solutions de refroidissement de convertisseur de fréquence
Les convertisseurs de fréquence alimentent et contrôlent les moteurs commerciaux et industriels et doivent être protégés thermiquement en fonction de leur conception et de leur environnement d'application. Les principaux avantages du convertisseur de fréquence sont un contrôle flexible, des performances de démarrage et d'arrêt stables et des économies d'énergie importantes apportées par les ventilateurs centrifuges et les pompes fonctionnant sous charge variable.
L'efficacité de la plupart des convertisseurs de fréquence et de leurs accessoires est non seulement augmentée de 4 %, mais également augmentée de 2 % dans le système électronique. Cependant, en raison de la grande conversion de puissance dans le convertisseur de fréquence haute puissance, même si la perte d'efficacité est faible, cela entraînera la génération de chaleur perdue de plusieurs kilowatts à des dizaines de kilowatts. Il faut essayer de dissiper ces chaleurs.
1. Ouvert ou scellé :
Dans une armoire refroidie à l'air libre, il est facile d'évacuer ces chaleurs. Cependant, dans l'environnement difficile, il est impossible d'utiliser le refroidissement par ventilateur de filtre ou le flux d'air direct pour refroidir, et la gestion de la chaleur de la coque est devenue une partie importante du processus de conception. La stratégie de recherche est très importante pour le convertisseur de fréquence qui refroidit la coque étanche moyenne et haute puissance de manière efficace, passive et économique dans un environnement difficile.
L'armoire à flux d'air ouvert peut laisser l'air ambiant circuler à travers l'armoire et refroidir directement et efficacement le module haute puissance. Le boîtier étanche ne permet pas à l'air extérieur de pénétrer dans l'armoire, mais utilise l'air de l'armoire pour refroidir les produits électroniques et exporter la chaleur vers l'air ambiant via l'échangeur de chaleur. Les deux armoires conviennent aux systèmes à faible puissance. Cependant, pour de nombreuses armoires d'onduleurs de forte puissance, le niveau de consommation électrique est supérieur à celui du refroidissement par air. Les composants de faible puissance sont généralement refroidis directement par le flux d'air, tandis que les composants de puissance plus élevée sont refroidis directement ou indirectement par l'eau de refroidissement de l'installation, le système de compression de vapeur ou le système de liquide pompé.
2. Refroidissement par thermosiphon :
Le thermosiphon à boucle (LTS) est un dispositif de refroidissement à deux phases entraîné par gravité. Leur mode de fonctionnement est similaire à celui du caloduc. Tant que le fluide de travail s'évapore et se condense dans un cycle fermé, il peut transférer de la chaleur sur une distance donnée. Comparé au caloduc, le principal avantage du thermosiphon à boucle est qu'il peut utiliser un fluide de travail conducteur et transmettre une puissance élevée efficacement et à distance. Comparé au liquide de refroidissement actif, à la compression de vapeur ou au système de refroidissement biphasé pompé, le thermosiphon à boucle n'a pas de pièces mobiles et a une plus grande fiabilité. Le thermosiphon à boucle est très approprié pour transférer la chaleur perdue à haute puissance de l'équipement électronique de puissance dans l'armoire vers l'environnement extérieur de l'armoire.
3. Échangeur de chaleur à coque scellée :
Dans la combinaison d'un thermosiphon à boucle et d'un échangeur de chaleur scellé, un transistor bipolaire à grille isolée haute puissance (IGBT) ou un thyristor commuté à grille intégrée (IGCT) est installé sur la plaque froide du thermosiphon à boucle. Sa charge de 10 kW plus la charge thermique est dissipée dans l'air de l'armoire externe via un thermosiphon à boucle. Tous les composants électroniques secondaires sont refroidis par un échangeur de chaleur gaz-gaz étanche, qui peut évacuer la chaleur résiduelle d'environ 1 kW. Le refroidisseur à coque étanche permet d'évacuer la chaleur générée par les composants de faible puissance et distribués dans l'armoire électronique de puissance, et d'empêcher les polluants de l'air extérieur d'interagir avec ces composants. La combinaison des deux solutions de refroidissement peut refroidir de manière fiable le contrôleur de moteur haute puissance dans la coque étanche requise par l'environnement de travail difficile.
4. Refroidissement liquide :
Le refroidissement liquide est un moyen courant de refroidissement liquide industriel. Pour l'équipement du convertisseur de fréquence, cette méthode est rarement utilisée pour la dissipation thermique en raison de son coût élevé et de son grand volume lorsqu'elle est utilisée dans un convertisseur de fréquence de petite capacité. De plus, étant donné que la capacité du convertisseur de fréquence général est de quelques KVA à près de 100 KVA et que la capacité n'est pas très grande, il est difficile de rendre les performances de coût acceptables pour les utilisateurs. Cette méthode n'est utilisée que dans des occasions spéciales) et des convertisseurs de fréquence avec une capacité particulièrement grande.
Quelle que soit la solution thermique adoptée, sa consommation électrique doit être déterminée en fonction de la capacité du convertisseur de fréquence, et les ventilateurs et radiateurs appropriés doivent être sélectionnés pour obtenir d'excellentes performances en termes de coûts. Dans le même temps, les facteurs environnementaux utilisés par le convertisseur de fréquence doivent être pleinement pris en compte. Compte tenu de l'environnement difficile, des mesures correspondantes doivent être prises pour garantir le fonctionnement normal et fiable du variateur de fréquence. Du point de vue du variateur de fréquence lui-même, l'influence de facteurs défavorables doit être évitée autant que possible pour garantir le fonctionnement fiable du variateur de fréquence.
