giải pháp làm mát biến tần

Bộ biến tần cung cấp năng lượng và điều khiển cho động cơ thương mại và công nghiệp và phải được bảo vệ nhiệt theo thiết kế và môi trường ứng dụng của chúng. Ưu điểm chính của bộ biến tần là khả năng điều khiển linh hoạt, hiệu suất khởi động và tắt ổn định, đồng thời tiết kiệm năng lượng đáng kể do quạt ly tâm và máy bơm hoạt động dưới tải thay đổi mang lại.

 Hiệu quả của hầu hết các bộ biến tần và phụ kiện của chúng không chỉ tăng 4% mà còn tăng 2% trong hệ thống điện tử. Tuy nhiên, do chuyển đổi năng lượng lớn trong bộ biến tần công suất cao, ngay cả khi tổn thất hiệu suất thấp, nó sẽ dẫn đến việc tạo ra nhiệt thải từ vài kilowatt đến hàng chục kilowatt. Chúng ta phải cố gắng làm tiêu tan những sức nóng này.

1. Mở hoặc niêm phong:

Trong tủ làm mát bằng không khí mở, có thể dễ dàng loại bỏ những nhiệt này. Tuy nhiên, trong môi trường khắc nghiệt, không thể sử dụng quạt lọc làm mát hoặc luồng không khí trực tiếp để làm mát và việc quản lý nhiệt của vỏ đã trở thành một phần quan trọng của quá trình thiết kế. Chiến lược nghiên cứu là rất quan trọng đối với bộ biến tần làm mát vỏ kín công suất trung bình và cao một cách hiệu quả, thụ động và tiết kiệm trong môi trường khắc nghiệt.

   Tủ lưu lượng không khí mở có thể để không khí xung quanh lưu thông qua tủ và làm mát trực tiếp và hiệu quả mô-đun công suất cao. Vỏ bọc kín không cho phép không khí bên ngoài vào tủ mà sử dụng không khí trong tủ để làm mát các sản phẩm điện tử và tỏa nhiệt ra không khí xung quanh thông qua bộ trao đổi nhiệt. Cả hai tủ đều phù hợp với hệ thống điện năng thấp. Tuy nhiên, đối với nhiều dòng tủ inverter công suất cao thì mức độ tiêu thụ điện năng cũng cao hơn so với tủ làm lạnh bằng gió. Các bộ phận công suất thấp thường được làm mát trực tiếp bằng luồng không khí, trong khi các bộ phận công suất cao hơn được làm mát trực tiếp hoặc gián tiếp bằng nước làm mát cơ sở, hệ thống nén hơi hoặc hệ thống chất lỏng được bơm.

2. Làm mát bằng xi phông nhiệt:

  Syphon vòng lặp (LTS) là một thiết bị làm mát hai pha điều khiển bằng trọng lực. Chế độ làm việc của chúng tương tự như chế độ làm việc của ống dẫn nhiệt. Miễn là chất lỏng làm việc bay hơi và ngưng tụ trong một chu trình khép kín, nó có thể truyền nhiệt trong một khoảng cách nhất định. So với ống dẫn nhiệt, ưu điểm chính của xi phông nhiệt vòng là nó có thể sử dụng chất lỏng làm việc dẫn điện và truyền công suất cao một cách hiệu quả và từ xa. So với hệ thống làm mát hai pha bằng chất lỏng, nén hơi nước hoặc bơm hoạt động, xi lanh nhiệt dạng vòng không có bộ phận chuyển động và có độ tin cậy cao hơn. Xi lanh nhiệt dạng vòng rất thích hợp để truyền nhiệt thải công suất cao từ thiết bị điện tử công suất trong tủ ra môi trường bên ngoài của tủ.

3. Dàn trao đổi nhiệt vỏ kín:

  Trong sự kết hợp giữa xi phông nhiệt vòng và bộ trao đổi nhiệt kín, bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện công suất cao (IGBT) hoặc thyristor chuyển mạch cổng tích hợp (IGCT) được lắp đặt trên tấm lạnh của xi phông nhiệt vòng. Tải 10kW cộng với tải nhiệt của nó được phân tán vào không khí của tủ bên ngoài thông qua xi phông nhiệt vòng. Tất cả các linh kiện điện tử thứ cấp được làm mát bằng bộ trao đổi nhiệt khí-khí kín, có thể xuất nhiệt thải khoảng 1 kW. Bộ làm mát vỏ kín có thể thải nhiệt do các bộ phận công suất thấp và phân tán trong tủ điện tử công suất tạo ra, đồng thời ngăn các chất ô nhiễm trong không khí bên ngoài tương tác với các bộ phận này. Sự kết hợp của hai giải pháp làm mát có thể làm mát đáng tin cậy bộ điều khiển động cơ công suất cao trong vỏ kín theo yêu cầu của môi trường làm việc khắc nghiệt.

4. Tản nhiệt bằng chất lỏng:

Làm mát bằng chất lỏng là một cách phổ biến để làm mát bằng chất lỏng công nghiệp. Đối với thiết bị biến tần, phương pháp này ít được sử dụng để tản nhiệt vì giá thành cao và khối lượng lớn khi sử dụng trong biến tần công suất nhỏ. Hơn nữa, do công suất của bộ biến tần nói chung là từ vài KVA đến gần 100 KVA và công suất không lớn lắm nên khó có hiệu suất chi phí mà người dùng chấp nhận được. Phương pháp này chỉ được sử dụng trong những dịp đặc biệt) và các bộ biến tần có công suất đặc biệt lớn.

Bất kể giải pháp tản nhiệt nào được áp dụng, mức tiêu thụ điện năng của nó sẽ được xác định theo công suất của bộ biến tần, đồng thời phải chọn quạt và bộ tản nhiệt thích hợp để đạt được hiệu suất chi phí tuyệt vời. Đồng thời, các yếu tố môi trường được sử dụng bởi bộ biến tần phải được tính đến đầy đủ. Do môi trường khắc nghiệt, các biện pháp tương ứng phải được thực hiện để đảm bảo hoạt động bình thường và đáng tin cậy của bộ biến tần. Từ góc độ của chính bộ biến tần, nên tránh ảnh hưởng của các yếu tố bất lợi càng nhiều càng tốt để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của bộ biến tần.