วิธีการระบายความร้อนของ Schneider VFD คืออะไร?

ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ของไดรฟ์ความถี่ตัวแปร (VFD) ของ Schneider ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับวิธีการทำความเย็นที่ใช้ในอุปกรณ์ประสิทธิภาพสูงเหล่านี้ การทำความเข้าใจกลไกการทำความเย็นเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานของ VFD ในบล็อกนี้ ฉันจะเจาะลึกวิธีการทำความเย็นต่างๆ ที่ใช้ใน Schneider VFD

ความสำคัญของการทำความเย็นใน VFD

ก่อนที่เราจะสำรวจวิธีการทำความเย็นแบบเฉพาะเจาะจง จำเป็นต้องทำความเข้าใจว่าเหตุใดการระบายความร้อนจึงมีความสำคัญสำหรับ VFD ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรแปลงพลังงานไฟฟ้าเพื่อควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้า ในระหว่างกระบวนการนี้ ความร้อนจำนวนมากเกิดขึ้นเนื่องจากการสูญเสียทางไฟฟ้าในอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง เช่น ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์แบบหุ้มฉนวน (Insulated - Gate Bipolar Transistors - IGBT) หากความร้อนนี้ไม่ได้กระจายออกไปอย่างมีประสิทธิภาพ ก็อาจทำให้อุณหภูมิของส่วนประกอบเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง อายุก่อนวัย และแม้กระทั่งความล้มเหลวของ VFD

การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติ

หนึ่งในวิธีการทำความเย็นขั้นพื้นฐานที่สุดที่ใช้ใน Schneider VFD บางรุ่นคือการระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติ วิธีการนี้อาศัยการเคลื่อนที่ตามธรรมชาติของอากาศเพื่อพาความร้อนที่เกิดจาก VFD ออกไป เมื่อส่วนประกอบภายใน VFD ร้อนขึ้น อากาศรอบๆ ก็จะได้รับความร้อนเช่นกัน อากาศร้อนมีความหนาแน่นน้อยกว่าอากาศเย็น จึงลอยขึ้น ทำให้เกิดการไหลเวียนของอากาศตามธรรมชาติ เมื่ออากาศร้อนเพิ่มขึ้น อากาศเย็นจากบริเวณโดยรอบจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่

ชไนเดอร์ใช้การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติในรุ่น VFD ที่มีขนาดเล็กและใช้พลังงานน้อยกว่าบางรุ่น โดยทั่วไป VFD เหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานที่ใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ และการสร้างความร้อนไม่มากเกินไป ตัวอย่างเช่น ใน VFD เฟสเดียวบางรุ่นที่ใช้สำหรับมอเตอร์ขนาดเล็กในครัวเรือนหรือการใช้งานในอุตสาหกรรมเบา การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติก็เพียงพอที่จะรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่ยอมรับได้

ข้อดีของการระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติคือความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซึ่งหมายความว่ามีโอกาสเกิดความล้มเหลวทางกลไกน้อยลง นอกจากนี้ยังทำงานเงียบอีกด้วย ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ไวต่อเสียงรบกวน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการทำความเย็นมีจำกัด และอาจไม่เหมาะกับ VFD กำลังสูงหรือการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ร้อน

บังคับอากาศเย็น

สำหรับ Schneider VFD ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น โดยทั่วไปจะใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับ วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้พัดลมเพื่อเคลื่อนอากาศผ่านส่วนประกอบที่สร้างความร้อนของ VFD พัดลมอาจเป็นแบบภายในหรือภายนอกตู้ VFD

พัดลมภายในได้รับการติดตั้งไว้ภายในตู้ VFD และได้รับการออกแบบให้เป่าลมผ่านแผงระบายความร้อนและส่วนประกอบอื่นๆ โดยตรง แผงระบายความร้อนทำจากวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง เช่น อลูมิเนียม และได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวที่สามารถถ่ายเทความร้อนได้ พัดลมบังคับให้อากาศไหลผ่านแผงระบายความร้อน ซึ่งช่วยระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติ

พัดลมภายนอกสามารถใช้ร่วมกับ VFD ได้ด้วย ในบางกรณี VFD จะถูกติดตั้งในตู้ และใช้พัดลมภายนอกเพื่อระบายอากาศทั่วทั้งตู้ ซึ่งจะช่วยรักษาอุณหภูมิภายในตู้ให้ต่ำลง ซึ่งจะช่วยทำให้ VFD เย็นลงได้

Schneider นำเสนอ VFD ที่หลากหลายพร้อมระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ เช่นATV310HU22N4E ชไนเดอร์ อิเล็คทริค. VFD เหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่หลากหลาย รวมถึงปั๊ม พัดลม และสายพานลำเลียง ซึ่งความต้องการพลังงานสูงกว่า และต้องการการระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

ข้อดีของการระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับคือความสามารถในการทำความเย็นสูง สามารถกระจายความร้อนจำนวนมากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้ VFD ทำงานที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้างเช่นกัน พัดลมต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการทำงาน ซึ่งจะเพิ่มการใช้พลังงานโดยรวมของระบบ นอกจากนี้ พัดลมยังมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ ซึ่งอาจต้องมีการบำรุงรักษาและมีแนวโน้มที่จะเกิดความล้มเหลวทางกลไกเมื่อเวลาผ่านไป

