در مقالات گذشته در ارتباط با کارکرد و عملکرد درایوهای کنترل دور در سیستم های قدرت توضیح داد شده است. در این مقاله به اهمیت وجود تهویه مناسب در درایو کنترل دور خواهیم پرداخت. نیمه هادی ها اساسا رابطه خوبی با گرما و حرارت ندارند؛ برخی از آنها تا 150 درجه سانتیگراد یا حتی 175 درجه سانتیگراد کار می کنند، اما اکثر آنها در 125 درجه سانتیگراد به بالا کارایی خود را از دست می دهند. به شکل جالبی، آنها دوست ندارند در محیط خیلی سردی نیز کار کنند، به همین دلیل درایو کنترل دور و تجهیزات مشابه گاها به هیترهای تابلویی نیاز دارند تا اگر دما پایین تر از منفی ده درجه سانتیگراد شد وارد عمل شوند و کمی دما را افزایش دهند. (تنظیمات مورد نیاز برای راه اندازی درایوهای کنترل دور بخش اول)
اما خنک نگه داشتن تجهیزات معمولاً بزرگترین چالش است. درایو در تابلو برق معمولا به همراه چند درایو کنترل دور دیگر و تجهیزاتی مثل PLC ها، سافت استارترها، رله ها و سایر ادوات الکترونیکی به کار می روند. تمامی این ادوات گرما تولید می کنند که می توانند دمای کارکرد تابلو را افزایش دهند. اما راه حل برای این مشکل چیست؟ برای حل این مشکل در درجه اول باید درایو کنترل دور مناسب انتخاب کرد. البته باید به این نکته دقت شود که بردهای الکترونیکی که در قسمت های کنترلی درایو کنترل دور مورد استفاده قرار می گیرند نیز، نیاز به خنک شدن دارند، اما نیمه هادی های قدرتی مثل دیودها و کلید های قدرت IGBT به دلیل سر و کار داشتن با پارامترهای قدرت شبکه مثل ولتاژهای بالا و جریان های شدید ناشی کلیدزنی، و وظیفه ذاتی آن ها که کنترل این جریان ها هست، بیشتر از سایر تجهیزات در معرض افزایش دما و گرم شدن هستند. بنابراین در نظر گرفتن هیت سینک برای آن ها امری ضروری می باشد. هیت سینک به کار رفته در درایو کنترل دور اغلب به یک فن تهویه مجهز می شود. روشن و خاموش شدن فن در یک درایو کنترل دور می تواند به دو صورت انجام شود. در برخی از آن ها، فن تنها در صورت گرم شدن درایو کنترل دور روشن می شود، بنابراین عمر فن به حداکثر می رسد. در یک فن خوب عمر رایج در حدود 40.000 ساعت خواهد بود که تقریبا برابر است با حدود 5 سال کارکرد مداوم. بنابراین صرفه جویی در میزان عملکرد فن (و همچنین ثبت ساعات کارکرد آن، همانطور که در بسیاری از درایوهای کنترل دور اتفاق می افتد) ارزشمند است. بنابراین حتی اگر درایو در بار نامی نیز کار کند، با دارا بودن یک هیت سینک و فن مناسب خیال کاربر از بابت دما راحت می تواند از دمای مناسب کارکرد درایو کنترل دور اطمینان حاصل کند.
خنک نگه داشتن خازنهای الکترولیتی نیز از دیگر موارد مهم مربوط به دما در درایو کنترل دور می باشد. در برخی شرایط عملکردی، دمای این خازن ها بسیار افزایش می یابند که نیاز به استفاده از تجهیزات خنک کننده در درایو را به امری ضروری تبدیل می کند. در برخی از درایو های کنترل دور به جای خازن های الکترولیتی از خازن های نواری استفاده می شود که علاوه بر مزایای فراوانی چون تحمل اضافه ولتاژ بهتر و ابعاد کوچک تر، میزان تولید گرما و تحمل حرارتی بالاتری نیز دارند. (مزیت های استفاده از روش DTC برای کنترل دور موتورها بخش سوم)
این تمهیدات برای یک درایو کنترل دور با درجه حفاظتی IP20 بسیار مناسب است چرا که هوای آزاد می تواند به راحتی در داخل بدنه آن گردش کند، اما برای یک درایو IP66 دارای بدنه ای است که کاملا پلمپ شده است، بنابراین خنک کردن محیط داخل سخت تر می شود. یک راه حل این است که یک هیت سینک بزرگ که در خارج از بدنه درایو کنترل دور قرار دارد و به صورت طبیعی خنک می شود روی درایو تعبیه شود و در داخل نیز فواصل کافی بین ادوات الکترونیک قدرت و مدارات الکترونیکی در نظر گرفته شود و علاوه بر آن از یک فن کوچک در داخل بدنه درایو کنترل دور استفاده شود تا جلوی داغ شدن نقطه ای مدارات را بگیرد.
