frekans dönüştürücü soğutma çözümleri
Frekans konvertörleri, ticari ve endüstriyel motorlar için güç ve kontrol sağlar ve tasarımlarına ve uygulama ortamlarına göre termal olarak korunmalıdır. Frekans dönüştürücünün ana avantajları, esnek kontrol, istikrarlı başlatma ve kapatma performansı ve değişken yük altında çalışan santrifüj fanlar ve pompaların getirdiği önemli enerji tasarrufudur.
Çoğu frekans dönüştürücünün ve aksesuarlarının verimliliği yalnızca yüzde 4 artmakla kalmayıp elektronik sistemde de yüzde 2 arttı. Bununla birlikte, yüksek güçlü frekans dönüştürücüdeki büyük güç dönüşümü nedeniyle, verimlilik kaybı düşük olsa bile, birkaç kilovattan onlarca kilovata kadar atık ısı oluşumuna yol açacaktır. Bu ısıyı dağıtmaya çalışmalıyız.
1. Açılmış veya mühürlenmiş:
Açık hava soğutmalı bir kabinde bu ısıyı çıkarmak kolaydır. Bununla birlikte, zorlu ortamlarda, soğutmak için filtre fanı soğutması veya doğrudan hava akışı kullanmak imkansızdır ve kabuğun ısı yönetimi, tasarım sürecinin önemli bir parçası haline gelmiştir. Araştırma stratejisi, orta ve yüksek güçlü sızdırmaz kabuğu zorlu ortamlarda verimli, pasif ve ekonomik bir şekilde soğutan frekans dönüştürücü için çok önemlidir.
Açık hava akış kabini, ortam havasının kabin içinde dolaşmasına ve yüksek güçlü modülü doğrudan ve etkili bir şekilde soğutmasına izin verebilir. Sızdırmaz muhafaza, dış havanın kabine girmesine izin vermez, ancak elektronik ürünleri soğutmak ve ısıyı ısı eşanjörü yoluyla ortam havasına vermek için kabindeki havayı kullanır. Her iki kabin de düşük güçlü sistemler için uygundur. Bununla birlikte, birçok yüksek güçlü invertör kabini için güç tüketim seviyesi, hava soğutmasından daha yüksektir. Düşük güçlü bileşenler genellikle doğrudan hava akışıyla soğutulurken, daha yüksek güçlü bileşenler doğrudan veya dolaylı olarak tesis soğutma suyu, buhar sıkıştırma sistemi veya pompalanan sıvı sistemi ile soğutulur.
2. Termosifon soğutma:
Döngü termosifon (LTS), yerçekimi ile çalışan iki fazlı bir soğutma cihazıdır. Çalışma modları, ısı borusununkine benzer. Çalışma sıvısı kapalı bir döngüde buharlaşıp yoğunlaştığı sürece, ısıyı belirli bir mesafe içinde aktarabilir. Isı borusu ile karşılaştırıldığında döngü termosifonunun ana avantajı, iletken çalışma sıvısı kullanabilmesi ve yüksek gücü verimli ve uzaktan iletebilmesidir. Aktif sıvı soğutucu, buhar sıkıştırmalı veya pompalı iki fazlı soğutma sistemi ile karşılaştırıldığında, döngü termosifonunda hareketli parça yoktur ve daha yüksek güvenilirliğe sahiptir. Döngü termosifon, kabin içindeki güç elektroniği ekipmanlarından gelen yüksek güçlü atık ısının kabinin dış ortamına aktarılması için çok uygundur.
3. Mühürlü kabuk ısı eşanjörü:
Döngü termosifon ve sızdırmaz ısı eşanjörü kombinasyonunda, döngü termosifonun soğuk plakasına yüksek güçlü yalıtımlı kapılı bipolar transistör (IGBT) veya entegre kapı değiştirmeli tristör (IGCT) takılır. 10kW yükü artı ısı yükü döngü termosifon aracılığıyla dış kabinin havasına dağıtılır. Tüm ikincil elektronik bileşenler, yaklaşık 1 kW'lık atık ısıyı dışarı aktarabilen kapalı gaz-gaz ısı eşanjörü tarafından soğutulur. Sızdırmaz kabuklu soğutucu, güç elektroniği kabinindeki düşük güçlü ve dağıtılmış bileşenler tarafından üretilen ısıyı boşaltabilir ve dış havadaki kirleticilerin bu bileşenlerle etkileşime girmesini önleyebilir. İki soğutma çözümünün kombinasyonu, zorlu çalışma ortamının gerektirdiği sızdırmaz kabukta yüksek güçlü motor kontrol cihazını güvenilir bir şekilde soğutabilir.
4. Sıvı soğutma:
Sıvı soğutma, endüstriyel sıvı soğutmanın yaygın bir yoludur. Frekans dönüştürücü ekipmanı için, bu yöntem, küçük kapasiteli frekans dönüştürücüde kullanıldığında yüksek maliyeti ve büyük hacmi nedeniyle ısı dağıtımı için nadiren kullanılır. Ayrıca, genel frekans dönüştürücünün kapasitesi birkaç KVA'dan yaklaşık 100 KVA'ya kadar olduğundan ve kapasite çok büyük olmadığından, maliyet performansını kullanıcılar için kabul edilebilir kılmak zordur. Bu yöntem yalnızca özel durumlarda ve özellikle büyük kapasiteli frekans dönüştürücülerde kullanılır.
Hangi termal çözüm benimsenirse benimsensin, güç tüketimi frekans dönüştürücünün kapasitesine göre belirlenmeli ve mükemmel maliyet performansı elde etmek için uygun fanlar ve radyatörler seçilmelidir. Aynı zamanda, frekans dönüştürücü tarafından kullanılan çevresel faktörler de tam olarak dikkate alınmalıdır. Zorlu ortam göz önüne alındığında, frekans dönüştürücünün normal ve güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için ilgili önlemler alınmalıdır. Frekans dönüştürücünün kendisi açısından bakıldığında, frekans dönüştürücünün güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için olumsuz faktörlerin etkisinden mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.
