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高壓變頻器常用的三種散熱方式

閱讀次數:1175    發(fā)布時(shí)間: 2020-04-10 11:51:26

一、空調密閉冷卻方式

  為了提高高壓大功率變頻器的應用穩定性,解決好高壓變頻器環(huán)境散熱問(wèn)題。目前常用的辦法是:密閉式空調冷卻。該方法主要是為高壓變頻器提供一個(gè)固定的具有隔熱保溫效果的房間,根據高壓變頻器的發(fā)熱量和房間面積大小計算出空調的制冷量,從而配備一定數量的空調。采用空調冷卻時(shí),房間的建筑面積過(guò)大會(huì )增加空調冷卻負荷。同時(shí),由于變頻器排出的熱風(fēng)不能被空調全部吸入冷卻,因此,造成系統運行效率低,造成節約能源的二次浪費。變頻器室內的冷熱風(fēng)循環(huán)情況如下圖所示。

 

 

  變頻器從柜體的正面和后面吸入空氣,經(jīng)柜頂風(fēng)機將變頻器內部的熱量帶走排到室內。從而在變頻器室上部形成一個(gè)溫度偏高、壓力偏高的氣旋渦流區,在變頻器的正面部分形成一個(gè)偏負壓區。在運行中,變頻器功率柜正面上部區域實(shí)際上是吸入剛排出的熱風(fēng)進(jìn)行冷卻,形成氣流短路風(fēng)不能達到有效的冷卻效果??照{通常采用下進(jìn)上出風(fēng)結構,從而與變頻器在一定程度上形成了“搶風(fēng)”現象,這就是“混合循環(huán)區”。在這個(gè)區域變頻器吸入的空氣不完全是空調降溫后的冷空氣,空調的降溫處理也沒(méi)有把變頻器排出的熱空氣全部降溫,從而導致了整個(gè)冷卻系統的運行效率不高。變頻器自身是節能節電設備,而通常采用的空調式冷卻則造成能源的二次浪費。這種情況在大功率、超大功率的變頻應用系統中更加明顯。

  二、風(fēng)道冷卻

  1、功率柜風(fēng)道設計見(jiàn)下圖:

 

 

 

  從功率柜散熱系統圖可知:功率單元內部散熱系統通過(guò)安裝在單元內的風(fēng)機強制冷卻單元里的散熱器,使每一個(gè)功率單元滿(mǎn)足散熱需求,同時(shí),由于功率單元內風(fēng)機吹走熱風(fēng),使其進(jìn)風(fēng)處的柜體內形成強力負壓,柜外冷風(fēng)大量進(jìn)入高壓變頻氣內,通過(guò)功率單元風(fēng)道對單元散熱器進(jìn)行冷卻。同時(shí),由于柜頂風(fēng)機大量抽風(fēng),使其密閉風(fēng)室內形成強力負壓,加速功率單元內熱風(fēng)進(jìn)入密閉風(fēng)室,通過(guò)柜頂風(fēng)機抽出高壓變頻器柜外。通過(guò)建立嚴密暢通的風(fēng)道,以及在功率單元內設計強制風(fēng)冷,大大提高那高壓變頻器散熱系統的散熱能力和效率,同時(shí),也可以減少散熱器體積和功率柜體積,實(shí)現高壓變頻器的小型化,為用戶(hù)安裝高壓變頻器節省空間。

 

  三、空-水冷卻系統

  高壓變頻器對運行環(huán)境溫度通常要求在-5~40℃,環(huán)境粉塵含量低于950ppm。過(guò)高的溫度會(huì )造成變頻器溫度過(guò)熱保護而跳閘,粉塵含量過(guò)高導致變頻器通風(fēng)濾網(wǎng)更換清洗維護量過(guò)高,增加維護費用。因此,采用何種冷卻方式和系統結構至關(guān)重要。

  為了解決高壓變頻器的運行環(huán)境冷卻和控制問(wèn)題,提高系統安全可靠性、降低運營(yíng)成本??梢越鉀Q單位散熱密度高、功率大,有效提高系統安全可靠性、降低運營(yíng)成本的問(wèn)題。

  空-水冷卻系統是一種利用高效、環(huán)保、節能的冷卻系統,其應用技術(shù)在國內處于領(lǐng)先地位。在電力、鋼鐵等行業(yè)的高壓大功率變頻應用中得到廣泛的推廣應用。該系統由于其采用完全機械結構設計,較空調等電力、電子設備而言具有明顯的安全、可靠性。

  其主要原理是:將變頻器的熱風(fēng)通過(guò)風(fēng)道直接通過(guò)空冷裝置進(jìn)行熱交換,由冷卻水直接將變頻器散失的熱量帶走;經(jīng)過(guò)降溫的冷風(fēng)排回至室內??绽溲b置內通過(guò)冷水溫度低于33℃,即可以保證熱風(fēng)經(jīng)過(guò)散熱片后,將變頻器室內的環(huán)境溫度控制在40℃以下滿(mǎn)足變頻器對環(huán)境運行的要求。從而,保證了變頻器室內良好的運行環(huán)境。冷卻水與循環(huán)風(fēng)完全分離,水管線(xiàn)在變頻室外與高壓設備明確分離,確保高壓設備室不會(huì )受到防水、絕緣破壞等安全威脅和事故。

  同時(shí),由于房間密閉,變頻器利用室內的循環(huán)風(fēng)進(jìn)行設備冷卻,具有粉塵度低,維護量小的特點(diǎn);減少了環(huán)境對變頻器功率柜、控制柜運行穩定性的不利影響???水冷卻系統結構原理圖如下:

 

 

      變頻器從柜體的正面和后面吸入空氣,經(jīng)柜頂風(fēng)機將變頻器內部的熱量帶走排到室內。從而在變頻器室上部形成一個(gè)溫度偏高、壓力偏高的氣旋渦流區,在變頻器的正面部分形成一個(gè)偏負壓區。在運行中,變頻器功率柜正面上部區域實(shí)際上是吸入剛排出的熱風(fēng)進(jìn)行冷卻,形成氣流短路風(fēng)不能達到有效的冷卻效果??照{通常采用下進(jìn)上出風(fēng)結構,從而與變頻器在一定程度上形成了“搶風(fēng)”現象,這就是“混合循環(huán)區”。在這個(gè)區域變頻器吸入的空氣不完全是空調降溫后的冷空氣,空調的降溫處理也沒(méi)有把變頻器排出的熱空氣全部降溫,從而導致了整個(gè)冷卻系統的運行效率不高。變頻器自身是節能節電設備,而通常采用的空調式冷卻則造成能源的二次浪費。這種情況在大功率、超大功率的變頻應用系統中更加明顯。

 

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