درایو کنترل دور IP20 معمولاً برای حداکثر دمای محیط 50 درجه سانتیگراد طراحی می شود، در حالی که درایو IP66 محدود به 40 درجه سانتیگراد هستند. با این حال، اگر درایو کنترل دور تحت بار کامل مورد بهره برداری قرار نگیرد، معمولاً می توان در دماهای بالاتر نیز از آن استفاده کرد. اگر می خواهید این کار را انجام دهید، قبل از خرید درایو با بخش فنی شرکت لیان الکتریک ویرا مشورت کنید. (درایوهای کنترل دور با ورودی و خروجی تکفاز)
نکته قابل توجه این است که هرچه فرکانس کلیدزنی IGBT های استفاده شده بیشتر باشد، تلفات نیز بیشتر می شود و دما درایو کنترل دور افزایش می یابد. بنابراین درایوهای توان بالاتر عموما باید با فرکانس کلیدزنی پایین تر به منظور کاهش تلفات بهره برداری شوند. اگر فرکانس کلیدزنی را افزایش دهید، ممکن است لازم باشد که درایو را دیریت (Derate) کنید.
غالب درایوهای کنترل دور موجود در بازار دارای توابع حفاظتی در برابر درجه حرارت بالا هستند. سنسورهای دمایی درون بدنه درایو کنترل دور وجود دارد که به خصوص در بردهای قدرت درایو جایگذاری شده اند و همچنین سنسورهای دمای دیگری برد کنترل را تحت نظر دارند. اگر دما به سطح خطرناکی نزدیک شود، این توابع حفاظت دمایی در درایو کنترل دور به کاربر هشدارهای لازم را می دهند. درایوهای کنترل دور بزرگ نیاز به خنک شدن بیشتری دارند. فن های بزرگ و پر سر و صدایی برای درایوهای کنترل دور پرقدرت مورد نیاز هستند، و برای درایوهای بالای 500 کیلو وات، ممکن است سازندگان سیستم های خنک کننده آبی را در نظر بگیرند.
نکته دیگری که باید در بحث تهویه هوا و دمای درایوهای کنترل دور مد نظر قرار دهید، بحث نصب مناسب آن هاست. بالا و پایین محل نصب درایو کنترل دور باید فضای خالی مناسبی قرار داشته باشد. فن های درایوهای کنترل دور معمولا در پایین آن ها قرار دارند و جریان هوا را از پایین به بالا برقرار می کنند. در نتیجه وجود فضای لازم برای تهویه مناسب ضروری است. همچنین در توان های بالاتر عموما نیاز است اگر چندین درایو کنترل دور در یک تابلو برق دارید، آن ها را با فاصله عرضی مناسب از یکدیگر نصب کنید. این فواصل نصب به طور کامل در راهنمای کاربری تجهیز قابل مشاهده هستند. بهتر است برای تابلوی برق خود نیز بسته به شرایط محیطی منطقه، فن های تهویه مناسبی در نظر بگیرید. همچنین پیشنهاد می شود در هنگام انتخاب فن تابلویی، برای آن فیلتر نیز در نظر بگیرید تا جلوی ورود گرد و غبار به تابلو را بگیرد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شرکت لیان الکتریک ویرا تماس حاصل کنید. (موارد ایمنی مهم در هنگام بهره برداری از درایو کنترل دور)
بدون دیدگاه