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大功率變頻器在正常情況下工作中時(shí)，發(fā)熱量來(lái)源于主要是隔離變壓器、串聯(lián)電抗器、功率模塊、自動(dòng)控制系統(tǒng)等，在其中作為主電源電路開(kāi)關(guān)元件的功率元器件的散熱、功率模塊的散熱設(shè)計(jì)方案及功率柜的散熱與自然通風(fēng)設(shè)計(jì)方案更為關(guān)鍵。對(duì)于igbt或igct功率元件，pn結(jié)不能超過(guò)125c，殼體為85c。一些研究表明，該電子器件的溫度波動(dòng)超過(guò)20c，故障率將增加8倍。

散熱設(shè)計(jì)方案常見(jiàn)問(wèn)題：

(1)采用耐溫性和耐熱性好的電子器件和原材料，以提升其容許的工作中溫度；

(2)減少設(shè)備(元器件)內(nèi)部的熱值。因此，應(yīng)多采用微功能損耗元器件，如低損耗型IGBT,并在電路原理中盡量避免發(fā)燙電子器件的總數(shù)，另外要提升元器件的電源開(kāi)關(guān)頻率以降低熱值；

(3)選用適度的散熱方法與用適度的制冷方式 ，減少自然環(huán)境溫度，加速散熱速率。

風(fēng)量測(cè)算：

在最極端自然環(huán)境溫度狀況下，測(cè)算散熱器最大溫度做到要求情況下的最少風(fēng)力。依據(jù)風(fēng)力依照沉余放大率來(lái)明確風(fēng)量。風(fēng)量的計(jì)算方法為：Qf=Q/(Cpρ△T)

式中：

Qf：逼迫風(fēng)冷式系統(tǒng)軟件所需出示的排風(fēng)量。

Q：被制冷設(shè)備的總熱功能損耗。

Cp=1005J焦耳/(千克℃):空氣比熱，焦耳/(千克℃)。

ρ=1.11(m3/kg)：空氣的密度。

△T=10℃：進(jìn)、出入口氣體的溫度差。

依據(jù)排風(fēng)量和氣壓明確軸流風(fēng)機(jī)型號(hào)，促使離心風(fēng)機(jī)工作中在高效率最高處處，即提升了離心風(fēng)機(jī)使用壽命又提升了設(shè)備的自然通風(fēng)高效率。

風(fēng)道設(shè)計(jì)：

串連風(fēng)道是由每一個(gè)功率控制模塊的散熱器左右相對(duì)性，產(chǎn)生左右相匹配的風(fēng)道，其特性由左右好幾個(gè)功率模塊產(chǎn)生串連的通道，構(gòu)造簡(jiǎn)易，風(fēng)道豎直促使空氣阻力??；但因?yàn)闅怏w從下向上存在先后加溫的難題，導(dǎo)致上邊的功率模塊自然環(huán)境溫度差小，散熱實(shí)際效果差。

串聯(lián)風(fēng)道中從每一個(gè)功率模塊的前邊送風(fēng)，相匹配的進(jìn)氣口串聯(lián)排序，在后面的風(fēng)倉(cāng)中歸納后由離心風(fēng)機(jī)抽出來(lái)，另外全部功率柜通常選用沉余的方式 ，有好幾個(gè)離心風(fēng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)作，總體散熱效果非常的好，并提升了設(shè)備的可信性。但柜門(mén)后邊要產(chǎn)生風(fēng)倉(cāng)，擴(kuò)大了設(shè)備的容積，另外因?yàn)槊總€(gè)功率模塊后端開(kāi)發(fā)到離心風(fēng)機(jī)的間距不一樣，促使每一個(gè)功率模塊的風(fēng)總流量不一致，是設(shè)計(jì)方案的難題。

依據(jù)串連風(fēng)道和串聯(lián)風(fēng)道的特性，大功率變頻器應(yīng)挑選專(zhuān)門(mén)針對(duì)串聯(lián)風(fēng)道設(shè)計(jì)方案。

模擬仿真剖析：

運(yùn)用模擬仿真軟件能夠在之上各種各樣不一樣構(gòu)造及層級(jí)上系統(tǒng)對(duì)散熱、溫度場(chǎng)及內(nèi)部液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)開(kāi)展高效率、精確、簡(jiǎn)單的定性分析。依據(jù)模擬仿真結(jié)果，對(duì)散熱構(gòu)造開(kāi)展評(píng)定、改動(dòng)，隨后再度模擬仿真，直至獲得符合要求的結(jié)果。根據(jù)這類(lèi)方法，大家對(duì)熱無(wú)效開(kāi)展了非常好操縱，進(jìn)而進(jìn)一步提高了設(shè)備的可信性和可靠性。

結(jié)語(yǔ)：

變頻器是一種使電機(jī)調(diào)速運(yùn)作從而做到環(huán)保節(jié)能實(shí)際效果的設(shè)備，習(xí)慣性上把額定電流在5kV到10kV中間的電機(jī)稱(chēng)之為大功率電機(jī)，因而通常把對(duì)于5kV至10kV高電壓自然環(huán)境下運(yùn)作的電機(jī)而開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的變頻器稱(chēng)之為大功率變頻器。與低壓型產(chǎn)品對(duì)比來(lái)看，大功率的產(chǎn)品更適用大功率風(fēng)力發(fā)電、離心水泵的直流變頻變速，能夠?qū)υO(shè)備的環(huán)保節(jié)能效益起到實(shí)際效果。