อินเวอร์เตอร์กำลังสูงส่วนใหญ่และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องถูกรวมเข้ากับตู้ไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ไม่เพียงแต่ปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ แต่ประสิทธิภาพของตัวอินเวอร์เตอร์เองก็สูงมาก โดยมีการสูญเสียเพียง 2% ถึง 4% อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการแปลงพลังงานจำนวนมากในอินเวอร์เตอร์กำลังสูง แม้ว่าการสูญเสียประสิทธิภาพจะต่ำ แต่ก็จะนำไปสู่การสร้างความร้อนเหลือทิ้งหลายกิโลวัตต์ถึงหลายสิบกิโลวัตต์ ซึ่งต้องระบายออก
ในตู้ที่ระบายอากาศแบบเปิด การขจัดความร้อนนี้ทำได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งการระบายความร้อนด้วยพัดลมพร้อมตัวกรองหรือการระบายความร้อนด้วยการไหลของอากาศโดยตรงไม่สามารถทำได้ การจัดการความร้อนของตู้จึงกลายเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการออกแบบ กลยุทธ์ต่างๆ มีความจำเป็นเพื่อระบายความร้อนให้กับไดรฟ์ในตู้ปิดสนิทขนาดกลางและขนาดสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างมีประสิทธิภาพ แบบพาสซีฟ และประหยัด
ตู้ที่มีการไหลของอากาศแบบเปิดช่วยให้อากาศโดยรอบไหลผ่านตู้ได้ ทำให้ระบายความร้อนให้กับโมดูลกำลังสูงได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพนี้อาจทำให้สิ่งปนเปื้อนภายนอกเข้าสู่ตู้ได้ ซึ่งโดยทั่วไปจะลดลงโดยใช้ระบบกรองพัดลมเพื่อกรองอากาศที่ไหลเข้าสู่ตู้ ตัวกรองช่วยลดฝุ่นและเศษขยะ แต่ต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อทำความสะอาดหรือเปลี่ยนตัวกรอง
ในระบบเหล่านี้ ส่วนประกอบกำลังสูง (ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน, ไทริสเตอร์สับเปลี่ยนเกตแบบรวม, วงจรเรียงกระแสควบคุมซิลิคอน) โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับแผ่นเย็นที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว จากนั้นของเหลวจะถ่ายเทความร้อนออกสู่อากาศโดยรอบโดยใช้ระบบอัดไอหรือผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเหลวสู่อากาศ ในทั้งสองกรณี ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศโดยรอบที่ต้องการสามารถติดตั้งภายในหรือภายนอกอาคารได้ ข้อเสียหลักของระบบเหล่านี้คือความท้าทายในการนำของเหลวเข้าสู่ตู้และการวางท่อส่งน้ำหล่อเย็นเข้าและออกจากตู้
ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด (LTS) เป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนแบบสองเฟสที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง ทำงานคล้ายกับท่อความร้อน โดยสารทำงานจะระเหยและควบแน่นในวงจรปิดเพื่อถ่ายเทความร้อนในระยะทางที่กำหนด ข้อได้เปรียบหลักของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเหนือท่อความร้อนคือความสามารถในการใช้สารทำงานที่เป็นสื่อนำไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งผ่านพลังงานสูงในระยะทางไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวและมีความน่าเชื่อถือมากกว่าระบบน้ำหล่อเย็นแบบแอคทีฟ ระบบอัดไอ หรือระบบระบายความร้อนแบบสองเฟสแบบปั๊ม ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายเทความร้อนทิ้งกำลังสูงจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังในตู้ไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกตู้
ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเป็นวิธีการที่ยอดเยี่ยมในการขจัดความร้อนปริมาณมากโดยตรงจากส่วนประกอบที่สร้างความร้อนสูง อย่างไรก็ตาม ภาระความร้อนทิ้งของส่วนประกอบรองยังคงต้องได้รับการระบายความร้อน ส่วนประกอบรองเหล่านี้ รวมถึงอุปกรณ์กำลังต่ำจำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วตู้ ระบายความร้อนโดยการสัมผัสโดยตรงได้ยาก สำหรับส่วนประกอบกำลังต่ำและฟลักซ์ความร้อนต่ำเหล่านี้ การระบายความร้อนด้วยอากาศโดยตรงเป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงที่สุด ส่วนประกอบกำลังต่ำสามารถระบายความร้อนได้ง่ายด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศสู่อากาศในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของการปิดผนึกของตู้
ในการรวมกันของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปิดสนิท ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวนกำลังสูง (IGBT) หรือไทริสเตอร์สับเปลี่ยนเกตแบบรวม (IGCT) จะถูกติดตั้งบนแผ่นเย็นของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด และภาระความร้อน 10 กิโลวัตต์บวกภาระความร้อนจะถูกระบายออกสู่อากาศภายนอกตู้ผ่านไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด (ดูรูปที่ 2) ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์รองทั้งหมดถูกระบายความร้อนด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศสู่อากาศแบบปิดสนิท ซึ่งสามารถขจัดความร้อนทิ้งได้ประมาณ 1 กิโลวัตต์
ปั๊มจ่ายน้ำของโรงไฟฟ้าหลายแห่งก็มีกำลังค่อนข้างสูงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาด 2*300 เมกะวัตต์มีปั๊มจ่ายน้ำที่มีกำลัง 5500 กิโลวัตต์ ด้วยกำลังที่มากขนาดนี้ จึงใช้ประเภทแรงดันปานกลางและสูง เช่น 6 กิโลโวลต์
โรงโม่ลูกบอลบางแห่งก็มีกำลังค่อนข้างมากเช่นกัน เช่น โรงโม่ลูกบอล Ф5500×8500 ซึ่งกำลังมอเตอร์คือ 4500 กิโลวัตต์
นอกจากนี้ยังมีโรงรีดขนาดใหญ่บางแห่งที่มีกำลังมอเตอร์ค่อนข้างมาก โดยเฉพาะอุปกรณ์รีดร้อน ตัวอย่างเช่น กำลังมอเตอร์ของโรงรีดขั้นสุดท้ายบางแห่งคือ 11,000 กิโลวัตต์
วิธีการระบายความร้อนทั่วไปสำหรับอินเวอร์เตอร์
ตามโครงสร้างปัจจุบันของอินเวอร์เตอร์ การระบายความร้อนโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทต่อไปนี้: การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อน การระบายความร้อนด้วยของเหลว และการระบายความร้อนด้วยสภาพแวดล้อมภายนอก
(I) การระบายความร้อนตามธรรมชาติ สำหรับอินเวอร์เตอร์ความจุขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะใช้การระบายความร้อนตามธรรมชาติ สภาพแวดล้อมการใช้งานควรมีการระบายอากาศที่ดีและปราศจากฝุ่นและวัตถุลอย อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องปรับอากาศภายในบ้าน เครื่องจักรกลซีเอ็นซี เป็นต้น ซึ่งมีกำลังไฟต่ำมากและสภาพแวดล้อมการใช้งานค่อนข้างดี
(II) การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อน
การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนเป็นวิธีการระบายความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ดังแสดงในรูปที่ 2 ด้วยการพัฒนาของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แผงระบายความร้อนของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน โดยมีแนวโน้มไปสู่การกำหนดมาตรฐาน การผลิตเป็นชุด และการใช้งานทั่วไป ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ใหม่กำลังพัฒนาไปในทิศทางของความต้านทานความร้อนต่ำ ฟังก์ชันหลากหลาย ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และเหมาะสำหรับการผลิตและการติดตั้งแบบอัตโนมัติ ผู้ผลิตแผงระบายความร้อนรายใหญ่หลายรายในโลกมีผลิตภัณฑ์หลายพันซีรีส์ ซึ่งทั้งหมดผ่านการทดสอบและให้กราฟการใช้พลังงานและความต้านทานความร้อนของแผงระบายความร้อน ซึ่งให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้ในการเลือกอย่างแม่นยำ ในเวลาเดียวกัน การพัฒนาพัดลมระบายความร้อนก็ค่อนข้างรวดเร็ว โดยแสดงคุณสมบัติของขนาดเล็ก อายุการใช้งานยาวนาน เสียงรบกวนต่ำ การใช้พลังงานต่ำ ปริมาณลมมาก และการป้องกันสูง ตัวอย่างเช่น พัดลมระบายความร้อนอินเวอร์เตอร์กำลังต่ำที่ใช้กันทั่วไปมีขนาดเพียง 25 มม.