ในฐานะซัพพลายเออร์ 3.7kW VFDs (ไดรฟ์ความถี่ตัวแปร) ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับวิธีการระบายความร้อนที่ใช้ในอุปกรณ์เหล่านี้ การทำความเข้าใจวิธีการระบายความร้อนเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของ VFD ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกวิธีการระบายความร้อนต่าง ๆ ที่ใช้สำหรับ 3.7kW VFDs และอธิบายความสำคัญของพวกเขา
เหตุใดการระบายความร้อนจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ VFDS
ก่อนที่เราจะพูดถึงวิธีการระบายความร้อนสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าทำไมการระบายความร้อนจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับ VFD VFD แปลงพลังงาน AC ที่เข้ามาเป็น DC จากนั้นกลับไปที่ AC ที่ความถี่ผันแปรเพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการแปลงนี้การสูญเสียพลังงานเกิดขึ้นในรูปแบบของความร้อนเนื่องจากความต้านทานในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เช่นไดโอดทรานซิสเตอร์และตัวต้านทาน หากความร้อนนี้ไม่กระจายอย่างมีประสิทธิภาพอาจทำให้อุณหภูมิของส่วนประกอบเพิ่มขึ้นนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงความล้มเหลวก่อนวัยอันควรและแม้กระทั่งอันตรายด้านความปลอดภัย
วิธีการระบายความร้อนทั่วไปสำหรับ 3.7kW VFDS
ระบายความร้อนด้วยอากาศ
การระบายความร้อนของอากาศเป็นวิธีการทำความเย็นที่ใช้กันทั่วไปและใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับ 3.7kW VFDS มันเกี่ยวข้องกับการใช้พัดลมเพื่อหมุนเวียนอากาศผ่านส่วนประกอบที่สร้างความร้อนของ VFD เพื่อถ่ายโอนความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบ การระบายความร้อนอากาศมีสองประเภทหลักคือการพาความร้อนตามธรรมชาติและการระบายความร้อนด้วยอากาศ
- การพาความร้อนตามธรรมชาติ: ในการระบายความร้อนจากการพาความร้อนตามธรรมชาติความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากส่วนประกอบไปยังอากาศโดยรอบผ่านการเคลื่อนไหวตามธรรมชาติของอากาศที่เกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิ อากาศที่ร้อนขึ้นทำให้เกิดการไหลที่นำความร้อนออกไปจากส่วนประกอบ วิธีนี้ง่ายและไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวซึ่งทำให้การบำรุงรักษาที่เชื่อถือได้และต่ำ อย่างไรก็ตามมันมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการระบายความร้อนของอากาศที่ถูกบังคับและโดยทั่วไปจะใช้ใน VFD ขนาดเล็กหรือในการใช้งานที่ความต้องการการกระจายความร้อนค่อนข้างต่ำ
- การระบายความร้อนของอากาศ: การระบายความร้อนของอากาศที่ถูกบังคับใช้พัดลมเพื่อเป่าลมโดยตรงผ่านส่วนประกอบที่สร้างความร้อนเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อน พัดลมสามารถติดตั้งภายในตู้ VFD หรือภายนอกขึ้นอยู่กับการออกแบบ การระบายความร้อนด้วยอากาศที่ถูกบังคับนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่าการระบายความร้อนจากการพาความร้อนตามธรรมชาติและสามารถจัดการกับความร้อนที่สูงขึ้นได้ มันมักจะใช้ใน 3.7kW VFDs เพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและรักษาอุณหภูมิการทำงานภายในช่วงความปลอดภัย
ข้อดีอย่างหนึ่งของการระบายความร้อนทางอากาศคือความเรียบง่ายและคุ้มค่า เป็นเรื่องง่ายที่จะนำไปใช้และไม่ต้องการของเหลวระบายความร้อนพิเศษหรือระบบท่อที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตามการระบายความร้อนของอากาศมีข้อ จำกัด บางประการ มันมีความไวต่ออุณหภูมิและความชื้นรอบข้างและประสิทธิภาพสามารถลดลงในสภาพแวดล้อมที่ร้อนหรือเต็มไปด้วยฝุ่น นอกจากนี้แฟน ๆ ที่ใช้ในการระบายความร้อนอากาศแบบบังคับสามารถสร้างเสียงรบกวนซึ่งอาจเป็นข้อกังวลในบางแอปพลิเคชัน
อ่างล้างจานร้อน
