Cara pendinginan konverter frekuensi daya tinggi
Konverter frekuensi menyediakan daya dan kontrol untuk motor komersial dan industri dan harus dilindungi secara termal sesuai dengan desain dan lingkungan aplikasinya. Keuntungan utama dari konverter frekuensi adalah kontrol yang fleksibel, kinerja penyalaan dan pematian yang stabil, dan penghematan energi yang signifikan yang dihasilkan oleh kipas sentrifugal dan pompa yang beroperasi pada beban variabel.
Efisiensi sebagian besar konverter frekuensi dan aksesorinya tidak hanya meningkat sebesar 4 persen, namun juga meningkat sebesar 2 persen pada sistem elektronik. Namun, karena konversi daya yang besar pada konverter frekuensi daya tinggi, meskipun kehilangan efisiensinya rendah, hal ini akan menyebabkan timbulnya limbah panas dari beberapa kilowatt hingga puluhan kilowatt. Kita harus mencoba menghilangkan panas ini.
1. Dibuka atau disegel:
Dalam lemari berpendingin udara terbuka, panas ini mudah dihilangkan. Namun, di lingkungan yang keras, tidak mungkin menggunakan pendingin kipas filter atau aliran udara langsung untuk mendinginkan, dan pengelolaan panas cangkang telah menjadi bagian penting dari proses desain. Strategi penelitian sangat penting untuk konverter frekuensi yang mendinginkan cangkang tertutup berdaya menengah dan tinggi secara efisien, pasif, dan ekonomis di lingkungan yang keras.
Kabinet aliran udara terbuka dapat membiarkan udara sekitar bersirkulasi melalui kabinet dan mendinginkan modul berdaya tinggi secara langsung dan efektif. Penutup tertutup tidak memungkinkan udara luar masuk ke dalam kabinet, tetapi menggunakan udara di dalam kabinet untuk mendinginkan produk elektronik dan mengekspor panas ke udara sekitar melalui penukar panas. Kedua kabinet cocok untuk sistem berdaya rendah. Namun, pada banyak kabinet inverter berdaya tinggi, tingkat konsumsi dayanya lebih tinggi dibandingkan pendingin udara. Komponen berdaya rendah umumnya didinginkan langsung oleh aliran udara, sedangkan komponen berdaya tinggi didinginkan secara langsung atau tidak langsung dengan fasilitas air pendingin, sistem kompresi uap, atau sistem cairan yang dipompa.
2. Pendinginan termosifon:
Loop thermosyphon (LTS) adalah perangkat pendingin dua fase yang digerakkan oleh gravitasi. Mode kerjanya mirip dengan pipa panas. Selama fluida kerja menguap dan mengembun dalam siklus tertutup, ia dapat memindahkan panas dalam jarak tertentu. Dibandingkan dengan pipa panas, keuntungan utama dari loop thermosyphon adalah dapat menggunakan fluida kerja konduktif dan mentransmisikan daya tinggi secara efisien dan jarak jauh. Dibandingkan dengan cairan pendingin aktif, kompresi uap, atau sistem pendingin dua fase yang dipompa, loop thermosyphon tidak memiliki bagian yang bergerak dan memiliki keandalan yang lebih tinggi. Loop termosifon sangat cocok untuk memindahkan panas limbah berdaya tinggi dari peralatan elektronik daya di kabinet ke lingkungan luar kabinet.
3. Penukar panas cangkang tertutup:
Dalam kombinasi termosifon loop dan penukar panas tertutup, transistor bipolar gerbang terisolasi daya tinggi (IGBT) atau thyristor komutasi gerbang terintegrasi (IGCT) dipasang pada pelat dingin termosifon loop. Beban 10kW ditambah beban panasnya dibuang ke udara kabinet eksternal melalui loop thermosyphon. Semua komponen elektronik sekunder didinginkan oleh penukar panas gas-gas tertutup, yang dapat mengekspor limbah panas sekitar 1 kW. Pendingin cangkang yang disegel dapat membuang panas yang dihasilkan oleh komponen berdaya rendah dan terdistribusi di kabinet elektronika daya, dan mencegah polutan di udara eksternal berinteraksi dengan komponen ini. Kombinasi dari dua solusi pendinginan ini dapat mendinginkan pengontrol motor berdaya tinggi dalam cangkang tertutup yang dibutuhkan oleh lingkungan kerja yang keras dengan andal.
4. Pendinginan cair:
Pendinginan cair adalah cara umum pendinginan cairan industri. Untuk peralatan konverter frekuensi, metode ini jarang digunakan untuk pembuangan panas karena biayanya yang tinggi dan volume yang besar bila digunakan pada konverter frekuensi berkapasitas kecil. Terlebih lagi, karena kapasitas konverter frekuensi umum berkisar dari beberapa KVA hingga hampir 100 KVA dan kapasitasnya tidak terlalu besar, sulit untuk membuat kinerja biaya dapat diterima oleh pengguna. Metode ini hanya digunakan pada acara-acara khusus) dan konverter frekuensi dengan kapasitas sangat besar.
Apapun solusi termal yang digunakan, konsumsi dayanya harus ditentukan sesuai dengan kapasitas konverter frekuensi, dan kipas serta radiator yang sesuai harus dipilih untuk mencapai kinerja biaya yang sangat baik. Pada saat yang sama, faktor lingkungan yang digunakan oleh konverter frekuensi harus sepenuhnya diperhitungkan. Mengingat lingkungan yang sulit, tindakan yang sesuai harus diambil untuk memastikan pengoperasian konverter frekuensi yang normal dan andal. Dari sudut pandang konverter frekuensi itu sendiri, pengaruh faktor-faktor buruk harus dihindari sebisa mungkin untuk memastikan pengoperasian konverter frekuensi yang andal.
