Ga naar hoofdinhoud

Efficiënte koeling van frequentieregelaars

Industriële apparatuur wordt steeds complexer, het aantal functies per volume-eenheid neemt toe en daarmee ook de warmteontwikkeling per volume-inhoud. Het vervelende is dat de betrouwbaarheid en levensduur van elektrische en elektronische componenten afnemen met de temperatuur waarop deze moeten functioneren. Rittal heeft diverse methoden ontwikkeld om de thermische huishouding in haar kasten te beheersen.

Het thermisch gedrag van een schakelkast met inhoud wordt voor een belangrijk deel bepaald op de tekenplank. Eindgebruikers, machinebouwers, installatiebedrijven en kastenbouwers doen er verstandig aan al gedurende het ontwerp de klimatisering van een schakelkast onder de loep te nemen.

Er zijn drie principes om warmte af te voeren: geleiding, convectie (natuurlijke of geforceerde stroming in de omgeving) en straling. De methode die in een bepaalde situatie het beste past, wordt bepaald door de te verwachten temperatuur binnen en buiten de kast, de omgeving (schoon of vuil) en de beschikbare koelmiddelen (meestal lucht of water).

Technieken

Voor schakelkasten zijn diverse technieken beschikbaar om de temperatuur te beheersen.

  • Eigen convectie is mogelijk bij een groot effectief schakeloppervlak, een lage omgevingstemperatuur en geringe vermogensverliezen
  • Natuurlijke ventilatie wordt mogelijk door het aanbrengen van grote ventilatieopeningen
  • Bij lucht/lucht-warmtewisselaars staat de warme lucht binnen in de kast via een lamellenpakket zijn warmte af aan de koelere omgevingslucht. Beide luchtcircuits zijn gescheiden
  • Bij lucht/water-warmtewisselaars wordt de warmte in een kast afgestaan aan een leiding waar een koelmedium doorheen stroom. Het circuit kan worden aangesloten op een reeds aanwezig koelcircuit
  • Koeling met ventilatoren is mogelijk als weinig eisen worden gesteld aan het milieu in de behuizing. In minder schone omgevingen verdient het gebruik van een (fijn)filtermat aanbeveling
  • Koelaggregaten worden toegepast als de omgevingstemperatuur hoger is dan de gewenste temperatuur in de kast. Ook hier zijn binnen- en buitencircuit gescheiden
  • Een Peltier-element is in feite een lucht/luchtwarmtewisselaar, waarbij het Peltier-element de vervanger is van het lamellenpakket.

Koeling van regelaars

Veel frequentie-, servo- of gelijkstroomregelaars staan hun warmte via convectie en straling af aan de omgevingslucht. Dat zal veelal de binnenlucht in een schakelkast zijn, maar het kan ook de omgevingslucht zijn. Er zijn echter meer manieren.

Koelplaten (foto) zijn met een vloeistof gekoelde montageplaten die via standaard bevestigingsmiddelen binnen in een schakelkast worden geplaatst. Een bedrukking op de montageplaat geeft aan waar de leidingen lopen.

Bij grote regelaars zijn de regelaars direct aan te sluiten op koelcircuits, waardoor de warmte direct bij de bron (de vermogenshalfgeleiders) wordt afgevoerd.

Welke koeling?

De keuze van het meest geschikte koelsysteem vergt een aantal nodige berekeningen. En dat kunnen we mooi overlaten aan computers. Rittal heeft software ontwikkeld waarmee machinebouwers, systeem integratoren, installateurs en kastenbouwers kunnen uitrekenen welke koelmethode voor hen het meest geschikt is.

Therm is een berekeningsprogramma voor de klimaatbeheersing van behuizingen. Een gemakkelijke gebruikersinterface loodst de gebruiker naar de meest geschikte en juist gedimensioneerde componenten van het huis. Alle taxaties zijn gebaseerd op de specificaties van de normen IEC/TR3 60890 AMD 1 en DIN 3168 voor koeling van schakelkasten. Op het eind van de berekening ontvangt de technicus een uitgebreide documentatie die hij direct kan afdrukken of importeren in een tekstverwerker.

Het volledige artikel vindt u in het december-nummer van het vakblad Aandrijftechniek.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven