Високомощен честотен преобразувател термично охлаждане

Честотните преобразуватели осигуряват мощност и управление за търговски и промишлени двигатели и трябва да бъдат термично защитени в съответствие с техния дизайн и среда на приложение. Основните предимства на честотния преобразувател са гъвкавото управление, стабилната производителност при стартиране и изключване и значителното спестяване на енергия от центробежните вентилатори и помпи, работещи при променливо натоварване.

Ефективността на повечето честотни преобразуватели и техните аксесоари се увеличава не само с 4 процента, но и с 2 процента в електронната система. Въпреки това, поради голямото преобразуване на мощност в честотен преобразувател с висока мощност, дори ако загубата на ефективност е ниска, това ще доведе до генериране на отпадъчна топлина от няколко киловата до десетки киловата. Трябва да се опитаме да разсеем тази топлина.

1. Отворен или запечатан:

В шкаф с отворен въздух с охлаждане е лесно да се отстрани тази топлина. Въпреки това, в суровата среда е невъзможно да се използва охлаждане на филтърния вентилатор или директен въздушен поток за охлаждане, а управлението на топлината на корпуса се превърна във важна част от процеса на проектиране. Стратегията за изследване е много важна за честотния преобразувател, който охлажда херметизираната обвивка със средна и висока мощност ефективно, пасивно и икономично в суровата среда.

Шкафът с отворен въздушен поток може да позволи на околния въздух да циркулира през шкафа и директно и ефективно да охлажда модула с висока мощност. Запечатаният корпус не позволява на външния въздух да влезе в шкафа, но използва въздуха в шкафа за охлаждане на електронните продукти и изнасяне на топлината към околния въздух през топлообменника. И двата шкафа са подходящи за системи с ниска мощност. Въпреки това, за много инверторни шкафове с висока мощност, нивото на консумация на енергия е по-високо от това на въздушното охлаждане. Компонентите с ниска мощност обикновено се охлаждат директно от въздушен поток, докато компонентите с по-висока мощност се охлаждат директно или индиректно от охлаждаща вода на съоръжението, система за компресиране на пара или система с помпана течност.

2. Термосифонно охлаждане:

Loop thermosyphon (LTS) е гравитационно задвижвано двуфазно охлаждащо устройство. Техният режим на работа е подобен на този на топлинната тръба. Докато работният флуид се изпарява и кондензира в затворен цикъл, той може да пренася топлина в рамките на определено разстояние. В сравнение с топлинните тръби, основното предимство на термосифона е, че той може да използва проводим работен флуид и да предава висока мощност ефективно и дистанционно. В сравнение с активната течна охлаждаща течност, парната компресия или помпената двуфазна охладителна система, контурният термосифон няма движещи се части и има по-висока надеждност. Примковият термосифон е много подходящ за пренасяне на отпадъчна топлина с висока мощност от силовото електронно оборудване в шкафа към външната среда на шкафа.

3. Топлообменник с херметичен корпус:

В комбинацията от контурен термосифон и запечатан топлообменник, биполярен транзистор с висока мощност изолиран затвор (IGBT) или интегриран комутиран тиристор (IGCT) е монтиран върху студената плоча на контурния термосифон. Неговото натоварване от 10 kW плюс топлинно натоварване се разсейва във въздуха на външния шкаф чрез контурен термосифон. Всички вторични електронни компоненти се охлаждат от запечатан газ-газ топлообменник, който може да изнася отпадна топлина от около 1 kW. Запечатаният охладител може да изхвърля топлината, генерирана от компонентите с ниска мощност и разпределените компоненти в шкафа на силовата електроника и предотвратява взаимодействието на замърсителите във външния въздух с тези компоненти. Комбинацията от двете охладителни решения може надеждно да охлади високомощния моторен контролер в запечатания корпус, изискван от тежката работна среда.

4. Течно охлаждане:

Течното охлаждане е често срещан начин за индустриално течно охлаждане. За оборудването на честотния преобразувател този метод рядко се използва за разсейване на топлината поради високата му цена и големия обем, когато се използва в честотен преобразувател с малък капацитет. Освен това, тъй като капацитетът на общия честотен преобразувател е от няколко KVA до близо 100 KVA и капацитетът не е много голям, е трудно да се направи разходната производителност приемлива за потребителите. Този метод се използва само в специални случаи) и честотни преобразуватели с особено голям капацитет.

Независимо кое термично решение е прието, неговата консумация на мощност се определя според капацитета на честотния преобразувател и се избират подходящи вентилатори и радиатори, за да се постигне отлична разходна ефективност. В същото време факторите на околната среда, използвани от честотния преобразувател, трябва да бъдат изцяло взети предвид. С оглед на тежката среда трябва да се вземат съответните мерки за осигуряване на нормална и надеждна работа на честотния преобразувател. От гледна точка на самия честотен преобразувател, влиянието на неблагоприятните фактори трябва да се избягва, доколкото е възможно, за да се гарантира надеждната работа на честотния преобразувател.