उच्च शक्ति आवृत्ति कनवर्टर शीतलन तरीके

फ़्रिक्वेंसी कन्वर्टर्स वाणिज्यिक और औद्योगिक मोटरों के लिए शक्ति और नियंत्रण प्रदान करते हैं और उन्हें उनके डिज़ाइन और अनुप्रयोग वातावरण के अनुसार थर्मल रूप से संरक्षित किया जाना चाहिए। फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के मुख्य लाभ लचीले नियंत्रण, स्थिर स्टार्टअप और शटडाउन प्रदर्शन, और परिवर्तनीय भार के तहत संचालित केन्द्रापसारक प्रशंसकों और पंपों द्वारा लाई गई महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत हैं।

अधिकांश फ़्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स और उनके सहायक उपकरण की दक्षता में न केवल 4 प्रतिशत की वृद्धि हुई है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली में भी 2 प्रतिशत की वृद्धि हुई है। हालाँकि, उच्च-शक्ति आवृत्ति कनवर्टर में बड़े बिजली रूपांतरण के कारण, भले ही दक्षता हानि कम हो, इससे कई किलोवाट से लेकर दसियों किलोवाट तक अपशिष्ट ताप उत्पन्न होगा। हमें इस गर्मी को ख़त्म करने का प्रयास करना चाहिए।

1. खुला या सीलबंद:

खुली एयर-कूल्ड कैबिनेट में, इन गर्मी को दूर करना आसान है। हालांकि, कठोर वातावरण में, ठंडा करने के लिए फिल्टर फैन कूलिंग या सीधे वायु प्रवाह का उपयोग करना असंभव है, और शेल का ताप प्रबंधन डिजाइन प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन गया है। आवृत्ति कनवर्टर के लिए अनुसंधान रणनीति बहुत महत्वपूर्ण है जो कठोर वातावरण में मध्यम और उच्च-शक्ति सीलबंद शेल को कुशलतापूर्वक, निष्क्रिय और आर्थिक रूप से ठंडा करती है।

खुली वायु प्रवाह कैबिनेट परिवेशी वायु को कैबिनेट के माध्यम से प्रसारित कर सकती है और उच्च-शक्ति मॉड्यूल को सीधे और प्रभावी ढंग से ठंडा कर सकती है। सीलबंद घेरा बाहरी हवा को कैबिनेट में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देता है, लेकिन इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों को ठंडा करने और हीट एक्सचेंजर के माध्यम से गर्मी को परिवेशी वायु में निर्यात करने के लिए कैबिनेट में हवा का उपयोग करता है। दोनों कैबिनेट कम बिजली प्रणालियों के लिए उपयुक्त हैं। हालाँकि, कई उच्च-शक्ति इन्वर्टर कैबिनेट के लिए, बिजली की खपत का स्तर एयर कूलिंग की तुलना में अधिक है। कम शक्ति वाले घटकों को आम तौर पर वायु प्रवाह द्वारा सीधे ठंडा किया जाता है, जबकि उच्च शक्ति वाले घटकों को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से सुविधा शीतलन जल, भाप संपीड़न प्रणाली या पंप किए गए तरल प्रणाली द्वारा ठंडा किया जाता है।

2. थर्मोसाइफन शीतलन:

लूप थर्मोसाइफन (एलटीएस) एक गुरुत्वाकर्षण चालित दो-चरण शीतलन उपकरण है। उनका कार्य करने का तरीका हीट पाइप के समान है। जब तक कार्यशील द्रव एक बंद चक्र में वाष्पित और संघनित होता है, तब तक यह एक निश्चित दूरी के भीतर गर्मी स्थानांतरित कर सकता है। हीट पाइप की तुलना में, लूप थर्मोसाइफन का मुख्य लाभ यह है कि यह प्रवाहकीय कार्यशील तरल पदार्थ का उपयोग कर सकता है और उच्च शक्ति को कुशलतापूर्वक और दूर से संचारित कर सकता है। सक्रिय तरल शीतलक, भाप संपीड़न या पंप किए गए दो-चरण शीतलन प्रणाली की तुलना में, लूप थर्मोसाइफन में कोई गतिशील भाग नहीं होता है और इसकी विश्वसनीयता अधिक होती है। लूप थर्मोसाइफन कैबिनेट में बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरण से कैबिनेट के बाहरी वातावरण में उच्च-शक्ति अपशिष्ट गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए बहुत उपयुक्त है।

3. सीलबंद शेल हीट एक्सचेंजर:

लूप थर्मोसाइफन और सीलबंद हीट एक्सचेंजर के संयोजन में, लूप थर्मोसाइफन की ठंडी प्लेट पर हाई-पावर इंसुलेटेड गेट बाइपोलर ट्रांजिस्टर (आईजीबीटी) या इंटीग्रेटेड गेट कम्यूटेटेड थाइरिस्टर (आईजीसीटी) स्थापित किया जाता है। इसका 10 किलोवाट लोड प्लस हीट लोड लूप थर्मोसाइफन के माध्यम से बाहरी कैबिनेट की हवा में फैल जाता है। सभी माध्यमिक इलेक्ट्रॉनिक घटकों को सीलबंद गैस-गैस हीट एक्सचेंजर द्वारा ठंडा किया जाता है, जो लगभग 1 किलोवाट की अपशिष्ट गर्मी निर्यात कर सकता है। सीलबंद शेल कूलर पावर इलेक्ट्रॉनिक्स कैबिनेट में कम-शक्ति और वितरित घटकों द्वारा उत्पन्न गर्मी का निर्वहन कर सकता है, और बाहरी हवा में प्रदूषकों को इन घटकों के साथ बातचीत करने से रोक सकता है। दो शीतलन समाधानों का संयोजन कठोर कार्य वातावरण के लिए आवश्यक सीलबंद शेल में उच्च-शक्ति मोटर नियंत्रक को विश्वसनीय रूप से ठंडा कर सकता है।

4. तरल शीतलन:

तरल शीतलन औद्योगिक तरल शीतलन का एक सामान्य तरीका है। फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के उपकरण के लिए, छोटी क्षमता वाले फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर में उपयोग किए जाने पर इसकी उच्च लागत और बड़ी मात्रा के कारण गर्मी अपव्यय के लिए इस विधि का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। इसके अलावा, चूंकि सामान्य आवृत्ति कनवर्टर की क्षमता कुछ केवीए से लेकर लगभग 100 केवीए तक होती है और क्षमता बहुत बड़ी नहीं होती है, इसलिए लागत प्रदर्शन को उपयोगकर्ताओं के लिए स्वीकार्य बनाना मुश्किल होता है। इस पद्धति का उपयोग केवल विशेष अवसरों) और विशेष रूप से बड़ी क्षमता वाले आवृत्ति कनवर्टर्स में किया जाता है।

इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कौन सा थर्मल समाधान अपनाया गया है, इसकी बिजली खपत आवृत्ति कनवर्टर की क्षमता के अनुसार निर्धारित की जाएगी, और उत्कृष्ट लागत प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए उपयुक्त प्रशंसकों और रेडिएटर का चयन किया जाएगा। साथ ही, आवृत्ति कनवर्टर द्वारा उपयोग किए जाने वाले पर्यावरणीय कारकों को पूरी तरह से ध्यान में रखा जाएगा। कठोर वातावरण को देखते हुए, फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के सामान्य और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए संबंधित उपाय किए जाने चाहिए। फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के दृष्टिकोण से, फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए प्रतिकूल कारकों के प्रभाव से जहाँ तक संभव हो बचा जाना चाहिए।