变频柜通风散热的设计原理

2022-05-29 14:53 成都高塔
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  在使用西门子变频柜的过程中,变频柜不仅对环境温度有要求,而且对橱柜的通风和散热能力也有要求。散热能力不足会导致设备过热报告故障和停机,长期在高温下工作的功率元件也会缩短组件的使用寿命。因此,在柜体成型的过程中,柜体内的通风和散热是我们必须注意的一个环节。让我们解释一下通风和散热的设计方法。


  冷却柜有两种不同的空冷SINAMICS装置方法:


  A.通过空气自然冷却对流。


  用冷却风扇强制冷却。


  1.自然通过空气对流冷却。


  采用自然冷却方法,通过下列公式计算出柜内产生的功率损耗,通过柜面释放到外部环境中:


  内功率损耗Pv柜。


  从内到外的热传递系数在k柜内。


  柜内和柜外热交换面积。


  具有喷漆工艺的金属板制成的柜体传热系数的典型范围为3~5.2W/(m2*k)。最低值一般用于柜体内外空气不循环的场合。最高值一般用于柜体内循环空气,外部空气静止的场合。


  柜内所有热源的功率损失必须包括在内。此外,必须考虑柜体内外传热的表面积,以及柜体安装条件的限制。


  举例:


  2000*600*600mm(H*W*D)是一排多个柜子中的**个,后板靠墙。柜体温度不超过50°,外部温度不超过30°。


  允许的功率损耗计算:


  1)这种计算是基于柜体内外空气静态状态的假设。所以热传递系数是3。


  2)由于柜体安装在墙上,是**个,因此柜体热传递的表面积仅为前部、一侧和顶部。热量不能通过背板传递。虽然连接到另一个机柜的侧板和底板是连接的,但它不能被视为一个有效的散热区。因此,本次安装的有效散热面积如下:A=1.2m2(前)+1.2m2(一侧)+0.36m2(顶部)=2.76m2


  3)20K是柜内外**温差。


  得出套入公式的结论:


  图片


  通过这个例子,只有少量的热损失可以从柜子里散开到外面。这通常用于机柜中的一些电子设备,如控制单元、终端模块、编码器模块或机柜中的开关、保险丝、铜排等。


  但是,如果机柜是安装的机柜类型模块,如G130模块、S120模块等,所产生的功率损失是几千瓦,自然冷却方式不合适,因此必须使用强制风冷。


  2.强制通过风扇进行冷却。


  柜内功率损耗加热冷空气,再将热空气带到柜外,是强制通风冷却的原理。


  假设柜体内的功率损失可以消失,工业环境安装在2000m以下的以下公式:


  通过这个公式,我们可以很容易地计算出机柜中12kww的功率损失。温差为10K,冷空气流量约为1m3/s。同时,需要注意的是,机柜需要配备适当尺寸的通风孔,以确保气流。


  这个例子清楚地表明,空冷的SINMAICS功率部件需要强冷,所以安装这个功率单元的柜子应该标配风扇。

变频柜cdgaota (8).jpg


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