中國電力電子產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊：在選擇企業(yè)工業(yè)散熱器的時(shí)候首要注意的就是這款散熱器的材質(zhì)，他的傳導(dǎo)性是否能夠達(dá)到企業(yè)在生產(chǎn)工作中的需求。恰恰是這一因素極大的影響著散熱器的整體性能和壽命。
金屬之所以成為當(dāng)今散熱片的唯一選擇，是因?yàn)橄啾绕渌腆w材料，金屬具備熱傳導(dǎo)性較好，延展性強(qiáng)，高溫下相對(duì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。由于igbt和整流管是高密度發(fā)熱體，這就意味著散熱片必須有足夠的瞬時(shí)吸熱能力，盡可能迅速地吸收其熱量。所以散熱片所選材質(zhì)不僅與其體積重量直接掛鉤，而且會(huì)影響散熱性能，加工工藝以及生產(chǎn)成本是散熱片的重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。對(duì)于金屬來說，熱傳導(dǎo)系數(shù)和比熱是選擇作為散熱材料的重要依據(jù)。
通過金屬傳導(dǎo)系數(shù)的對(duì)比選擇材質(zhì)
熱傳導(dǎo)系數(shù)代表了金屬對(duì)熱的傳導(dǎo)能力，單位為w/mk，數(shù)值越大，熱傳導(dǎo)性就越強(qiáng)，即熱傳導(dǎo)速度越快，銅的傳導(dǎo)系數(shù)約為鋁的1.8倍，能迅速帶走熱量，而銀的導(dǎo)熱系數(shù)雖然高于銅控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，但其成本昂貴，生產(chǎn)不現(xiàn)實(shí)。
再從比熱上看，比熱是金屬的一個(gè)固有特性，即1kg該類金屬溫度升高1℃所吸收的熱量，鋁的比熱似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銅更能滿足儲(chǔ)熱片和吸熱底部的要求，不過，銅的密度是鋁的3.3倍，即在體積相同的情況下，銅散熱片的重量是鋁散熱片的3.3倍，所以相同體積的銅散熱片能比鋁散熱片多吸收40%的熱量，具備更大的儲(chǔ)熱能力。銅材質(zhì)散熱底板成為現(xiàn)在變頻器散熱器的主要材料。
散熱設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
根據(jù)發(fā)熱體的功率，為了能夠迅速散出散熱片底部所儲(chǔ)存的熱量，就必須將熱傳導(dǎo)至鰭片的每個(gè)部分，以增大熱變換面積，吸熱底部與鰭片間的導(dǎo)熱能力取決于結(jié)合方式和連接面積，對(duì)于空氣冷卻方式，可以在散熱板上多加鰭片增大散熱交換面積就可以。對(duì)于大容量、大功率的變頻器來說，就應(yīng)采用更好的散熱方式-熱管。熱管散熱器是采用水或其他熱流體為冷卻介質(zhì)，密封在具有毛細(xì)結(jié)構(gòu)的銅管內(nèi)的沸騰散熱管。功率器件產(chǎn)生的熱量通過散熱器傳導(dǎo)給流體，流體汽化后擴(kuò)散至整個(gè)銅管，以散熱片散熱冷卻成液體后流到吸熱面。熱管的傳熱速度是銅的10倍，所以熱管散熱器具有傳熱能力強(qiáng)，均溫能力優(yōu)良，熱密度可變，無外加設(shè)備，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，不用維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)變頻器發(fā)熱功率的大小合理選擇熱管的尺寸時(shí)，也要有些注意事項(xiàng)。熱管散熱器的鰭片主要為鋁片，在煤礦井下，鋁為限用材質(zhì)，為了防止碰撞摩擦火花引起的煤礦安全問題以及防止煤塊或其他物件雜壞散熱器，影響散熱效果，散熱器要具有防護(hù)裝置，防護(hù)罩的設(shè)計(jì)要充分考慮到散熱器的熱量與冷卻介質(zhì)的交換能力。同時(shí)可以安裝防爆風(fēng)扇，強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，增強(qiáng)散熱效果。
