Mở đầu:

Hiện nay, ngành công nghiệp mỏ trên thế giới và tại Việt Nam đang dần chuyển dịch theo hướng tự động hóa và tin học hóa quá trình khai thác. Việc ứng dụng các thiết bị tự động hóa không chỉ giúp tăng năng suất khai thác khoáng sản, mà còn giảm chi phí vận hành hệ thống, tăng độ an toàn cho hoạt động khai thác. Tuy nhiên, việc các thiết bị được lập trình tự động cũng đòi hỏi hiệu suất làm việc của hệ thống điều khiển điện-điện tử luôn ở mức cao. Khi làm việc trong điều kiện như vậy, vấn đề lớn nhất gặp phải với các thiết bị này là sự phát sinh nhiệt ra môi trường bên ngoài hoặc các thiết bị xung quanh. Trong các biến tần của hệ thống điều khiển, các mô-đun IGBT công suất lớn là một trong những thiết bị quan trọng nhất. Khi làm việc, các mô-đun IGBT này tỏa ra lượng nhiệt rất cao tùy theo công suất được sử dụng.

Do đó, nếu không có biện pháp hiệu quả để tản nhiệt cho các mô-đun IGBT này, nhiệt lượng sinh ra từ các chíp bán dẫn có thể làm đứt các dây dẫn liên kết hoặc mối hàn, từ đó khiến cho các mô-đun IGBT bị lỗi. Đặc biệt hơn đối với các thiết bị hoạt động trong môi trường khai thác mỏ hầm lò là nơi mà môi trường rất khắc nghiệt và nguy cơ xảy ra cháy nổ luôn ở mức rất cao. Điều này buộc các thiết bị điện phải được bố trí trong các tủ kín bằng kim loại chống cháy nổ để đảm bảo an toàn. Tuy nhiên,việc hạn chế bởi vỏ bảo vệ chống cháy nổ cũng khiến không gian xung quanh các thiết bị điện điện tử bị giới hạn rất nhiều. Việc này sẽ khiến khả năng tản nhiệt ra môi trường xung quanh của các thiết bị điều khiển bị giảm mạnh. Vì vậy, vấn đề tản nhiệt cho các thiết bị điều khiển cần được nghiên cứu và tính toán cụ thể hơn, đặc biệt là các biến tần phòng nổ công suất lớn trong mỏ hầm lò.

Từ khóa: Biến tần, chất lỏng tuần hoàn, hệ số dẫn nhiệt, IGBT, không khí đối lưu, tấm tản nhiệt.