Høyeffekt frekvensomformer termisk kjøling

Frekvensomformere gir kraft og kontroll for kommersielle og industrielle motorer og må være termisk beskyttet i henhold til deres design og bruksmiljø. Hovedfordelene med frekvensomformeren er fleksibel styring, stabil oppstarts- og avstengningsytelse, og betydelig energibesparelse medført av sentrifugalvifter og pumper som opererer under variabel belastning.

Effektiviteten til de fleste frekvensomformere og deres tilbehør er ikke bare økt med 4 prosent, men også økt med 2 prosent i det elektroniske systemet. Men på grunn av den store kraftkonverteringen i høyeffekts frekvensomformer, selv om effektivitetstapet er lavt, vil det føre til generering av spillvarme fra flere kilowatt til titalls kilowatt. Vi må prøve å spre denne varmen.

1. Åpnet eller forseglet:

I et åpent luftkjølt skap er det enkelt å fjerne denne varmen. Men i det tøffe miljøet er det umulig å bruke filterviftekjøling eller direkte luftstrøm for å avkjøle, og varmestyringen av skallet har blitt en viktig del av designprosessen. Forskningsstrategien er svært viktig for frekvensomformeren som kjøler det middels og høye effektforseglede skallet effektivt, passivt og økonomisk i det tøffe miljøet.

Det åpne luftstrømskapet kan la omgivelsesluften sirkulere gjennom skapet og direkte og effektivt avkjøle høyeffektmodulen. Det forseglede kabinettet tillater ikke ekstern luft å komme inn i skapet, men bruker luften i skapet til å kjøle ned de elektroniske produktene og eksportere varmen til omgivelsesluften gjennom varmeveksleren. Begge skapene er egnet for laveffektsystemer. For mange høyeffekts inverterskap er imidlertid strømforbruksnivået høyere enn luftkjøling. Laveffektkomponenter kjøles vanligvis direkte av luftstrøm, mens komponenter med høyere effekt kjøles direkte eller indirekte av anleggskjølevann, dampkompresjonssystem eller pumpet væskesystem.

2. Termosyfonkjøling:

Loop thermosyphon (LTS) er en gravitasjonsdrevet to-fase kjøleenhet. Arbeidsmodusen deres ligner på varmerøret. Så lenge arbeidsvæsken fordamper og kondenserer i en lukket syklus, kan den overføre varme innenfor en gitt avstand. Sammenlignet med varmerør er hovedfordelen med loop-termosyfon at den kan bruke ledende arbeidsvæske og overføre høy effekt effektivt og eksternt. Sammenlignet med det aktive flytende kjølevæsken, dampkompresjon eller pumpet tofaset kjølesystem, har sløyfetermosyfonen ingen bevegelige deler og har høyere pålitelighet. Sløyfetermosyfonen er svært egnet for å overføre høyeffekts spillvarme fra det kraftelektroniske utstyret i skapet til det ytre miljøet i skapet.

3. Forseglet varmeveksler:

I kombinasjonen av sløyfetermosyfon og forseglet varmeveksler, er høyeffekts isolert gate bipolar transistor (IGBT) eller integrert gate kommutert tyristor (IGCT) installert på den kalde platen til sløyfetermosyfonen. Dens 10 kW belastning pluss varmebelastning spres ut i luften i det eksterne skapet gjennom sløyfetermosyfon. Alle sekundære elektroniske komponenter kjøles av en forseglet gass-gass varmeveksler, som kan eksportere spillvarme på ca. 1 kW. Den forseglede skallkjøleren kan slippe ut varmen som genereres av laveffekts- og distribuerte komponenter i kraftelektronikkskapet, og forhindre at forurensningene i den ytre luften samhandler med disse komponentene. Kombinasjonen av de to kjøleløsningene kan pålitelig kjøle motorkontrolleren med høy effekt i det forseglede skallet som kreves av det tøffe arbeidsmiljøet.

4. Væskekjøling:

Væskekjøling er en vanlig måte for industriell væskekjøling. For utstyret til frekvensomformeren brukes denne metoden sjelden for varmeavledning på grunn av dens høye pris og store volum når den brukes i frekvensomformere med liten kapasitet. Siden kapasiteten til en generell frekvensomformer er fra noen få KVA til nesten 100 KVA og kapasiteten ikke er veldig stor, er det dessuten vanskelig å gjøre kostnadsytelsen akseptabel for brukerne. Denne metoden brukes kun ved spesielle anledninger) og frekvensomformere med spesielt stor kapasitet.

Uansett hvilken termisk løsning som brukes, skal strømforbruket bestemmes i henhold til kapasiteten til frekvensomformeren, og passende vifter og radiatorer skal velges for å oppnå utmerket kostnadsytelse. Samtidig skal det tas fullt hensyn til miljøfaktorene som brukes av frekvensomformeren. På grunn av det tøffe miljøet må tilsvarende tiltak iverksettes for å sikre normal og pålitelig drift av frekvensomformeren. Fra selve frekvensomformerens perspektiv bør påvirkning av ugunstige faktorer unngås så langt som mulig for å sikre pålitelig drift av frekvensomformeren.