Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Vodou chlazené měniče frekvence

číslo 1/2006

Vodou chlazené měniče frekvence

Gustav Holub

Od roku 2004 nabízí německá společnost Rittal významným výrobcům měničů frekvence pro motory vyšších výkonů (např. firmám Danfoss, KEB, Siemens, Lenze, Lust) systémy kapalinového chlazení. Tento intenzivní systém chlazení, nazývaný DCP (Direct Cooling Package), byl prezentován v listopadu 2005 na veletrhu SPS/IPC/Drives v Norimberku.

Je charakteristický plochou výměníkovou hliníkovou deskou, jež je konstruována pro přímou montáž na chladicí těleso měniče frekvence. Princip fungování lze využít i pro odvod tepla z brzdných odporů, síťových filtrů a tlumivek. Je možné získat vysoký chladicí účinek na malém prostoru, např. z 90 °C na přiměřených 35 °C. Tato teplota v rozváděči nebo měniči zůstává konstantní.

Obr. 1.

Obr. 1. Měniče frekvence firmy Lust se systémem kapalinového chlazení DCP od firmy Rittal (v pozadí výměník tepla Cold Plate)

To má velký význam zejména pro polovodiče a výkonovou část měničů frekvence, neboť vzestup teploty okolí o 30 K zkracuje jejich životnost na polovinu. Chladicí deskou s kapalinou je možné odvést 70 až 80 % ztrátového tepla. Jednoduchý systém konstrukce chladiče umožňuje i vysoký stupeň krytí – až IP69, je proto vhodný i pro pracovní prostředí s nebezpečím výbuchu plynů a výparů.

Na veletrhu SPS/IPC/Drives firma Rittal předvedla variantu kompletní montáže do zadní stěny rozváděče zaměřenou na měniče frekvence. Vyznačuje se rychlostí a jednoduchostí, přičemž není zapotřebí zadní stěna rozváděče a přečnívající obvyklá chladicí žebrovaná tělesa (obr. 1). Systém DPC je stavebnicový – vodou chlazené desky jsou k dispozici v různých velikostech, které jsou přizpůsobeny rozváděčovým stavebnicím.

Řadu nových měničů frekvence s vodním chlazením od výkonu 7,5 kW již běžně nabízí firma Vacon z Finska (obr. 2). Díky vodnímu chlazení se objem měničů zmenší na 70 % (ve srovnání s nucenou vzduchovou ventilací) a odvod generovaného tepla je až 95 %.

Dánská firmy Danfoss využívá systém ploché tzv. studené desky (Cold Plate), kdy vzduch prochází zadní stěnou hliníkového výměníkového tělesa, kde se ztrátové teplo odvádí vnějším chladicím tělesem nebo přes desku s proudící vodou (obr. 3).

Obr. 2. Nejmenší měniče frekvence firmy Vacon s kapalinovým chlazením
Obr. 3. Princip nucené ventilace s vodním chladičem přes integrované chladicí těleso firmy Danfoss
Obr. 4. Měnič frekvence Acopos firmy B + R s chladicím kapalinovým systémem Cold Plate

Obr. 2. Obr. 3. Obr. 4.

Obdobné řešení chlazení měničů frekvence Acopos poskytuje firma B + R (podle místních montážních poměrů a aplikací):

  • klasicky dosavadními tichými axiálními ventilátory,
  • pomocí vložených chladičů, popř. výměníků při krytí měničů IP65 (a vyšším),
  • variantou se studenou deskou (Cold Plate) pro připojení na chladicí vodní nebo olejový systém (obr. 4).

Rovněž firma Baumüller nabízí čtyři varianty chlazení měničů frekvence, jež redukují podle potřeby ztrátové výkony v rozváděčích. V zásadě jsou možné varianty s nucenou vzduchovou ventilací, cirkulující vodou, chladičem vzduch-vzduch nebo voda-vzduch a nově i s výměníkovým systémem Cold Plate. Při vodním chlazení se radikálně zmenšuje objem měničů a při použití chladičů z ušlechtilé oceli je zaručena dlouhá životnost při velkém počtu využití.

Literatura:
[1] KRAMER, T.: Hitzköppfe sicher im Zaun. Elektroautomation, 2005, č. 11, s. 82–84.
[2] HOLZLEITNER, A.: Flexigilität durch Modularität. IEE, 2005, č. 11, s. 38–40.
[3] Dokumentace z veletrhu SPS/IPC/Drives, listopad 2005.