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Berechnung des externen Kühlkörpers
Frequenzumrichter WJ200-CP besitzen keinen eigenen Kühlkörper und sind darauf angewiesen,
die Verlustwärme ihrer Kühlplatte an einen separaten Kühlkörper abzuführen. Folgende Punkte
müssen dabei beachtet werden:
Es muss ein guter Wärmeübergang zwischen der Kühlplatte des Umrichters und dem Kühlkörper
hergestellt werden. Die Unebenheit der Passfläche darf 100µm auf einer Länge von 100mm nicht
überschreiten.
Die
entsprechendem Spachtel oder Rolle) und muss folgenden Spezifikationen entsprechen:
Wärmeleitfähigkeit >1,3W/mK, Temperaturbereich -20°C...+150°C oder besser.
Der Kühlkörper muss in Abhängigkeit der Umrichterverlustleistung ausgewählt werden. Hierbei ist
zu berücksichtigen, dass ca. 70% der Gesamt-Umrichterverlustleistung über die Kühlplatte
abgegeben wird. An der Kühlplatte darf dabei eine Temperatur von 85°C nicht überschritten
werden. Der Kühlkörper wird nach seinem Wärmewiderstand [K/W] ausgewählt.
Dabei gilt folgende Bedingung:
-P
R
+ P
x
x
V
THKP
V
-P
: Umrichterverlustleitung x 0,7 (70% der Gesamt-Verlustleistung, siehe „Technische Daten")
V
-R
: Wärmewiderstand Kühlplatte Umrichter [K/W]: siehe „Technische Daten"
THKP
-R
: Wärmewiderstand Kühlkörper [K/W]
THKK
-T
:Umgebungstempertur [°C]
U
Der Wärmewiderstand des Kühlkörpers ergibt sich dann aus folgender Gleichung:
85°C - T
R
=
THKK
P
V
Zur Sicherheit empfehlen wir den ermittelten Wert um 10% zu reduzieren.
Beispiel
Es soll ein Kühlkörper für den Umrichter WJ200-030HF-CPE ausgewählt werden. Die Umgebungs-
temperatur beträgt max. 40°C. Verlustleistung gemäß Tabelle: 125W. 70% entspricht 87,5W,
R
:=0,06K/W
THKP
85°C – 40°C
R
=
THKK
87,5W
Unter Berücksichtigung einer Reduzierung von 10% ergibt sich ein R
Auslegen des Gehäuses
Die Gehäusegröße richtet zunächst nach der Größe des Frequenzumrichters sowie der anderen
Komponenten die umschlossen werden müssen und deren Anordnung. Ein wichtiger Aspekt bei
der Auswahl des Gehäuses spielt die erforderliche Schutzart, die Umgebungstemperatur und die
Abfuhr der im Gehäuseinneren abgegebenen Verlustleistung. Verfügt das Gehäuse über
Lüftungsöffnungen oder sogar über eine Zwangsbelüftung oder muss die Verlustleistung über die
Gehäuseoberfläche abgegeben werden? Dabei muss berücksicht werden, dass ca. 30% der
Gesamtverlustleistung des Frequenzumrichters nicht über die Kühlplatte in den aussen liegenden
Kühlkörper abgegeben wird sondern im Gehäuseinneren bleibt und über die Gehäuseoberfläche
nach aussen abgegeben werden muss. Außerdem sind die Verluste der anderen Komponenten wie
z.B. des Netzfilters zu berücksichtigen (siehe Tabelle Technische Daten). Ein Metallgehäuse leitet
Wärme besser nach aussen als ein Kunststoffgehäuse. Zur Auslegung der Gehäusegröße
kontaktieren
Sie
berechnungsprogramm.
Wärmeleitpaste
wird
R
+ T
< 85°C
THKK
U
U
R
THKP
0,06K/W = 0,45K/W
bitte
unser
Servicecenter
in
einer
Dicke
von
oder
verwenden
HITACHI W J 200-CPE
100µm
aufgetragen
von 0,4W/K.
THKK
Sie
ein
Schaltschrank-
(mit
5
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