende normen die zijn opgesteld door de lokale jurisdictie voor commerciële of industriële activiteiten. De primaire industriële norm is de National Electric Code (NEC), gepubliceerd door de National Fire Protection Association (NFPA). De NEC wordt elke drie jaar herzien en resulteert in de publicatie van een nieuwe editie. Het is een goede gewoonte om ervoor te zorgen dat uw product up-to-date is met de recente versierevisies. Hoewel de code op nationaal niveau wordt toegepast, kunnen sommige lokale jurisdicties aanvullende normen hebben die de vereisten van de NEC overtreffen, of ze kunnen een eerdere editie van de code gebruiken.

Sommige projecten zullen ook aanvullende vereisten hebben op basis van hun specifieke componenten, zoals die met inbegrip van gespecialiseerde elektrische apparatuur. Een elektrotechnisch ontwerper moet altijd rekening houden met de richtlijnen van de fabrikant voor gespecialiseerde apparatuur en de juiste normen voor elektrische apparatuur gebruiken die door de fabrikant zijn uiteengezet voor overstroombeveiligingsmaten, gespecialiseerde aardingsvereisten, enzovoort. Voor deze gespecialiseerde vereisten kan het nodig zijn dat aanvullende gespecialiseerde bedradingspraktijken in acht worden genomen; wanneer dit het geval is, moeten deze gespecialiseerde vereisten op het plan worden gedocumenteerd.

Ontwerpers moeten ook rekening houden met de normen van de National Electrical Manufacturers Association (NEMA), die normen bevat voor identificatie van motorkabels en markeringen van transformatorterminals. stekkers en stopcontacten en stroomsterktes. Ontwerpers moeten ook rekening houden met de normen voor de Electrical Apparatus and Service Association (EASA), die actuele en bijgewerkte informatie biedt voor motoren en besturingen.

Voor projecten met nieuwe of verbeterde onderdelen voor distributiesystemen die worden bediend door een plaatselijk nutsbedrijf, moeten elektrotechnisch ontwerpers rekening houden met alle vereisten die door het nutsbedrijf zijn uiteengezet. Deze methoden kunnen de bedradingsmethoden en apparatuur dicteren die nodig zijn voor een juiste distributie van het dienende hulpprogramma naar de klant. Berekende belastingswaarden moeten verwijzen naar de richtlijnen van de fabrikant om ervoor te zorgen dat distributiesystemen deze belastingen ondersteunen.
In alle gevallen moeten ontwerpers niet alleen over gedegen elektrische kennis en een grondig begrip van de elektrische berekeningen en hun noodzaak beschikken, maar ook over de toepassing van alle relevante codes en normen die in de elektrische industrie worden gebruikt.

Het elektriciteitsplan maken

Zodra de verschillende onderdelen en toepasselijke normen zijn bepaald, begint de ontwerper met het samenstellen van die onderdelen om het elektrische ontwerp te vormen en een reeks plannen te voltooien.

In het verleden hadden deze plannen de vorm van met de hand getekende blauwdrukken, maar tegenwoordig worden de meeste plannen digitaal gemaakt met behulp van computer-aided design (CAD) softwaretools. Gedigitaliseerde plannen zijn gemakkelijker te herzien en door te sturen dan plannen die met pen en potlood zijn getekend.

E 3.serie

Op de plannen moet naar elk apparaat worden verwezen met de juiste elektrische symbolen. Elektrische symbolen zorgen voor universele herkenning van elk onderdeel door de vele personen die aan het project zullen werken, zodat ze de kosten op de juiste manier kunnen inschatten en het project volgens de specificaties kunnen bouwen.

Ervoor zorgen dat de juiste symbolen worden gebruikt en geschreven op het uiteindelijke ontwerp is van vitaal belang. De lijst met ontwerpsymbolen moet worden bijgewerkt met de juiste symbolen en hun definitie. Af en toe kan de behoefte ontstaan ​​aan een symbool dat niet is ontwikkeld (zoals een nieuwer apparaat voor energiebesparing of energiebeheer). In dit geval mag de ontwerper een nieuw symbool maken voor het elektrische ontwerpplan, zolang het wordt toegevoegd aan de symbolenlijst die in het plan is opgenomen.

Systeemspanningen

Inzicht in de verschillende systeemspanningen die in elektrische systemen worden gebruikt, is van groot belang bij het ontwerp en het onderhoud ervan. Weten hoe de belastingen zijn aangesloten tussen fasen en tussen fase en nulleider, stelt de elektrotechnisch ontwerper in staat om de componenten van een elektrisch systeem correct te ontwerpen en te specificeren en stelt onderhoudspersoneel in staat deze systemen veilig te onderhouden en te bedienen.

