عالية الطاقة محول التردد التبريد الحراري
توفر محولات التردد الطاقة والتحكم للمحركات التجارية والصناعية ويجب حمايتها حراريًا وفقًا لتصميمها وبيئة التطبيق. تتمثل المزايا الرئيسية لمحول التردد في التحكم المرن ، وأداء بدء التشغيل والإغلاق المستقر ، وتوفير الطاقة بشكل كبير بواسطة مراوح الطرد المركزي والمضخات التي تعمل تحت الحمل المتغير.
لم يتم زيادة كفاءة معظم محولات التردد وملحقاتها بنسبة 4 بالمائة فحسب ، بل زادت أيضًا بنسبة 2 بالمائة في النظام الإلكتروني. ومع ذلك ، نظرًا للتحويل الكبير للطاقة في محول التردد عالي الطاقة ، حتى لو كان فقدان الكفاءة منخفضًا ، فإنه سيؤدي إلى توليد حرارة ضائعة من عدة كيلووات إلى عشرات الكيلوات. يجب أن نحاول تبديد هذه الحرارة.
1. مفتوحة أو مختومة:
في خزانة مبردة بالهواء المفتوح ، من السهل إزالة هذه الحرارة. ومع ذلك ، في البيئة القاسية ، من المستحيل استخدام تبريد مروحة المرشح أو تدفق الهواء المباشر للتبريد ، وأصبحت إدارة حرارة الغلاف جزءًا مهمًا من عملية التصميم. تعتبر استراتيجية البحث مهمة جدًا لمحول التردد الذي يبرد الغلاف المحكم الإغلاق ذو الطاقة المتوسطة والعالية بكفاءة وسلبية واقتصادية في البيئة القاسية.
يمكن لخزانة تدفق الهواء المفتوحة أن تسمح للهواء المحيط بالدوران عبر الخزانة وتبريد وحدة الطاقة العالية بشكل مباشر وفعال. لا يسمح الغلاف المغلق بدخول الهواء الخارجي إلى الخزانة ، ولكنه يستخدم الهواء الموجود في الخزانة لتبريد المنتجات الإلكترونية وتصدير الحرارة إلى الهواء المحيط من خلال المبادل الحراري. كلتا الخزانتين مناسبة لأنظمة الطاقة المنخفضة. ومع ذلك ، بالنسبة للعديد من خزانات العاكس عالية الطاقة ، يكون مستوى استهلاك الطاقة أعلى من مستوى تبريد الهواء. عادةً ما يتم تبريد المكونات منخفضة الطاقة بشكل مباشر عن طريق تدفق الهواء ، بينما يتم تبريد مكونات الطاقة الأعلى بشكل مباشر أو غير مباشر بواسطة مياه تبريد المنشأة أو نظام ضغط البخار أو نظام ضخ السائل.
2. تبريد Thermosyphon:
Loop thermosyphon (LTS) هو جهاز تبريد ثنائي الطور مدفوع بالجاذبية. وضع العمل الخاص بهم مشابه لوضع أنبوب الحرارة. طالما أن مائع العمل يتبخر ويتكثف في دورة مغلقة ، يمكنه نقل الحرارة ضمن مسافة معينة. بالمقارنة مع الأنابيب الحرارية ، فإن الميزة الرئيسية للفرن الحراري الحلقي هي أنه يمكنه استخدام مائع عمل موصل ونقل طاقة عالية بكفاءة وعن بعد. بالمقارنة مع المبرد السائل النشط أو ضغط البخار أو نظام التبريد ثنائي الطور الذي يتم ضخه ، فإن الحلقة الحرارية لا تحتوي على أجزاء متحركة ولديها موثوقية أعلى. تعتبر الحلقة الحرارية مناسبة جدًا لنقل الحرارة المهدرة عالية الطاقة من المعدات الإلكترونية للطاقة في الخزانة إلى البيئة الخارجية للخزانة.
3. مبادل حراري ذو غلاف مختوم:
في مزيج من حلقة الثيرموسيفون ومبادل حراري مختوم ، يتم تثبيت ترانزستور ثنائي القطب ببوابة معزولة عالية الطاقة (IGBT) أو ثايرستور بتبديل بوابة مدمج (IGCT) على اللوحة الباردة للحلقة الحرارية. يتم تبديد حملها 10kW بالإضافة إلى الحمل الحراري في هواء الخزانة الخارجية من خلال حلقة الثيرموسيفون. يتم تبريد جميع المكونات الإلكترونية الثانوية عن طريق مبادل حراري غازي مختوم ، والذي يمكنه تصدير حرارة ضائعة بحوالي 1 كيلو وات. يمكن لمبرد الغلاف المحكم تفريغ الحرارة الناتجة عن المكونات منخفضة الطاقة والموزعة في خزانة إلكترونيات الطاقة ، ومنع الملوثات في الهواء الخارجي من التفاعل مع هذه المكونات. يمكن أن يؤدي الجمع بين حلين للتبريد إلى تبريد وحدة التحكم في المحرك عالي الطاقة بشكل موثوق به في الغلاف المختوم الذي تتطلبه بيئة العمل القاسية.
4. التبريد السائل:
التبريد بالسائل هو طريقة شائعة للتبريد الصناعي بالسائل. بالنسبة لمعدات محول التردد ، نادرًا ما تستخدم هذه الطريقة لتبديد الحرارة بسبب تكلفتها العالية وحجمها الكبير عند استخدامها في محول التردد ذو السعة الصغيرة. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن سعة محول التردد العام تتراوح من عدد قليل من KVA إلى ما يقرب من 100 KVA والسعة ليست كبيرة جدًا ، فمن الصعب جعل أداء التكلفة مقبولًا للمستخدمين. تستخدم هذه الطريقة فقط في المناسبات الخاصة) ومحولات التردد ذات السعة الكبيرة بشكل خاص.
بغض النظر عن الحل الحراري المعتمد ، يجب تحديد استهلاكها للطاقة وفقًا لقدرة محول التردد ، ويجب اختيار مراوح ومشعات مناسبة لتحقيق أداء تكلفة ممتاز. في الوقت نفسه ، يجب أن تؤخذ العوامل البيئية التي يستخدمها محول التردد في الاعتبار تمامًا. في ضوء البيئة القاسية ، يجب اتخاذ التدابير المقابلة لضمان التشغيل العادي والموثوق لمحول التردد. من منظور محول التردد نفسه ، يجب تجنب تأثير العوامل المعاكسة قدر الإمكان لضمان التشغيل الموثوق به لمحول التردد.
