Comment identifier les points faibles de votre propre processus de conception électrique

Le processus de conception électrique est une étape méthodique -processus par étapes pour résoudre un problème. Les ingénieurs utilisent ce processus tout le temps pour le développement de produits. Quels sont les aspects courants de la conception électrique sur lesquels il faut se concentrer dans le processus. Quels sont les domaines que nous négligeons souvent parce que nous savons simplement que cela fonctionnera ? Qu'est-ce que la conception électrique? Quel est son processus ? et Quels détails spécifiques manquons-nous pendant le voyage ?

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Qu'est-ce que la conception électrique ?

La conception électrique consiste à planifier, créer, tester ou superviser le développement et l'installation d'équipements électriques. De nombreux projets de conception électrique partent d'une idée ou, pour l'industrie privée, pensent souvent à un produit en cours de modélisation ou de développement pour le marché. Les projets de conception électrique peuvent représenter un nouveau produit commercialisable ou peuvent chercher à améliorer un produit ou un système existant.

L'ingénieur en conception électrique a toujours besoin d'une parfaite compréhension des principes fondamentaux du génie électrique. Avec la disponibilité d'un système de base de données, différents programmes/modules de tâches, diverses études de planification, de conception et d'analyse peuvent être effectués.

Le processus de conception électrique condensé

Une conception électrique passe par plusieurs étapes importantes de développement. Premièrement, le concepteur doit comprendre la portée du projet. Ensuite, le concepteur définit et conçoit chaque composant (comme les bureaux généraux, les machines spécialisées et l'équipement de distribution d'énergie) conformément aux normes reconnues de l'industrie. Enfin, ces composants individuels sont compilés pour former la présentation finale de la conception.

Points focaux pour les concepteurs électriques

Le processus de conception électrique est une méthode en plusieurs étapes pour la résolution de problèmes. Les concepteurs électriques ont souvent besoin de se concentrer sur des sujets qu'ils rencontrent assez souvent dans leur travail. Les concepteurs électriques travaillent souvent en étroite collaboration avec les éléments suivants, ce qui peut être une nuisance ou une connaissance commune pour les concepteurs électriques expérimentés. S'assurer que ces sujets sont dans le dos de l'esprit du concepteur électrique est la partie importante :

• Règlements et normes

• Référence électrique des composants

• Système de tension utilisé sur site

• Éviter les modes de défaillance possibles

• Sécurité électrique

Détermination des normes applicables (en anglais uniquement)

Une fois que chaque composant du plan a été sélectionné, l'étape consiste à concevoir chaque partie selon les normes reconnues par l'industrie, ainsi que toutes les normes supplémentaires définies par la juridiction locale pour les occupations commerciales ou industrielles. La principale norme industrielle est le National Electric Code (NEC), publié par la National Fire Protection Association (NFPA). Le NEC est révisé tous les trois ans et donne lieu à la publication d'une nouvelle édition. Il est recommandé de s'assurer que votre produit est à jour avec les dernières révisions de l'édition. Bien que le code soit appliqué au niveau national, certaines juridictions locales peuvent avoir des normes supplémentaires qui dépassent les exigences du NEC ou elles peuvent utiliser une édition précédente du code.

Certains projets auront également des exigences supplémentaires en fonction de leurs composants spécifiques, tels que ceux comprenant des équipements électriques spécialisés. Un concepteur électrique doit toujours tenir compte des directives du fabricant pour l'équipement spécialisé et utiliser les normes d'équipement électrique appropriées définies par le fabricant pour les tailles de protection contre les surintensités, les exigences de mise à la terre spécialisées, etc. Ces exigences spécialisées peuvent nécessiter l'observation de pratiques de câblage spécialisées supplémentaires ; lorsque c'est le cas, ces exigences spécialisées doivent être documentées sur le plan.

Les concepteurs doivent également tenir compte des normes de la National Electrical Manufacturers Association (NEMA), qui incluent des normes pour l'identification des fils de moteur et le marquage des bornes du transformateur. les dispositifs de prise et de réceptacle, et les intensités nominales. Les concepteurs doivent également tenir compte des normes de l'Electrical Apparatus and Service Association (EASA), qui fournit des informations actuelles et mises à jour pour les moteurs et les commandes.

Pour les projets qui incluent des pièces nouvelles ou améliorées pour les systèmes de distribution desservis par le service public local, les concepteurs électriques doivent tenir compte de toutes les exigences énoncées par la société de service public. Ces méthodes peuvent dicter les méthodes de câblage et l'équipement requis pour une distribution appropriée du service public de desserte au client. Les valeurs de charge calculées doivent faire référence aux directives du fabricant pour garantir que les systèmes de distribution supporteront ces charges.
Dans tous les cas, les concepteurs doivent non seulement avoir de solides connaissances en électricité et une compréhension approfondie des calculs électriques et de leur nécessité, mais également être conscients de l'application de tous les codes et normes pertinents utilisés dans l'industrie électrique.

Création du plan électrique

Une fois que les différentes pièces et les normes applicables ont été déterminées, le concepteur commence, compile ces pièces pour former la conception électrique et complète un ensemble de plans.

Dans le passé, ces plans prenaient la forme de plans dessinés à la main, mais aujourd'hui, la plupart des plans sont créés numériquement à l'aide d'outils logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO). Les plans numérisés sont plus faciles à réviser et à transmettre que ceux dessinés à la plume et au crayon.

E 3.série

Sur les plans, chaque appareil doit être référencé à l'aide des symboles électriques appropriés. Les symboles électriques permettent une reconnaissance universelle de chaque partie par les nombreuses personnes qui travailleront sur le projet afin qu'elles puissent estimer le coût de manière appropriée et construire le projet selon les spécifications.