Er zijn veel soorten spanningen voor voeding, en weten welke beschikbaar is, is stap één. De voedingsspanning moet bekend zijn bij het nutsbedrijf dat deze levert, niet alle onderhoudsspanningen zijn voor elke belasting beschikbaar. Het is bijvoorbeeld mogelijk dat driefasige service niet beschikbaar is voor woongebouwen, minimale belastingsvereisten kunnen worden gespecificeerd voor grotere belastingen, enzovoort. De elektrotechnisch ontwerper is verantwoordelijk voor het bepalen van de servicespanningsvereisten. Ga er niet vanuit dat u weet welke stroombron u gaat gebruiken en ontwerp een apparaat voor één type stroombron wanneer de locatie niet zo'n stroom kan leveren.

Plan om storingsmodi te vermijden

Storingswijzen treden in de loop van de tijd op en zijn vaak moeilijk te vermijden. Elektronische componenten hebben een breed scala aan storingsmodi. Deze kunnen op verschillende manieren worden ingedeeld, bijvoorbeeld naar tijd of oorzaak. Storingen kunnen worden veroorzaakt door een te hoge temperatuur, te hoge stroom of spanning, ioniserende straling, mechanische schokken, stress en vele andere oorzaken. Storingen treden meestal op aan het begin of aan het einde van de levenscyclus van de componenten. Toepassingen zoals ruimtevaartsystemen, levensondersteunende systemen, telecommunicatie, spoorwegsignalen en computers gebruiken een groot aantal elektronische componenten. Analyse van de statistische eigenschappen van falen kan een goede leidraad zijn bij ontwerpen om een ​​bepaald niveau van betrouwbaarheid vast te stellen. Hieronder wordt een lijst met storingsmodi weergegeven:

• Contactfout

• Printplaatfout

• Relaisfout

• Halfgeleiderfout

• Passief element defect

• MEMS-storingen

In welke omgeving uw product zich ook bevindt, er is grondig onderzoek nodig om het product zo te ontwerpen dat het bestand is tegen de omgeving. Het laatste wat je zou willen is dat je bent vergeten te vermelden dat de omgevingstemperatuur kan oplopen tot 300 Fahrenheit (overdreven) en dat je elektronica is ontworpen om kamertemperatuur aan te kunnen.

Ingangsspanning veroorzaakte enorme oververhitting

Veiligheid elektrische apparatuur

Ongeacht alle voorzorgsmaatregelen die mensen nemen rond elektriciteit, er is maar dat ene moment nodig waarop een simpele fout kan uitmonden in een levensbedreigende situatie. Het ontwikkelen van nieuwe producten kost veel tijd om het simpelweg naar klantspecificatie te ontwerpen. Maar het is een onvermijdelijke waarheid dat veiligheid nog steeds de belangrijkste onaangekondigde eis van de klant is. Degenen die het zullen bouwen, degenen die ermee omgaan, degenen voor wie het is ontworpen om te worden gebruikt en degenen die het nooit zouden mogen aanraken.

Hoe je het ook bekijkt, het risico van een elektrische schok is vandaag de dag nog steeds aanwezig bij elk elektronisch apparaat. Het enige dat we kunnen doen is preventieve maatregelen nemen en de kans dat iemand een elektrische schok krijgt zo klein mogelijk maken. Voldoen alle componenten aan alle normen en richtlijnen? Heeft het voldaan aan de noodzakelijke richtlijn voor de branche waarin het gaat worden gebruikt? Het laatste dat u wilt, is dat een nieuwe babyfoon een blootliggend stuk draad heeft. Maar realistisch gezien zou dit product om deze reden waarschijnlijk niet op de markt komen. Zijn alle maatregelen genomen om naar uw mening alles te hebben gedaan om schade aan uw apparaat te voorkomen?

Veiligheid is de belangrijkste onuitgesproken eis waaraan alle elektronische apparaten moeten voldoen. Zodra dit doel is bereikt, kunt u 's nachts rustig uitrusten, zodat uw product niemand kwaad zal doen.

---

Het elektrische ontwerpproces heroverwegen

Hoe weinig of hoeveel ervaring iemand ook heeft als elektrotechnisch ontwerper, het is altijd goed om het werk dat gedaan wordt op hoog niveau te bekijken. Sommige van de hier besproken onderwerpen lijken misschien:"Ja, dit is gezond verstand", maar soms is het leuk om onszelf eraan te herinneren dat dit de taak is, en dat het elektrische ontwerpproces misschien een methode is die vaak wordt verwaarloosd of in sommige gevallen nooit wordt gebruikt . Mensen worden hun werk en begrijpen alles wat er om hen heen gebeurt. Er mag weinig veranderen en het is vaak leuk om de zaken met een frisse blik te bekijken. Elektrotechnisch ontwerpers hoeven alleen maar te gaan zitten en zich te herinneren hoe het was toen ze voor het eerst begonnen, om de grote oeps op het werk te vermijden die elke nieuweling op het werk je zou kunnen vertellen.

Heb je ooit een fout gemaakt waarvan je bij jezelf dacht:"Ik heb dit op school geleerd... ik wist dit al voordat ik aan de baan begon"?

---