×25 มม.×10 มม. พัดลมอายุการใช้งานยาวนานของญี่ปุ่น SANYO สามารถถึง 200,000 ชั่วโมง และระดับการป้องกันสามารถถึง IPX5; ยังมีสิงคโปร์พัดลมแกนปริมาณลมมาก LEIPOLE,ที่มีปริมาณการระบายอากาศสูงถึง 5700 ลบ.ม./ชม. ปัจจัยเหล่านี้ให้พื้นที่เลือกที่กว้างมากแก่นักออกแบบ
การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนถูกใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากส่วนประกอบ (พัดลม หม้อน้ำ) ที่ใช้เลือกได้ง่าย ต้นทุนไม่สูงเกินไป และความจุของอินเวอร์เตอร์สามารถมีได้ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยกิโลโวลต์แอมป์ หรือสูงกว่านั้น (โดยใช้ยูนิตแบบขนาน)
(1) การระบายความร้อนด้วยพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์
การระบายความร้อนด้วยพัดลมในตัวมักใช้กับอินเวอร์เตอร์เอนกประสงค์ขนาดความจุเล็ก โดยการติดตั้งอินเวอร์เตอร์อย่างถูกต้อง จะทำให้ความสามารถในการระบายความร้อนของพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด พัดลมในตัวสามารถระบายความร้อนภายในอินเวอร์เตอร์ได้ การระบายความร้อนขั้นสุดท้ายจะดำเนินการผ่านแผ่นเหล็กของกล่องอินเวอร์เตอร์ วิธีการระบายความร้อนที่ใช้เฉพาะพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์เหมาะสำหรับกล่องควบคุมที่แยกอินเวอร์เตอร์และกล่องควบคุมที่มีส่วนประกอบควบคุมค่อนข้างน้อย หากมีอินเวอร์เตอร์หลายตัวหรือส่วนประกอบไฟฟ้าอื่นๆ ที่มีการระบายความร้อนค่อนข้างมากในกล่องควบคุมอินเวอร์เตอร์ ผลการระบายความร้อนจะไม่ชัดเจนมากนัก
(2) การระบายความร้อนด้วยพัดลมภายนอกของอินเวอร์เตอร์
โดยการเพิ่มพัดลมหลายตัวที่มีฟังก์ชันการระบายอากาศแบบพาความร้อนในกล่องควบคุมที่ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมาก และลดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการทำงานของอินเวอร์เตอร์ ความจุของพัดลมสามารถคำนวณได้จากการระบายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ มาพูดถึงวิธีการเลือกทั่วไป: จากประสบการณ์ เราคำนวณว่าสำหรับทุกๆ 1 กิโลวัตต์ของความร้อนที่เกิดจากการใช้พลังงาน ปริมาณลมระบายของพัดลมคือ 360 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง และการใช้พลังงานของอินเวอร์เตอร์คือ 4-5% ของความจุ ที่นี่เราคำนวณที่ 5% และเราจะได้ความสัมพันธ์ระหว่างพัดลมที่เหมาะกับอินเวอร์เตอร์และความจุของมัน: ตัวอย่างเช่น: กำลังของอินเวอร์เตอร์คือ 90 กิโลวัตต์ ดังนั้น: ปริมาณลมระบายของพัดลม (ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง) = ความจุอินเวอร์เตอร์ × 5% × 360 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงต่อกิโลวัตต์ = 1620 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง
จากนั้นเลือกรุ่นพัดลมของผู้ผลิตต่างๆ ตามปริมาณลมระบายของพัดลมเพื่อให้ได้พัดลมที่ตรงตามเงื่อนไขของเรา โดยทั่วไปแล้ว การระบายความร้อนด้วยพัดลมเป็นวิธีการหลักในการระบายความร้อนอินเวอร์เตอร์ในขั้นตอนนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับตู้ควบคุมที่ค่อนข้างใหญ่ และเมื่อส่วนประกอบไฟฟ้าในตู้ควบคุมทำงานและเกิดความร้อนพร้อมกัน เหมาะสำหรับตู้ควบคุมแบบรวมศูนย์ที่มีการบูรณาการสูงและกล่องควบคุม นอกจากนี้ เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องในปีที่ผ่านมา พัดลมระบายความร้อนจึงไม่ใหญ่โตเหมือนในปีก่อนๆ และพัดลมขนาดเล็กแต่ทรงพลังมีอยู่ทั่วไป ความคุ้มค่าก็ดีกว่าวิธีการระบายความร้อนอื่นๆ มาก