運(yùn)用水冷方式實(shí)現(xiàn)冷卻
對(duì)于使用現(xiàn)場(chǎng)有可靠的清潔水的情況，可以使用水冷方式，由于水的比熱容較大，可以將散熱板上的熱量迅速吸收，通過循環(huán)或排出熱水，使之達(dá)到冷卻效果，所以水冷變頻器可以在防爆腔體較小的情況下，使用大功率變頻器，這就解決了煤礦下限于體積的要求，但同時(shí)要求使用現(xiàn)場(chǎng)能夠提供清潔的水源，對(duì)于采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)來說，要用到水霧化降塵處理，可以先將水冷卻變頻器部分后去除塵，充分利用資源，對(duì)于皮帶機(jī)專用變頻器來說，如附近有水源，也可使用水冷方式。
目前為止，通用水冷方式隔爆型變頻器，主要是將大功率元器件安放在光滑的鋁板或銅板上，鋁板或銅板再嵌入防爆外殼的內(nèi)腔上，通過外殼中布置的水道把熱量帶走，由于材料和加工工藝，熱量很難迅速傳出，對(duì)于中小型的變頻器來說，熱量不會(huì)產(chǎn)生迅速凝聚，但功率在200kw以上的變頻器就很容易出現(xiàn)散熱板溫度局部過高導(dǎo)致故障頻出。為此，可以將大功率元器件安放在鋁板或銅板上，將水直接引入鋁板或銅板中間的水道中，這種方式可以要求散熱板完全處于防爆腔體中，或半鑲嵌在隔爆外殼上，這兩種方式對(duì)于防爆方面的要求是不同的，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和使用環(huán)境來設(shè)計(jì)。用到水冷方式散熱，一定要考慮到冷卻回路(水道)的壓力要求，設(shè)置合理的水道壓力和流量，對(duì)于變頻器的正常運(yùn)行和防爆要求都是很重要的。同時(shí)設(shè)計(jì)初期就要考慮到水冷變頻器隔爆腔體里的冷凝現(xiàn)象，這種現(xiàn)象對(duì)于大量功率元件和電子線路板是致命的。在現(xiàn)場(chǎng)使用中出現(xiàn)很多次由于冷凝現(xiàn)象使得變頻器出現(xiàn)故障，停止工作的情況。所以為防止凝露的產(chǎn)生，水冷變頻器內(nèi)腔一般需用加熱元件，在變頻器停不使用時(shí)，維持變頻器的內(nèi)腔溫度。但使用加熱元件需仔細(xì)核實(shí)功率和維持溫度的關(guān)系，防止隔爆外殼局部溫度過高。
當(dāng)我們明白了隔爆型變頻器的散熱器的原理時(shí)候就方便我們?nèi)绾稳ミx擇，根據(jù)企業(yè)的需求和用處來進(jìn)行甄選不同款的散熱器，最終達(dá)到企業(yè)的應(yīng)用目的，實(shí)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)作中的安全性，最大限度的降低事故發(fā)生率，達(dá)到安全生產(chǎn)的目標(biāo)與選擇不同類型散熱器是密不可分的。
推薦閱讀
中國電力電子產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊：2013年3月28日上午，02專項(xiàng)辦公室第三次工作會(huì)議在西安召開，專項(xiàng)辦公室全體成員參加了會(huì)議，會(huì)議由西安永電02專項(xiàng)辦公室主任張紅衛(wèi)主持，會(huì)上張總做了西安永電02專項(xiàng)項(xiàng)目總體匯報(bào)、各有關(guān)負(fù)責(zé)>>>詳細(xì)閱讀
本文標(biāo)題：根據(jù)傳導(dǎo)性的優(yōu)劣性選擇隔爆型變頻器的散熱器
地址：http://m.sdlzkt.com/a/05/20130419/266074.html
網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
精彩導(dǎo)讀
科技快報(bào)
品牌展示