Wechselrichter und hochintegrierte Antriebe können durch funktionale Integration kompakter gestaltet werden. Hierfür ist es vorteilhaft die Kühlkörper in die Struktur der Gesamtkonstruktion zu integrieren.
Bild 1: Hochintegrierte Antriebe und die Kühlkörper ihrer Leistungselektronik (orange eingefärbt)
(Bild: Bild: Lenze)
Die Optimierung von Standard-Kühlkörpern mit ebener Bodenplatte ist Stand-der-Technik. In diesem Artikel werden drei Wege verglichen, wie beliebig geformte Kühlkörper-Geometrien optimiert werden. Durch eine Kombination von Rapid-Prototyping-Technologien, Messungen und Simulationen ist eine schnelle, zielgerichtete und wirtschaftliche Optimierung möglich. Diese führt sowohl zu einer höheren Leistungsdichte, als auch durch niedrigere Temperaturen zu einer erhöhten Zuverlässigkeit und Lebensdauer der optimierten Geräte.
Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben „EMiLE“ wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förderkennzeichen 16EMO0007 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.
Die Optimierung von konventionellen Kühlkörpern mit ebener Bodenplatte, wie sie beispielsweise in Schaltschrankumrichtern zum Einsatz kommen, ist Stand der Technik. Der thermische Widerstand dieser Kühlkörper kann mithilfe analytischer Formeln, Datenblattangaben oder kostenlos verfügbarer Auslegungssoftware abgeschätzt werden. Die thermischen Grenzen konventioneller Kühlkörper mit senkrecht zur Bodenplatte angeordneten Rippen sind relativ gut bekannt, z.B. [1] oder [2]. Integrierte Kühlkörper erfüllen jedoch nicht die Annahmen, die diesen Untersuchungen zugrunde liegen. Aufgrund der komplexen Geometrien ist es praktisch nicht möglich analytische Ansätze anzuwenden.
Bei kompakten leistungselektronischen Geräten ist die mögliche Dauerleistung meist thermisch bedingt; der limitierende Faktor ist die Kühlung der Leistungshalbleiter. In [3] und [4] ist ein neuartiges Integrationskonzept für besonders kompakte Antriebe mit Luftkühlung beschrieben. Wie in Abbildung 1 zu sehen, ist dabei der Kühlkörper der Leistungselektronik (orange eingefärbt) vollständig in das Motorgehäuse integriert. In diesem Artikel wird dargelegt, wie der thermische Widerstand solch integrierter Kühlkörper ingenieurmäßig optimiert werden kann.
(ID:44278314)
Stand vom 15.04.2021
Es ist für uns eine Selbstverständlichkeit, dass wir verantwortungsvoll mit Ihren personenbezogenen Daten umgehen. Sofern wir personenbezogene Daten von Ihnen erheben, verarbeiten wir diese unter Beachtung der geltenden Datenschutzvorschriften. Detaillierte Informationen finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Einwilligung in die Verwendung von Daten zu Werbezwecken
Ich bin damit einverstanden, dass die Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, Max-Planckstr. 7-9, 97082 Würzburg einschließlich aller mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen (im weiteren: Vogel Communications Group) meine E-Mail-Adresse für die Zusendung von redaktionellen Newslettern nutzt. Auflistungen der jeweils zugehörigen Unternehmen können hier abgerufen werden.
Der Newsletterinhalt erstreckt sich dabei auf Produkte und Dienstleistungen aller zuvor genannten Unternehmen, darunter beispielsweise Fachzeitschriften und Fachbücher, Veranstaltungen und Messen sowie veranstaltungsbezogene Produkte und Dienstleistungen, Print- und Digital-Mediaangebote und Services wie weitere (redaktionelle) Newsletter, Gewinnspiele, Lead-Kampagnen, Marktforschung im Online- und Offline-Bereich, fachspezifische Webportale und E-Learning-Angebote. Wenn auch meine persönliche Telefonnummer erhoben wurde, darf diese für die Unterbreitung von Angeboten der vorgenannten Produkte und Dienstleistungen der vorgenannten Unternehmen und Marktforschung genutzt werden.
Falls ich im Internet auf Portalen der Vogel Communications Group einschließlich deren mit ihr im Sinne der §§ 15 ff. AktG verbundenen Unternehmen geschützte Inhalte abrufe, muss ich mich mit weiteren Daten für den Zugang zu diesen Inhalten registrieren. Im Gegenzug für diesen gebührenlosen Zugang zu redaktionellen Inhalten dürfen meine Daten im Sinne dieser Einwilligung für die hier genannten Zwecke verwendet werden.
Recht auf Widerruf
Mir ist bewusst, dass ich diese Einwilligung jederzeit für die Zukunft widerrufen kann. Durch meinen Widerruf wird die Rechtmäßigkeit der aufgrund meiner Einwilligung bis zum Widerruf erfolgten Verarbeitung nicht berührt. Um meinen Widerruf zu erklären, kann ich als eine Möglichkeit das unter https://support.vogel.de abrufbare Kontaktformular nutzen. Sofern ich einzelne von mir abonnierte Newsletter nicht mehr erhalten möchte, kann ich darüber hinaus auch den am Ende eines Newsletters eingebundenen Abmeldelink anklicken. Weitere Informationen zu meinem Widerrufsrecht und dessen Ausübung sowie zu den Folgen meines Widerrufs finde ich in der Datenschutzerklärung, Abschnitt Redaktionelle Newsletter.