Sinks Heat เป็นอีกองค์ประกอบสำคัญในระบบระบายความร้อนอากาศของ 3.7kW VFD อ่างล้างจานเป็นอุปกรณ์ทำความเย็นแบบพาสซีฟที่ติดอยู่กับส่วนประกอบที่สร้างความร้อนเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีสำหรับการถ่ายเทความร้อน โดยทั่วไปจะทำจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงเช่นอลูมิเนียมหรือทองแดงและมีครีบหรือโครงสร้างอื่น ๆ เพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน
เมื่อส่วนประกอบที่สร้างความร้อนสัมผัสกับซิงค์ความร้อนความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากส่วนประกอบไปยังอ่างล้างจานผ่านการนำไฟฟ้า จากนั้นอ่างล้างจานจะถ่ายโอนความร้อนไปยังอากาศโดยรอบผ่านการพาความร้อน ประสิทธิภาพของอ่างล้างจานความร้อนขึ้นอยู่กับการออกแบบวัสดุและการไหลเวียนของอากาศบนพื้นผิว อ่างล้างจานที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนของ VFD ได้อย่างมีนัยสำคัญและลดอุณหภูมิของส่วนประกอบ
การระบายความร้อนของเหลว
ในบางแอปพลิเคชันที่ข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูงมากหรือสภาพแวดล้อมนั้นรุนแรงอาจใช้การระบายความร้อนของเหลวสำหรับ 3.7kW VFD การระบายความร้อนของเหลวเกี่ยวข้องกับการใช้สารหล่อเย็นของเหลวเช่นน้ำหรือส่วนผสมน้ำหล่อเย็นเพื่อดูดซับความร้อนจากส่วนประกอบที่สร้างความร้อนและถ่ายโอนไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะกระจายไปสู่สภาพแวดล้อมโดยรอบ
การระบายความร้อนของเหลวมีสองประเภทหลัก: การทำความเย็นของเหลวโดยตรงและการระบายความร้อนของเหลวทางอ้อม
- การระบายความร้อนโดยตรงของเหลว: ในการทำความเย็นของเหลวโดยตรงสารหล่อเย็นจะสัมผัสโดยตรงกับส่วนประกอบที่สร้างความร้อน วิธีนี้ให้การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากไม่มีความต้านทานความร้อนระหว่างส่วนประกอบและสารหล่อเย็น อย่างไรก็ตามมันต้องมีการออกแบบพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าสารหล่อเย็นไม่ได้สัมผัสกับชิ้นส่วนไฟฟ้าใด ๆ และทำให้เกิดการลัดวงจร โดยทั่วไปแล้วการระบายความร้อนของเหลวโดยตรงจะใช้ใน VFD พลังงานสูงหรือในแอปพลิเคชันที่มีพื้นที่ จำกัด
- การระบายความร้อนของเหลวทางอ้อม: การระบายความร้อนของเหลวทางอ้อมใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อถ่ายโอนความร้อนจากส่วนประกอบที่สร้างความร้อนไปยังสารหล่อเย็น สารหล่อเย็นจะถูกหมุนเวียนผ่านระบบวงปิดและถูกสูบไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศโดยรอบหรือสื่อความเย็นอื่น การทำความเย็นของเหลวทางอ้อมมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการระบายความร้อนของเหลวโดยตรง แต่ปลอดภัยและง่ายกว่าที่จะใช้งาน มันมักจะใช้ในการใช้งานอุตสาหกรรมที่ VFD ต้องการทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ข้อได้เปรียบหลักของการระบายความร้อนของเหลวคือประสิทธิภาพและความสามารถในการรับมือกับความร้อนสูง มีความไวต่ออุณหภูมิและความชื้นโดยรอบน้อยกว่าการระบายความร้อนของอากาศและสามารถให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่เสถียรมากขึ้น อย่างไรก็ตามการระบายความร้อนของเหลวนั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าการใช้งานการระบายความร้อนอากาศ ต้องใช้ระบบจ่ายสารหล่อเย็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและปั๊มซึ่งเพิ่มความต้องการด้านต้นทุนและการบำรุงรักษา นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงต่อการรั่วไหลของสารหล่อเย็นซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อ VFD และอุปกรณ์โดยรอบ
ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อน
ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของ 3.7kW VFD ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการรวมถึงการออกแบบระบบทำความเย็นอุณหภูมิและความชื้นโดยรอบอัตราการไหลเวียนของอากาศและข้อกำหนดการกระจายความร้อนของ VFD นี่คือปัจจัยสำคัญที่ควรพิจารณา:
- การออกแบบระบบทำความเย็น: การออกแบบระบบระบายความร้อนรวมถึงประเภทของวิธีการระบายความร้อนขนาดและตำแหน่งของพัดลมหรืออ่างล้างจานและเค้าโครงของส่วนประกอบอาจส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อน ระบบทำความเย็นที่ออกแบบมาอย่างดีควรจะสามารถให้ความสามารถในการระบายความร้อนที่เพียงพอเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการกระจายความร้อนของ VFD ในขณะที่ลดการใช้พลังงานและเสียงรบกวนให้น้อยที่สุด
- อุณหภูมิและความชื้นโดยรอบ: อุณหภูมิและความชื้นรอบข้างสามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพการระบายความร้อนของ VFD ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนและชื้นประสิทธิภาพการระบายความร้อนของอากาศอาจลดลงและความเสี่ยงของการควบแน่นอาจเพิ่มขึ้น ในกรณีเช่นนี้อาจจำเป็นต้องมีมาตรการระบายความร้อนเพิ่มเติมเช่นการใช้เครื่องทำความเย็นหรือเครื่องลดความชื้น
- อัตราการไหลเวียนของอากาศ: อัตราการไหลเวียนของอากาศเหนือส่วนประกอบที่สร้างความร้อนเป็นปัจจัยสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพการระบายความร้อน อัตราการไหลเวียนของอากาศที่สูงขึ้นสามารถเพิ่มอัตราการถ่ายเทความร้อนและปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อน อย่างไรก็ตามการเพิ่มอัตราการไหลเวียนของอากาศยังต้องการพลังงานมากขึ้นและอาจสร้างเสียงรบกวนได้มากขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องหาสมดุลระหว่างอัตราการไหลเวียนของอากาศและการใช้พลังงานและระดับเสียง
- ข้อกำหนดการกระจายความร้อน: ข้อกำหนดการกระจายความร้อนของ VFD ขึ้นอยู่กับการจัดอันดับพลังงานสภาพการทำงานและประสิทธิภาพของกระบวนการแปลงพลังงาน คะแนนพลังงานที่สูงขึ้น VFD จะสร้างความร้อนมากขึ้นและต้องใช้ระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้หาก VFD ทำงานที่โหลดสูงหรือในรอบการทำงานอย่างต่อเนื่องข้อกำหนดการกระจายความร้อนจะสูงขึ้น
บทสรุป
โดยสรุปวิธีการระบายความร้อนของ 3.7kW VFD เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งาน การระบายความร้อนของอากาศเป็นวิธีการทำความเย็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งรวมถึงการพาความร้อนตามธรรมชาติและการระบายความร้อนด้วยอากาศ Sinks Heat ยังเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบระบายความร้อนอากาศเพื่อเพิ่มการกระจายความร้อน อาจใช้การทำความเย็นของเหลวในบางแอปพลิเคชันที่ความต้องการการกระจายความร้อนสูงมากหรือสภาพแวดล้อมนั้นรุนแรง
ในฐานะซัพพลายเออร์ 3.7kW VFDs เราเข้าใจถึงความสำคัญของการจัดหาโซลูชันการระบายความร้อนที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพ เรานำเสนอ VFD ที่หลากหลายด้วยวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะต้องการ VFD ที่ระบายความร้อนด้วยอากาศมาตรฐานหรือโซลูชันที่ระบายความร้อนด้วยของเหลวที่กำหนดเองเราสามารถให้ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมกับคุณ
หากคุณสนใจในไดรฟ์ VFD เฟสเดียว-15kW VFD, หรือไดรฟ์ความถี่ตัวแปร VFDหรือหากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับวิธีการระบายความร้อนหรือด้านเทคนิคอื่น ๆ ของ VFD ของเราโปรดติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายอย่างละเอียดและการเจรจาต่อรองการจัดซื้อจัดจ้าง เรามุ่งมั่นที่จะให้ผลิตภัณฑ์และบริการที่ดีที่สุดแก่คุณเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณ
การอ้างอิง
- “ คู่มือความถี่ตัวแปรไดรฟ์” โดย Andrew Wright
- “ Power Electronics: ตัวแปลงแอปพลิเคชันและการออกแบบ” โดย Ned Mohan, Tore M. Undeland และ William P. Robbins