Il fornitore dell'unità di frenatura ricorda che il convertitore di frequenza, in quanto dispositivo di conversione, genererà una certa quantità di consumo energetico durante il funzionamento. Questa parte del consumo energetico varierà a seconda del carico, del metodo di controllo, della marca e delle specifiche dell'inverter. I dati mostrano che il consumo energetico del convertitore di frequenza è pari a circa il 4-5% della sua capacità. La parte inverter rappresenta circa il 50%, il raddrizzatore e il circuito CC circa il 40% e il circuito di controllo e protezione il 5-15%. La regola dei 10 °C stabilisce che quando la temperatura del dispositivo scende di 10 °C, l'affidabilità del dispositivo raddoppia. Da ciò si evince quanto sia importante per i convertitori di frequenza ridurre l'aumento di temperatura, migliorare l'affidabilità del dispositivo e quindi prolungare la vita utile delle apparecchiature, al fine di servire meglio la società.
Classificazione dei metodi di dissipazione del calore
La dissipazione del calore dei convertitori di frequenza può essere suddivisa nei seguenti tipi: dissipazione del calore naturale, raffreddamento ad aria forzata e raffreddamento ad acqua.
Dissipazione naturale del calore
I convertitori di frequenza di piccola capacità generalmente sfruttano la dissipazione naturale del calore e il loro ambiente operativo deve essere ben ventilato, privo di polvere e privo di oggetti galleggianti facilmente attaccabili. Gli oggetti che possono essere trascinati da questo tipo di convertitore di frequenza sono principalmente ventilatori di aria condizionata, macchine per intaglio, ecc. Presentano un basso consumo energetico e un ambiente di utilizzo eccellente.
Inoltre, la capacità dei convertitori di frequenza che utilizzano metodi di dissipazione naturale del calore non è sempre ridotta. Per i convertitori di frequenza a bassa capacità, è possibile scegliere un dissipatore di calore generico e richiedere che l'area di dissipazione del calore sia ampliata il più possibile entro i limiti consentiti. La spaziatura tra i dissipatori di calore dovrebbe essere ridotta per massimizzare l'area di dissipazione del calore. Per i convertitori di frequenza ad alta capacità, se è richiesta una dissipazione naturale del calore, si consiglia di utilizzare radiatori a tubi di calore (heat pipe). I radiatori a tubi di calore (heat pipe) sono una nuova generazione di radiatori, frutto della combinazione della tecnologia a tubi di calore (heat pipe) e della tecnologia dei radiatori. La loro efficienza di dissipazione del calore è estremamente elevata.
Raffreddamento ad aria forzata
Il raffreddamento ad aria forzata si riferisce al metodo di raffreddamento diretto dell'involucro dell'apparecchiatura tramite una o più ventole esterne. Poiché i convertitori di frequenza generano inevitabilmente una notevole quantità di calore durante il funzionamento, soprattutto durante il funzionamento a pieno carico prolungato e quando la temperatura ambiente è troppo elevata, per evitare un grave surriscaldamento dell'inverter è possibile aggiungere una o più ventole per raffreddare direttamente l'involucro dell'inverter. Questo metodo di raffreddamento è economico e, allo stesso tempo, è possibile aggiungere liberamente un numero maggiore di ventole per migliorare l'effetto di raffreddamento senza dover considerare i costi.
raffreddamento ad acqua
Il raffreddamento ad acqua prevede un ingresso e un'uscita e all'interno del radiatore sono presenti diversi canali per l'acqua, che sfruttano appieno i vantaggi del raffreddamento ad acqua e assorbono più calore. Questo è il principio di base dei radiatori raffreddati ad acqua. Il raffreddamento ad acqua è un metodo comune per il raffreddamento industriale, ma per le apparecchiature con convertitore di frequenza, l'utilizzo di questo metodo per la dissipazione del calore è minimo a causa dei costi elevati, delle grandi dimensioni e del fatto che la capacità dei convertitori di frequenza generici varia da diverse migliaia di volt-ampere a quasi 100 kilovolt-ampere, rendendo difficile per gli utenti accettarne il rapporto costo-efficacia. Questo metodo viene utilizzato solo in occasioni speciali e per convertitori di frequenza di grande capacità.
Indipendentemente dal metodo di dissipazione del calore utilizzato, il consumo energetico del convertitore di frequenza del motore deve essere determinato in base alla sua capacità di scegliere la ventola e il dissipatore di calore appropriati, al fine di ottenere un eccellente rapporto costi-benefici. Allo stesso tempo, è necessario considerare attentamente i fattori ambientali utilizzati nei convertitori di frequenza. È necessario adottare misure appropriate per garantire il funzionamento normale e affidabile del convertitore di frequenza in ambienti difficili come alte temperature, elevata umidità, miniere di carbone, giacimenti petroliferi e piattaforme offshore. Dal punto di vista del convertitore di frequenza stesso, è consigliabile evitare il più possibile l'influenza di fattori avversi. Ad esempio, è possibile isolare l'influenza di polvere e sabbia e solo il condotto dell'aria del radiatore è a contatto con l'aria esterna, evitando qualsiasi impatto sull'interno del convertitore di frequenza; in caso di nebbia salina e umidità, tutti i componenti del convertitore di frequenza possono essere isolati e trattati con vernice spray. Per i convertitori di frequenza operativi in loco, è necessario adottare misure per prevenire pioggia, sole, nebbia e polvere. Per ambienti ad alta temperatura e umidità, è possibile aggiungere un sistema di condizionamento dell'aria e altre apparecchiature per il raffreddamento e la deumidificazione, garantendo un ambiente ottimale per il convertitore di frequenza e un funzionamento affidabile. Approfondimento sull'effetto di dissipazione del calore e sui principi di selezione dei radiatori.