soluzioni di raffreddamento del convertitore di frequenza
I convertitori di frequenza forniscono potenza e controllo per motori commerciali e industriali e devono essere protetti termicamente in base al loro progetto e all'ambiente di applicazione. I principali vantaggi del convertitore di frequenza sono il controllo flessibile, le prestazioni di avvio e arresto stabili e il notevole risparmio energetico offerto dai ventilatori centrifughi e dalle pompe che funzionano a carico variabile.
L'efficienza della maggior parte dei convertitori di frequenza e dei relativi accessori non solo aumenta del 4 percento, ma aumenta anche del 2 percento nel sistema elettronico. Tuttavia, a causa della grande conversione di potenza nel convertitore di frequenza ad alta potenza, anche se la perdita di efficienza è bassa, porterà alla generazione di calore residuo da diversi kilowatt a decine di kilowatt. Dobbiamo cercare di dissipare questo calore.
1. Aperto o sigillato:
In un armadio aperto raffreddato ad aria, è facile rimuovere questo calore. Tuttavia, in ambienti difficili, è impossibile utilizzare il raffreddamento della ventola del filtro o il flusso d'aria diretto per raffreddare e la gestione del calore del guscio è diventata una parte importante del processo di progettazione. La strategia di ricerca è molto importante per il convertitore di frequenza che raffredda l'involucro sigillato di media e alta potenza in modo efficiente, passivo ed economico in ambienti difficili.
L'armadio a flusso d'aria aperto può far circolare l'aria ambiente attraverso l'armadio e raffreddare direttamente ed efficacemente il modulo ad alta potenza. L'involucro sigillato non consente l'ingresso di aria esterna nell'armadio, ma utilizza l'aria nell'armadio per raffreddare i prodotti elettronici ed esportare il calore nell'aria ambiente attraverso lo scambiatore di calore. Entrambi gli armadi sono adatti per sistemi a bassa potenza. Tuttavia, per molti armadi inverter ad alta potenza, il livello di consumo energetico è superiore a quello del raffreddamento ad aria. I componenti a bassa potenza sono generalmente raffreddati direttamente dal flusso d'aria, mentre i componenti ad alta potenza sono raffreddati direttamente o indirettamente dall'acqua di raffreddamento dell'impianto, dal sistema di compressione del vapore o dal sistema a liquido pompato.
2. Raffreddamento a termosifone:
Il termosifone ad anello (LTS) è un dispositivo di raffreddamento a due fasi a gravità. La loro modalità di lavoro è simile a quella del tubo di calore. Finché il fluido di lavoro evapora e condensa in un ciclo chiuso, può trasferire calore entro una data distanza. Rispetto al tubo di calore, il vantaggio principale del termosifone ad anello è che può utilizzare un fluido di lavoro conduttivo e trasmettere un'elevata potenza in modo efficiente e remoto. Rispetto al refrigerante liquido attivo, alla compressione del vapore o al sistema di raffreddamento bifase pompato, il termosifone ad anello non ha parti mobili e ha una maggiore affidabilità. Il termosifone ad anello è molto adatto per trasferire il calore disperso ad alta potenza dalle apparecchiature elettroniche di potenza nel quadro all'ambiente esterno del quadro.
3. Scambiatore di calore a mantello sigillato:
Nella combinazione di termosifone ad anello e scambiatore di calore sigillato, sulla piastra fredda del termosifone ad anello è installato un transistor bipolare a gate isolato ad alta potenza (IGBT) o un tiristore a commutazione di gate integrato (IGCT). Il suo carico di 10 kW più il carico termico viene dissipato nell'aria dell'armadio esterno attraverso il termosifone ad anello. Tutti i componenti elettronici secondari sono raffreddati da uno scambiatore di calore gas-gas sigillato, che può esportare calore residuo di circa 1 kW. Il raffreddatore a guscio sigillato può scaricare il calore generato dai componenti a bassa potenza e distribuiti nell'armadio dell'elettronica di potenza e impedire agli inquinanti presenti nell'aria esterna di interagire con questi componenti. La combinazione delle due soluzioni di raffreddamento può raffreddare in modo affidabile il controller del motore ad alta potenza nel guscio sigillato richiesto dal duro ambiente di lavoro.
4. Raffreddamento a liquido:
Il raffreddamento a liquido è un modo comune di raffreddamento a liquido industriale. Per l'apparecchiatura del convertitore di frequenza, questo metodo è usato raramente per la dissipazione del calore a causa del suo costo elevato e del grande volume se utilizzato in un convertitore di frequenza di piccola capacità. Inoltre, poiché la capacità del convertitore di frequenza generale va da pochi KVA a quasi 100 KVA e la capacità non è molto grande, è difficile rendere le prestazioni di costo accettabili per gli utenti. Questo metodo è utilizzato solo in occasioni speciali) e convertitori di frequenza con capacità particolarmente elevate.
Indipendentemente dalla soluzione termica adottata, il suo consumo energetico deve essere determinato in base alla capacità del convertitore di frequenza e devono essere selezionati ventilatori e radiatori appropriati per ottenere prestazioni di costo eccellenti. Allo stesso tempo, i fattori ambientali utilizzati dal convertitore di frequenza devono essere pienamente presi in considerazione. In considerazione dell'ambiente ostile, è necessario adottare misure adeguate per garantire il funzionamento normale e affidabile del convertitore di frequenza. Dal punto di vista del convertitore di frequenza stesso, l'influenza di fattori avversi dovrebbe essere evitata il più possibile per garantire il funzionamento affidabile del convertitore di frequenza.
