VFDの放熱計算ガイド:過熱とダウンタイムを防ぐ

外は美しい一日です。しかし太陽は真上にあり、気温はうなぎ登り。エアコンが追いつかない中、すべての機械、ドライブ、パネルが稼働し、仕事をこなしています。突然、すべてが停止します。調査すると、ドライブの1台が過熱し、エリア全体をショートさせたことが判明。可変周波数ドライブ(VFD)またはACドライブの放熱は見落とされがちですが、壊滅的なダウンタイムを招く可能性があります。ドライブエンクロージャーをいかに冷やすか計算する際の留意点を紹介します。
放熱計算
まず、ドライブエンクロージャー内の放熱計算方法を見てみましょう。熱分布の主因はエンクロージャーの物理的サイズです。箱の体積が大きいほど、温度上昇は遅くなります。
温度上昇量を知るには、2つの値が必要です:表面積とコンポーネントの電力損失(その大半が熱になる)。表面積には、平方フィート単位の寸法X x Y x Zの箱を用いて以下の式を使用します。
表面積 = 2[(X × Y) + (X × Z) + (Y × Z)]
寸法がインチの場合、表面積を144で割ります。箱の体積を表面積の代わりに使用することはできません。
各コンポーネントからの熱入力は、各メーカーから入手できます。各コンポーネントの発熱量を合計して総熱入力を求め、これを表面積で割るとワット/平方フィート単位の値が得られます。以下のチャートと比較して、エンクロージャー内部の温度上昇を推定します。エンクロージャー外側の仕上げによって内部熱量が変わる可能性があることに注意してください。

留意点
ACドライブパネルをいかに冷やすかを決定する前に、以下の点を考慮してください。
エネルギー損失
ドライブ効率に注目してください。前述の通り、これはメーカーから入手できます。効率パーセンテージを100%から引き、ドライブの消費電力を掛けます。これで、熱に変わる可能性のあるエネルギー損失量が分かります。トランス等の補助機器も考慮に入れてください。これらは4%のエネルギー損失を追加する可能性があります。ドライブが頻繁に起動・停止する場合、制動抵抗で多くのエネルギーが失われる可能性があります。
最高温度
すべての機器にはメーカー指定の最高動作温度があります。一部の最高温度は、コンポーネント発熱時のマージンを残しています。いずれにせよ、機器を最高温度より少なくとも20°F(約11℃)低く保つのが長寿命化の良い習慣です。
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