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变频器的冷却问题的解决方法

变频器的冷却问题的解决方法

  • 分类:技术支持
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  • 发布时间:2018-06-14 12:01
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变频器的冷却问题的解决方法

【概要描述】

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变频器为何需要散热

影响变频器的可靠性指标有很多项,其中在设计过程中的散热与通风是一个至关重要的环节。目前变频器的效率一般都可达到96-98%左右,但由于设备功率在正常情况下工作时,会产生大量的热量;为保证设备的正常工作,如何把大量的热量散发出去,优化散热与通风方案,进行合理的设计与计算,实现设备的高效散热,对于提高设备的可靠性显得十分重要。

目前,正常工作情况下的变频器设备大约有3.5-4%的功率损耗主要以热量形式散失在运行环境当中,其中电力电子器件的损耗约占一般左右,如果不能及时有效的解决变频器室的工作环境温度问题,将直接危及变频器本体的运行安全;最终因为温度过高,导致变频器过热保护动作跳闸;为保证变频器具有良好的运行环境,必须对变频器及运行环境的温度控制采取响应的措施。

变频器的冷却过程

变频器的冷却过程也就是热量的到处过程,这其中大致可分为以下几个阶段:首先热量从功率器件内部导出到管壳的过程;其次热量从功率器件导出到变频器内的过程;再次热量从变频器内导出到控制盘内(变频器外机箱机壳)的过程;最后热量从控制盘导出到电气室外的过程;因此、从上述热量导出的各个过程来看,有的靠固体的传导、有的靠通风,使热量一点一点的从电力电子器件导出变频器盘,但由于热量是从控制盘内导出到电气室外的过程中,往往需要额外消耗很大的功率,而在这一散热过程中是不可忽视的也是最为关键的,所以,该变频器散热的解决方法,主要是研究最后一步的从控制盘导出到电气室外的过程。

以一台3000kw的变频器为例,其额定损耗一般高达120kw。如此之大的热量从盘箱内排放到电气室后,要将其从安装有冷气机的电气室中再排出到电气室外,这将给电气室的冷气机造成极大的负担,如果冷气机一旦出现故障,变频器将在数分钟内由于过热而发生跳闸,这将给生产效率产生极大的压力,因此,过分的依赖冷气机来导出热量,并不是很理想的方案。除此之外,比较常用的另一种做法是,通过管道将变频器盘排出的热风直接导出到室外,这种方法看似很可靠,但是依然存在诸多问题;按照一般变频器的设计,其通风温升为7℃,假定当天的室外气温为35℃,电气室内气温为25℃,则变频器排出的空温度为32℃,但由于变频器排出的温度比室外的温度要低,在这过程中变频器不但没有排出热量,反而从室外吸收了7℃的热量,使变频器的温度升高了10℃,这样变频器就会频繁跳闸;因此,这种利用温差传递热量的管道方法也不适用于变频器的冷却。

具体的解决方法

1、建立独立的变频器室

各厂商大功率变频器的额定环境温度一般为40℃,而这个温度在我国多数地区可以基本上得到保证,因此可以考虑建造独立的变频器室,这种方法的优点是完全省去电气室冷气机的投资和运行费用,节能效果极为显著。

2、建造独立的变频器室,从电缆隧道进风

大工厂的个电气之间往往有电缆隧道相同,如果隧道较长,可以考虑作好变频器室的封闭,使空气经电缆隧道进入变频器室,从而实现冷却。

3、将变频器和变频器的主体部分分离

由于变压器使用的多圈变压器的次级线圈数量较多,因此变压器和变频器主体之间需要分离,这样有利于不同设备采用不同的冷却方式,有利于投资费用的节省。

4、使用空-水热交换器

这种方法显而易见是一种比较好的方法,无论是投资和运行费用还是设备的额可靠性,都有着略孙一筹的优势。

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