рішення для охолодження перетворювача частоти

Перетворювачі частоти забезпечують живлення та керування комерційними та промисловими двигунами та мають бути термічно захищені відповідно до конструкції та умов застосування. Основними перевагами частотного перетворювача є гнучке управління, стабільний запуск і відключення, а також значна економія електроенергії, яку забезпечують відцентрові вентилятори і насоси, що працюють при змінному навантаженні.

 Ефективність більшості перетворювачів частоти та їх аксесуарів не тільки збільшена на 4 відсотки, але також зросла на 2 відсотки в електронній системі. Однак через велике перетворення потужності в потужному перетворювачі частоти, навіть якщо втрата ефективності низька, це призведе до утворення відпрацьованого тепла від кількох кіловат до десятків кіловат. Ми повинні спробувати розвіяти це тепло.

1. Відкриті або запечатані:

У відкритій шафі з повітряним охолодженням це тепло легко видалити. Однак у суворих умовах неможливо використовувати для охолодження вентилятор із фільтром або прямий потік повітря, тому управління теплом оболонки стало важливою частиною процесу проектування. Стратегія дослідження дуже важлива для перетворювача частоти, який ефективно, пасивно та економічно охолоджує герметичну оболонку середньої та високої потужності в суворих умовах.

   Шафа з відкритим потоком повітря може дозволити навколишньому повітрю циркулювати через шафу та безпосередньо й ефективно охолоджувати модуль високої потужності. Герметичний корпус не дозволяє зовнішньому повітрю проникати в шафу, але використовує повітря в шафі для охолодження електронних виробів і передачі тепла в навколишнє повітря через теплообмінник. Обидва шафи підходять для систем малої потужності. Однак для багатьох потужних інверторних шаф рівень споживання електроенергії вище, ніж у повітряного охолодження. Компоненти малої потужності, як правило, охолоджуються безпосередньо потоком повітря, тоді як компоненти більшої потужності охолоджуються прямо або опосередковано за допомогою охолоджувальної води, системи стиснення пари або рідинної системи, що перекачується.

2. Термосифонне охолодження:

  Петлевий термосифон (ЛТС) — двофазний охолоджуючий пристрій з гравітаційним приводом. Їх режим роботи схожий на режим теплової труби. Поки робоча рідина випаровується і конденсується в замкнутому циклі, вона може передавати тепло на задану відстань. Порівняно з тепловою трубкою, головна перевага петлевого термосифона полягає в тому, що він може використовувати провідну робочу рідину та ефективно та віддалено передавати високу потужність. У порівнянні з системою охолодження з активним рідким теплоносієм, парокомпресією або насосною двофазною системою охолодження петлевий термосифон не має рухомих частин і має більш високу надійність. Петлевий термосифон дуже підходить для передачі відпрацьованого тепла високої потужності від силового електронного обладнання в шафі до зовнішнього середовища шафи.

3. Герметичний теплообмінник:

  У поєднанні термосифона з контуром і герметичним теплообмінником потужний біполярний транзистор з ізольованим затвором (IGBT) або тиристор з інтегрованим комутованим затвором (IGCT) встановлюється на холодну пластину термосифона з контуром. Його навантаження 10 кВт плюс теплове навантаження розсіюється в повітрі зовнішньої шафи через петлевий термосифон. Усі вторинні електронні компоненти охолоджуються герметичним газогазовим теплообмінником, який може виводити відпрацьоване тепло близько 1 кВт. Герметичний корпусний охолоджувач може відводити тепло, що виділяється малопотужними та розподіленими компонентами в корпусі силової електроніки, і запобігати взаємодії забруднюючих речовин у зовнішньому повітрі з цими компонентами. Поєднання двох рішень для охолодження може надійно охолоджувати контролер двигуна високої потужності в герметичній оболонці, що вимагається в суворих робочих умовах.

4. Рідинне охолодження:

Рідинне охолодження є поширеним способом промислового рідинного охолодження. Для обладнання перетворювача частоти цей метод рідко використовується для розсіювання тепла через його високу вартість і великий об’єм при використанні в перетворювачі частоти малої потужності. Крім того, оскільки потужність звичайного перетворювача частоти становить від кількох кВА до майже 100 кВА, а потужність не дуже велика, важко зробити економічні показники прийнятними для користувачів. Цей метод використовується лише в особливих випадках) і перетворювачі частоти з особливо великою потужністю.

Незалежно від того, яке теплове рішення буде прийнято, його енергоспоживання повинно визначатися відповідно до потужності перетворювача частоти, а відповідні вентилятори та радіатори повинні бути обрані для досягнення відмінних показників за витратами. У той же час, фактори навколишнього середовища, які використовуються перетворювачем частоти, повинні бути повністю враховані. З огляду на суворе середовище необхідно вжити відповідних заходів для забезпечення нормальної та надійної роботи перетворювача частоти. З точки зору самого перетворювача частоти, слід уникати впливу несприятливих факторів, наскільки це можливо, щоб забезпечити надійну роботу перетворювача частоти.