ในตู้ที่ระบายอากาศแบบเปิด การขจัดความร้อนนี้ทำได้ง่าย อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งการระบายความร้อนด้วยพัดลมพร้อมตัวกรองหรือการระบายความร้อนด้วยการไหลของอากาศโดยตรงไม่สามารถทำได้ การจัดการความร้อนของตู้จึงกลายเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการออกแบบ กลยุทธ์ต่างๆ มีความจำเป็นเพื่อระบายความร้อนให้กับไดรฟ์ในตู้ปิดสนิทขนาดกลางและขนาดสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างมีประสิทธิภาพ แบบพาสซีฟ และประหยัด
01 การไหลของอากาศหรือแบบปิดสนิท
ตู้ที่มีการไหลของอากาศแบบเปิดช่วยให้อากาศโดยรอบไหลผ่านตู้ได้ ทำให้ระบายความร้อนให้กับโมดูลกำลังสูงได้โดยตรง อย่างไรก็ตาม การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพนี้อาจทำให้สิ่งปนเปื้อนภายนอกเข้าสู่ตู้ได้ ซึ่งโดยทั่วไปจะลดลงโดยใช้ระบบกรองพัดลมเพื่อกรองอากาศที่ไหลเข้าสู่ตู้ ตัวกรองช่วยลดฝุ่นและเศษขยะ แต่ต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อทำความสะอาดหรือเปลี่ยนตัวกรอง
ในระบบเหล่านี้ ส่วนประกอบกำลังสูง (ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวน, ไทริสเตอร์สับเปลี่ยนเกตแบบรวม, วงจรเรียงกระแสควบคุมซิลิคอน) โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับแผ่นเย็นที่ระบายความร้อนด้วยของเหลว จากนั้นของเหลวจะถ่ายเทความร้อนออกสู่อากาศโดยรอบโดยใช้ระบบอัดไอหรือผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเหลวสู่อากาศ ในทั้งสองกรณี ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศโดยรอบที่ต้องการสามารถติดตั้งภายในหรือภายนอกอาคารได้ ข้อเสียหลักของระบบเหล่านี้คือความท้าทายในการนำของเหลวเข้าสู่ตู้และการวางท่อส่งน้ำหล่อเย็นเข้าและออกจากตู้
02 ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด
ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด (LTS) เป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนแบบสองเฟสที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง ทำงานคล้ายกับท่อความร้อน โดยสารทำงานจะระเหยและควบแน่นในวงจรปิดเพื่อถ่ายเทความร้อนในระยะทางที่กำหนด ข้อได้เปรียบหลักของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเหนือท่อความร้อนคือความสามารถในการใช้สารทำงานที่เป็นสื่อนำไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งผ่านพลังงานสูงในระยะทางไกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวและมีความน่าเชื่อถือมากกว่าระบบน้ำหล่อเย็นแบบแอคทีฟ ระบบอัดไอ หรือระบบระบายความร้อนแบบสองเฟสแบบปั๊ม ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายเทความร้อนทิ้งกำลังสูงจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังในตู้ไปยังสภาพแวดล้อมภายนอกตู้
03 ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับตู้ปิดสนิท
ไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดเป็นวิธีการที่ยอดเยี่ยมในการขจัดความร้อนปริมาณมากโดยตรงจากส่วนประกอบที่สร้างความร้อนสูง อย่างไรก็ตาม ภาระความร้อนทิ้งของส่วนประกอบรองยังคงต้องได้รับการระบายความร้อน ส่วนประกอบรองเหล่านี้ รวมถึงอุปกรณ์กำลังต่ำจำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วตู้ ระบายความร้อนโดยการสัมผัสโดยตรงได้ยาก สำหรับส่วนประกอบกำลังต่ำและฟลักซ์ความร้อนต่ำเหล่านี้ การระบายความร้อนด้วยอากาศโดยตรงเป็นวิธีที่ใช้งานได้จริงที่สุด ส่วนประกอบกำลังต่ำสามารถระบายความร้อนได้ง่ายด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศสู่อากาศในขณะที่รักษาความสมบูรณ์ของการปิดผนึกของตู้
ในการรวมกันของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิดและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปิดสนิท ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตฉนวนกำลังสูง (IGBT) หรือไทริสเตอร์สับเปลี่ยนเกตแบบรวม (IGCT) จะถูกติดตั้งบนแผ่นเย็นของไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด และภาระความร้อน 10 กิโลวัตต์บวกภาระความร้อนจะถูกระบายออกสู่อากาศภายนอกตู้ผ่านไซฟอนความร้อนแบบวงจรปิด (ดูรูปที่ 2) ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์รองทั้งหมดถูกระบายความร้อนด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อนอากาศสู่อากาศแบบปิดสนิท ซึ่งสามารถขจัดความร้อนทิ้งได้ประมาณ 1 กิโลวัตต์
ปั๊มจ่ายน้ำของโรงไฟฟ้าหลายแห่งก็มีกำลังค่อนข้างสูงเช่นกัน ตัวอย่างเช่น โรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาด 2*300 เมกะวัตต์มีปั๊มจ่ายน้ำที่มีกำลัง 5500 กิโลวัตต์ ด้วยกำลังที่มากขนาดนี้ จึงใช้ประเภทแรงดันปานกลางและสูง เช่น 6 กิโลโวลต์
โรงโม่ลูกบอลบางแห่งก็มีกำลังค่อนข้างมากเช่นกัน เช่น โรงโม่ลูกบอล Ф5500×8500 ซึ่งกำลังมอเตอร์คือ 4500 กิโลวัตต์
นอกจากนี้ยังมีโรงรีดขนาดใหญ่บางแห่งที่มีกำลังมอเตอร์ค่อนข้างมาก โดยเฉพาะอุปกรณ์รีดร้อน ตัวอย่างเช่น กำลังมอเตอร์ของโรงรีดขั้นสุดท้ายบางแห่งคือ 11,000 กิโลวัตต์
วิธีการระบายความร้อนทั่วไปสำหรับอินเวอร์เตอร์
ตามโครงสร้างปัจจุบันของอินเวอร์เตอร์ การระบายความร้อนโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทต่อไปนี้: การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อน การระบายความร้อนด้วยของเหลว และการระบายความร้อนด้วยสภาพแวดล้อมภายนอก
(I) การระบายความร้อนตามธรรมชาติ สำหรับอินเวอร์เตอร์ความจุขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะใช้การระบายความร้อนตามธรรมชาติ สภาพแวดล้อมการใช้งานควรมีการระบายอากาศที่ดีและปราศจากฝุ่นและวัตถุลอย อินเวอร์เตอร์ประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับเครื่องปรับอากาศภายในบ้าน เครื่องจักรกลซีเอ็นซี เป็นต้น ซึ่งมีกำลังไฟต่ำมากและสภาพแวดล้อมการใช้งานค่อนข้างดี
(II) การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อน
การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนเป็นวิธีการระบายความร้อนที่ใช้กันทั่วไป ดังแสดงในรูปที่ 2 ด้วยการพัฒนาของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แผงระบายความร้อนของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน โดยมีแนวโน้มไปสู่การกำหนดมาตรฐาน การผลิตเป็นชุด และการใช้งานทั่วไป ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ใหม่กำลังพัฒนาไปในทิศทางของความต้านทานความร้อนต่ำ ฟังก์ชันหลากหลาย ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และเหมาะสำหรับการผลิตและการติดตั้งแบบอัตโนมัติ ผู้ผลิตแผงระบายความร้อนรายใหญ่หลายรายในโลกมีผลิตภัณฑ์หลายพันซีรีส์ ซึ่งทั้งหมดผ่านการทดสอบและให้กราฟการใช้พลังงานและความต้านทานความร้อนของแผงระบายความร้อน ซึ่งให้ความสะดวกแก่ผู้ใช้ในการเลือกอย่างแม่นยำ ในเวลาเดียวกัน การพัฒนาพัดลมระบายความร้อนก็ค่อนข้างรวดเร็ว โดยแสดงคุณสมบัติของขนาดเล็ก อายุการใช้งานยาวนาน เสียงรบกวนต่ำ การใช้พลังงานต่ำ ปริมาณลมมาก และการป้องกันสูง ตัวอย่างเช่น พัดลมระบายความร้อนอินเวอร์เตอร์กำลังต่ำที่ใช้กันทั่วไปมีขนาดเพียง 25 มม.×25 มม.×10 มม. พัดลมอายุการใช้งานยาวนานของญี่ปุ่น SANYO สามารถถึง 200,000 ชั่วโมง และระดับการป้องกันสามารถถึง IPX5; ยังมีสิงคโปร์พัดลมแกนปริมาณลมมาก LEIPOLE,ที่มีปริมาณการระบายอากาศสูงถึง 5700 ลบ.ม./ชม. ปัจจัยเหล่านี้ให้พื้นที่เลือกที่กว้างมากแก่นักออกแบบ
การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนถูกใช้อย่างแพร่หลายเนื่องจากส่วนประกอบ (พัดลม หม้อน้ำ) ที่ใช้เลือกได้ง่าย ต้นทุนไม่สูงเกินไป และความจุของอินเวอร์เตอร์สามารถมีได้ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยกิโลโวลต์แอมป์ หรือสูงกว่านั้น (โดยใช้ยูนิตแบบขนาน)
(1) การระบายความร้อนด้วยพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์
การระบายความร้อนด้วยพัดลมในตัวมักใช้กับอินเวอร์เตอร์เอนกประสงค์ขนาดความจุเล็ก โดยการติดตั้งอินเวอร์เตอร์อย่างถูกต้อง จะทำให้ความสามารถในการระบายความร้อนของพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์มีประสิทธิภาพสูงสุด พัดลมในตัวสามารถระบายความร้อนภายในอินเวอร์เตอร์ได้ การระบายความร้อนขั้นสุดท้ายจะดำเนินการผ่านแผ่นเหล็กของกล่องอินเวอร์เตอร์ วิธีการระบายความร้อนที่ใช้เฉพาะพัดลมในตัวของอินเวอร์เตอร์เหมาะสำหรับกล่องควบคุมที่แยกอินเวอร์เตอร์และกล่องควบคุมที่มีส่วนประกอบควบคุมค่อนข้างน้อย หากมีอินเวอร์เตอร์หลายตัวหรือส่วนประกอบไฟฟ้าอื่นๆ ที่มีการระบายความร้อนค่อนข้างมากในกล่องควบคุมอินเวอร์เตอร์ ผลการระบายความร้อนจะไม่ชัดเจนมากนัก
(2) การระบายความร้อนด้วยพัดลมภายนอกของอินเวอร์เตอร์
โดยการเพิ่มพัดลมหลายตัวที่มีฟังก์ชันการระบายอากาศแบบพาความร้อนในกล่องควบคุมที่ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างมาก และลดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมการทำงานของอินเวอร์เตอร์ ความจุของพัดลมสามารถคำนวณได้จากการระบายความร้อนของอินเวอร์เตอร์ มาพูดถึงวิธีการเลือกทั่วไป: จากประสบการณ์ เราคำนวณว่าสำหรับทุกๆ 1 กิโลวัตต์ของความร้อนที่เกิดจากการใช้พลังงาน ปริมาณลมระบายของพัดลมคือ 360 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง และการใช้พลังงานของอินเวอร์เตอร์คือ 4-5% ของความจุ ที่นี่เราคำนวณที่ 5% และเราจะได้ความสัมพันธ์ระหว่างพัดลมที่เหมาะกับอินเวอร์เตอร์และความจุของมัน: ตัวอย่างเช่น: กำลังของอินเวอร์เตอร์คือ 90 กิโลวัตต์ ดังนั้น: ปริมาณลมระบายของพัดลม (ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง) = ความจุอินเวอร์เตอร์ × 5% × 360 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมงต่อกิโลวัตต์ = 1620 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง
จากนั้นเลือกรุ่นพัดลมของผู้ผลิตต่างๆ ตามปริมาณลมระบายของพัดลมเพื่อให้ได้พัดลมที่ตรงตามเงื่อนไขของเรา โดยทั่วไปแล้ว การระบายความร้อนด้วยพัดลมเป็นวิธีการหลักในการระบายความร้อนอินเวอร์เตอร์ในขั้นตอนนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับตู้ควบคุมที่ค่อนข้างใหญ่ และเมื่อส่วนประกอบไฟฟ้าในตู้ควบคุมทำงานและเกิดความร้อนพร้อมกัน เหมาะสำหรับตู้ควบคุมแบบรวมศูนย์ที่มีการบูรณาการสูงและกล่องควบคุม นอกจากนี้ เนื่องจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องในปีที่ผ่านมา พัดลมระบายความร้อนจึงไม่ใหญ่โตเหมือนในปีก่อนๆ และพัดลมขนาดเล็กแต่ทรงพลังมีอยู่ทั่วไป ความคุ้มค่าก็ดีกว่าวิธีการระบายความร้อนอื่นๆ มาก