風機散熱及排風量的計算方法

方法一散熱計算高壓變頻器在正常工作時，熱量來源主要是隔離變壓器、電抗器、功率單元、控制系統(tǒng)等，其中作為主電路電子開關的功率器件的散熱、功率單元的散熱設計及功率柜的散熱與通風設計最為重要。對igbt或igct功率器件來說，其pn結不得超過125°C，封裝外殼為85°C。有研究表明，元器件溫度波動超過±20C，其失效率會增大8倍。2.1散熱設計注意事項選用耐熱性和熱穩(wěn)定性好的元器件和材料，以提高其允許的工作溫度；減小設備(器件)內(nèi)部的發(fā)熱量。為此，應多選用微功耗器件，如低耗損型igbt，并在電路設計中盡量減少發(fā)熱元器件的數(shù)量，同時要優(yōu)化器件的開關頻率以減少發(fā)熱量；采用適當?shù)纳岱绞脚c用適當?shù)睦鋮s方法，降低環(huán)境溫度，加快散熱速度。2.2排風量計算在最惡劣環(huán)境溫度情況下，計算散熱器最高溫度達到需求時候的最小風速。根據(jù)風速按照冗余放大率來確定排風量。排風量的計算公式為：Qf=Q/(Cp*p*AT)式中：Qf：強迫風冷系統(tǒng)所須提供的風量。Q：被冷卻設備的總熱功耗,W。Cp=1005J/(kg*C)：空氣比熱，J/(kg*C)。p=1.11(kg/m3):空氣密度，kg/m3。△T=10C:進、出口處空氣的溫差，C。根據(jù)風量和風壓確定風機型號，使得風機工作在效率最高點處，即增加了風機壽命又提高了設備的通風效率。方法二P風量選擇方法，介紹如下： 首先必須了解一些已知條件：1卡等于1g重0°c的水使其溫度上升1°C所需的熱量。1瓦特的功率工作1秒鐘等于1焦爾。1卡等于4.2焦爾空氣的定壓(10mmAq)比熱(Cp)=0.24(Kcal/KgC)標準狀態(tài)空氣：溫度20C、大氣壓760mmHg、濕度65%的潮濕空氣為標準空氣，此時單位體積空氣的重量(又稱比重量)為1200g/M*3CMM、CFM都是指每分鐘所排出空氣體積，前者單位為立方米/每分；后者單位為立方英叭/每分鐘。1CMM=35.3CFM。2,公式推算一、 得知：風扇總排出熱量(H)=比熱(Cp)X重量(W)X容器允許溫升(^Tc)因為：重量W=(CMM/60)X：0=單位之間(每秒)體積乘以密度=(CMM/60)?1200g/M*3=(Q/60)X1200g/M*3所以：總熱量(H)=0.24(Q/60)?1200g/M*3?△Tc二、 電器熱量(H)=(P［功率］t［秒］)/4.2三、 由一、二得知：0.24(Q/60)?1200g/M*3?△Tc=(P?t)/4.2Q=(PX60)/1200?4.2?0.24?△TcTOC\o"1-5"\h\zQ=0.05P/△Tc (CMM)=0.05?35.3P/^Tc=1.76P/△Tc (CFM)四、換算華氏度數(shù)為：Q=0.05?1.8P/△Tf=0.09P/△Tf (CMM)(CFM)=1.76?1.8P/ATf=3.16P/ATf(CFM)3,范例例一：有一電腦消耗功率150瓦，風扇消耗5瓦，當夏季氣溫最噶30°C，設CPU允許工作60C，所需風扇風量計算如下：P=150W+5W=155W