Il est essentiel de s'assurer que les symboles corrects sont utilisés et écrits sur la conception finale. La liste des symboles de conception doit être mise à jour avec les symboles corrects et leur définition. Parfois, le besoin d'un symbole qui n'a pas été développé peut survenir (comme un nouveau dispositif d'économie d'énergie ou de gestion de l'énergie). Dans ce cas, le concepteur peut créer un nouveau symbole pour le plan de conception électrique, à condition qu'il soit ajouté à la liste des symboles inclus dans le plan.

Tension du système

La compréhension des différentes tensions de système utilisées dans les systèmes électriques est d'une grande importance dans leur conception et leur maintenance. Savoir comment les charges sont connectées entre les phases et entre la phase et le neutre permettra au concepteur électrique de concevoir et de spécifier correctement les composants d'un système électrique et de permettre au personnel de maintenance d'entretenir et d'exploiter ces systèmes en toute sécurité.

Il existe de nombreux types de tensions d'alimentation, et savoir laquelle est disponible est la première étape. La tension d'alimentation doit être connue de la compagnie d'électricité qui la fournit, toutes les tensions de service ne sont pas disponibles pour n'importe quelle charge. Par exemple, le service triphasé peut ne pas être disponible pour les bâtiments résidentiels, des exigences de charge minimale peuvent être spécifiées pour des charges plus importantes, etc. Le concepteur électrique est chargé de déterminer les exigences de tension de service. Ne présumez pas que vous savez quelle source d'alimentation vous utiliserez et concevez un appareil pour un type de source d'alimentation lorsque son emplacement ne produira pas une telle puissance.

Planifier pour éviter les modes de défaillance

Les modes de défaillance surviennent au fil du temps et sont souvent difficiles à concevoir pour les éviter. Les composants électroniques ont un large éventail de modes de défaillance. Ceux-ci peuvent être classés de diverses manières, par exemple par temps ou par cause. Les pannes peuvent être causées par une température excessive, un courant ou une tension excessifs, un rayonnement ionisant, un choc mécanique, un impact de contrainte et de nombreuses autres causes. Les défaillances apparaissent le plus souvent vers le début ou vers la fin du cycle de vie des composants. Des applications telles que les systèmes aérospatiaux, les systèmes de survie, les télécommunications, les signaux ferroviaires et les ordinateurs utilisent un grand nombre de composants électroniques. L'analyse des propriétés statistiques de la défaillance peut donner des indications appropriées dans les conceptions pour établir un certain niveau de fiabilité. Une liste des modes de défaillance est affichée ci-dessous :

• Échec du contact

• Défaillance de la carte de circuit imprimé

• Défaillance du relais

• Défaillance du semi-conducteur

• Échec de l'élément passif

• Échecs MEMS

Quel que soit l'environnement dans lequel votre produit se trouvera, des recherches approfondies sont nécessaires pour concevoir correctement le produit afin qu'il résiste à l'environnement environnant. La dernière chose que vous voudriez est que vous ayez oublié d'intégrer que la température ambiante peut atteindre jusqu'à 300 degrés Fahrenheit (exagérée) et que votre électronique a été conçue pour gérer la température ambiante.

La tension d'entrée a causé une surchauffe massive

Sécurité des équipements électriques

Peu importe toutes les précautions que les gens prennent avec l'électricité, cela ne prend qu'un instant où une simple erreur peut se transformer en une situation potentiellement mortelle. Développer de nouveaux produits prend beaucoup de temps simplement en les concevant selon les spécifications du client. Mais, c'est une vérité inévitable que la sécurité est toujours la première exigence inopinée des clients. Ceux qui le construiront, ceux qui le manipuleront, ceux pour qui il est destiné et ceux qui n'étaient jamais censés le toucher.

Dans tous les cas, le risque de choc électrique est toujours présent avec chaque appareil électronique aujourd'hui. La seule chose que nous puissions faire est de prendre des mesures préventives et de minimiser le risque qu'une personne reçoive un choc électrique. Tous les composants sont-ils conformes à toutes les normes et directives ? A-t-il satisfait aux directives nécessaires pour l'industrie dans laquelle il va être utilisé? La dernière chose que vous voulez, c'est qu'un nouveau moniteur pour bébé ait une section de fil exposée. Mais, de manière réaliste, ce produit pour cette raison ne serait probablement pas commercialisé. Toutes les mesures ont-elles été prises pour que vous ayez le sentiment que tout ce que vous avez fait pour éviter tout dommage ou dommage causé à votre appareil a été pris ?

La sécurité est la première exigence tacite à laquelle tous les appareils électroniques doivent répondre. Une fois cet objectif atteint, vous pouvez vous reposer paisiblement la nuit pour que votre produit ne fasse de mal à personne.

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Repenser le processus de conception électrique

Peu importe le peu ou l'expérience d'une personne en tant que concepteur électrique, il est toujours bon d'avoir une vue d'ensemble du travail effectué. Certains des sujets abordés ici peuvent sembler : « Oui, c'est du bon sens », mais il est parfois agréable de se rappeler que c'est le travail, et le processus de conception électrique peut-être une méthode qui est souvent négligée, ou dans certains cas jamais utilisée . Les gens deviennent leur travail et comprennent tout ce qui se passe autour d'eux. Très peu de changements peuvent se produire et il est souvent agréable de regarder les choses sous un nouvel angle. Les concepteurs électriques ont juste besoin de s'asseoir et de se souvenir de ce que c'était quand ils ont commencé, afin d'éviter les gros problèmes au travail que n'importe quel débutant pourrait vous dire.

Avez-vous déjà fait une erreur en vous disant :« J'ai appris ça à l'école… je le savais avant même de commencer le travail » ?

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