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    大功率高压变频器散热解析

    大功率高压变频器散热解析

    发布日期:2021-07-23 18:31 来源:http://www.lacalafilms.com 点击:

          变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置竞彩网app下载。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展,高压大功率变频调速装置不断地成熟起来竞彩网app下载,原来一直难于解决的高压问题竞彩网app下载竞彩网app下载,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。

      变频器在高温下的注意事项:

      1竞彩网app下载、认真监视并记录变频器人机界面上的各显示参数,发现异常应即时反映竞彩网app下载竞彩网app下载;

      2、认真监视并记录变频室的环境温度竞彩网app下载,环境温度应在-5℃~40℃之间。移相变压器的温升不能超过130℃竞彩网app下载;

      3竞彩网app下载、夏季温度较高时,应加强变频器安装场地的通风散热。确保周围空气中不含有过量的尘埃,酸、盐、腐蚀性及爆炸性气体竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载;

      4、夏季是多雨季节竞彩网app下载,应防止雨水进入变频器内部(例如雨水顺风道出风口进入)竞彩网app下载竞彩网app下载;

      5竞彩网app下载、变频器柜门上的过滤网通常每周应清扫一次;如工作环境灰尘较多竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载,清扫间隔还应根据实际情况缩短;

      6竞彩网app下载竞彩网app下载、变频器正常运行中竞彩网app下载,一张标准厚度的A4纸应能牢固的吸附在柜门进风口过滤网上竞彩网app下载;

      7、变频室必须保持干净整洁竞彩网app下载,应根据现场实际情况随时清扫竞彩网app下载;

      8、变频室的通风竞彩网app下载、照明必须良好,通风散热设备(空调、通风扇等)能够正常运转竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载。

      在大型电力电子设备中,随着温度的增加竞彩网app下载竞彩网app下载,失效率也增加竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载,因此大功率高压变频器功率器件的热设计直接关系到设备的可靠性与稳定性竞彩网app下载竞彩网app下载。大功率高压变频器往往要求有极高的可靠性竞彩网app下载,影响电力电子设备失效的主要形式是热失效竞彩网app下载,据统计竞彩网app下载竞彩网app下载,50%以上的电子热失效主要是由于温度超过额定值引起的。从结构设计上来说散热技术是保证设备正常运行的关键环节竞彩网app下载。由于安邦信公司高压变频器设备功率大竞彩网app下载,一般为MW级竞彩网app下载,在正常工作时竞彩网app下载,会产生大量的热量。为保证设备的正常工作,把大量的热量散发出去,优化散热与通风方案竞彩网app下载,进行合理的设计与计算竞彩网app下载竞彩网app下载,实现设备的高效散热竞彩网app下载,对于提高设备的可靠性是十分必要的竞彩网app下载。

      散热计算:

      高压变频器在正常工作时竞彩网app下载,热量来源主要是隔离变压器竞彩网app下载竞彩网app下载、电抗器、功率单元竞彩网app下载、控制系统等竞彩网app下载,其中作为主电路电子开关的功率器件的散热竞彩网app下载竞彩网app下载、功率单元的散热设计及功率柜的散热与通风设计最为重要。对IGBT或IGCT功率器件来说竞彩网app下载竞彩网app下载,其pn结不得超过125℃,封装外壳为85℃。有研究表明竞彩网app下载竞彩网app下载,元器件温度波动超过±20℃,其失效率会增大8倍竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载。

      散热设计注意事项:

      (1)选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载,以提高其允许的工作温度竞彩网app下载竞彩网app下载;

      (2)减小设备(器件)内部的发热量竞彩网app下载。为此竞彩网app下载,应多选用微功耗器件,如低耗损型IGBT,并在电路设计中尽量减少发热元器件的数量竞彩网app下载,同时要优化器件的开关频率以减少发热量竞彩网app下载;

      (3)采用适当的散热方式与用适当的冷却方法,降低环境温度竞彩网app下载竞彩网app下载,加快散热速度。

      排风量计算:

      在最恶劣环境温度情况下竞彩网app下载竞彩网app下载,计算散热器最高温度达到需求时候的最小风速竞彩网app下载。根据风速按照冗余放大率来确定排风量竞彩网app下载。排风量的计算公式为:Qf=Q/(Cpρ△T)

      式中:

      Qf:强迫风冷系统所须提供的风量竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载。

      Q:被冷却设备的总热功耗竞彩网app下载。

      Cp=1005J/(kg℃):空气比热竞彩网app下载,J/(kg℃)竞彩网app下载。

      ρ=1.11(m3/kg):空气密度。

      △T=10℃:进竞彩网app下载、出口处空气的温差竞彩网app下载。

      根据风量和风压确定风机型号,使得风机工作在效率最高点处竞彩网app下载竞彩网app下载,即增加了风机寿命又提高了设备的通风效率竞彩网app下载竞彩网app下载。

      风道设:

      串联风道是由每个功率?竞彩网app下载竞彩网app下载?榈纳⑷绕魃舷孪喽?竞彩网app下载,形成上下对应的风道竞彩网app下载,其特点由上下多个功率单元形成串联的通路竞彩网app下载,结构简单,风道垂直使得风阻?竞彩网app下载竞彩网app下载【翰释鴄pp下载;但由于空气从下到上存在依次加热的问题,造成上面的功率单元环境温差小竞彩网app下载竞彩网app下载竞彩网app下载,散热效果差竞彩网app下载竞彩网app下载。

      并联风道中从每个功率单元的前面进风竞彩网app下载,对应的进风口并联排列竞彩网app下载,在后面的风仓中汇总后由风机抽出竞彩网app下载,同时整个功率柜一般采用冗余的方法,有多个风机并联运行竞彩网app下载竞彩网app下载,整体散热效果好竞彩网app下载,并提高了设备的可靠性。但柜体后面要形成风仓竞彩网app下载,增大了设备的体积,同时由于各个功率单元后端到风机的距离不同,使得每个功率单元的风流量不一致竞彩网app下载,是设计的难点。

      根据串联风道和并联风道的特点竞彩网app下载,安邦信公司高压变频器选择并联风道设计竞彩网app下载,并形成了独有的结构专利技术竞彩网app下载。

      仿真分析:

      利用仿真软件可以在以上各种不同结构及层次上对系统散热竞彩网app下载、温度场及内部流体运动状态进行高效竞彩网app下载、准确竞彩网app下载竞彩网app下载、简便的定量分析竞彩网app下载。根据仿真结果竞彩网app下载,对散热结构进行评估、修改竞彩网app下载,然后再次仿真竞彩网app下载,直到得到满足要求的结果竞彩网app下载。通过这种方式竞彩网app下载,我们对热失效进行了很好控制竞彩网app下载竞彩网app下载,从而大大提高了设备的可靠性和稳定性竞彩网app下载。


    相关标签:高压变频器故障

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