ระบายความร้อนด้วยของเหลว

ในการใช้งานที่มีกำลังสูงและประสิทธิภาพสูงบางประเภท ชไนเดอร์อาจใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับ VFD ของตน ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวใช้ของเหลว เช่น น้ำหรือส่วนผสมของสารหล่อเย็น เพื่อถ่ายเทความร้อนออกจากส่วนประกอบ ของเหลวจะไหลเวียนผ่านวงจรทำความเย็นซึ่งรวมถึงตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและปั๊ม

ส่วนประกอบที่สร้างความร้อนของ VFD สัมผัสกับแผ่นเย็นหรือตัวระบายความร้อนด้วยของเหลว ของเหลวที่ไหลผ่านแผ่นเย็นจะดูดซับความร้อนจากส่วนประกอบและส่งต่อไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ที่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากของเหลวไปยังอากาศโดยรอบหรือไปยังตัวกลางทำความเย็นอื่น

การระบายความร้อนด้วยของเหลวมีข้อดีมากกว่าวิธีการระบายความร้อนด้วยอากาศหลายประการ มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่าอากาศมาก ซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยให้สามารถออกแบบ VFD ให้มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น เนื่องจากต้องใช้พื้นที่ในการกระจายความร้อนน้อยลง การระบายความร้อนด้วยของเหลวยังมีประสิทธิภาพมากกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และสามารถรองรับความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้นได้

ชไนเดอร์Schneider Electric Altivar 312 ATV312HU40N4และSchneider ATV320U40N4B ไดรฟ์ความเร็วตัวแปรคือตัวอย่างของ VFD ที่อาจมีให้พร้อมกับตัวเลือกการระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับการใช้งานพลังงานสูงโดยเฉพาะ

อย่างไรก็ตามระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าระบบระบายความร้อนด้วยอากาศ พวกเขาต้องการส่วนประกอบเพิ่มเติม เช่น ปั๊ม ท่อ และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และยังต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อป้องกันการรั่วไหลและรับรองการทำงานที่เหมาะสม

ระบายความร้อนแบบไฮบริด

ในบางกรณี ชไนเดอร์อาจใช้วิธีการทำความเย็นแบบไฮบริดที่รวมวิธีการทำความเย็นตั้งแต่สองวิธีขึ้นไปเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น VFD อาจใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับสำหรับการทำงานปกติ และการระบายความร้อนด้วยของเหลวสำหรับโหลดสูงสุดหรือในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งช่วยให้โซลูชันการระบายความร้อนมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากระบบสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกันได้

ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเลือกวิธีการทำความเย็น

เมื่อเลือกวิธีการทำความเย็นสำหรับ Schneider VFD จำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการ ซึ่งรวมถึงอัตรากำลังของ VFD สภาพแวดล้อมการทำงาน พื้นที่ว่าง และต้นทุน

• ระดับพลังงาน: VFD ที่มีกำลังสูงกว่าจะสร้างความร้อนได้มากกว่า และโดยทั่วไปจะต้องใช้วิธีทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เช่น การบังคับด้วยอากาศหรือของเหลว
• สภาพแวดล้อมในการทำงาน: หากติดตั้ง VFD ในสภาพแวดล้อมที่ร้อนหรือมีฝุ่นมาก อาจจำเป็นต้องใช้วิธีการทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้
• พื้นที่ว่าง: ในการใช้งานที่มีพื้นที่จำกัด อาจเลือกใช้โซลูชันการทำความเย็นที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น เช่น การทำความเย็นด้วยของเหลว
• ค่าใช้จ่าย: ต้นทุนของระบบทำความเย็น รวมถึงต้นทุนการซื้อครั้งแรกและค่าบำรุงรักษาต่อเนื่อง ถือเป็นการพิจารณาที่สำคัญ

บทสรุป

ในฐานะซัพพลายเออร์ของ Schneider VFD ฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการเลือกวิธีการทำความเย็นที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ Schneider นำเสนอ VFD ที่หลากหลายพร้อมวิธีการทำความเย็นที่แตกต่างกัน เพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะต้องการ VFD ระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติที่เรียบง่ายและคุ้มค่าสำหรับการใช้งานขนาดเล็ก หรือ VFD ระบายความร้อนด้วยของเหลวประสิทธิภาพสูงสำหรับโครงการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เรามีโซลูชันสำหรับคุณ

หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Schneider VFD และวิธีการทำความเย็น หรือหากคุณต้องการซื้อ VFD สำหรับการใช้งานของคุณ โปรดติดต่อเรา ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือก VFD และโซลูชันการทำความเย็นที่เหมาะกับความต้องการของคุณ เราสามารถให้ข้อมูลทางเทคนิคโดยละเอียด ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ และราคาแก่คุณได้ มาทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุดของระบบควบคุมมอเตอร์ของคุณ

อ้างอิง

• คู่มือผลิตภัณฑ์ Schneider Electric และเอกสารทางเทคนิค
• มาตรฐานอุตสาหกรรมและแนวปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับไดรฟ์ความถี่แปรผันและระบบทำความเย็น