变频器通风散热几种方式
变频器散热与散热
变频器散热与散热变频器是一种能够调节电机运行速度的电气装置，广泛应用于工业生产和机械设备中。
然而，由于变频器工作时会产生大量热量，散热成为了一个重要的问题。
本文将探讨变频器散热的原理和方法，以及如何提高散热效果，保障变频器的正常运行。
一、散热的重要性在变频器工作过程中，电子元件会产生热量，如果散热不及时，温度将逐渐升高，可能会导致变频器内部元件的失效甚至损坏。
因此，合理的散热设计和措施是确保变频器正常运行的关键。
二、散热原理1. 热传导：通过直接接触，将热量从高温区域传递到低温区域。
变频器通常采用导热材料，如铝制散热片或散热器，来帮助热量传导。
2. 对流散热：通过液体或气体的流动，将热量带走。
变频器通常采用风扇或风道进行对流散热，将热量快速地带走。
3. 辐射散热：通过辐射热量的方式进行散热。
变频器通常采用散热片来增加散热面积，提高辐射散热效果。
三、散热设计与方法1. 外壳设计：变频器外壳应采用导热性能良好的材料，如铝合金。
外壳的表面积应适当增加，以增加辐射散热的效果。
2. 风扇散热：在变频器外壳上设置风扇，通过强制对流的方式加速热量的散发。
风扇的选型要符合散热需求，确保风扇的风量和噪音都能满足要求。
3. 风道设计：风扇散热时，风道的设计也非常重要。
合理的风道设计可以提高风流的速度和方向，增加散热效果。
4. 导热材料：变频器内部的散热片和散热器应采用导热性能好的材料，如铝、铜等，以提高热传导效果。
5. 空间布局：在变频器的安装中，应合理安排变频器与其他设备的间距，避免热量的相互干扰。
6. 温度监控与保护：在变频器的设计中，应考虑温度监控和保护机制，如果温度超过安全范围，及时停机或降低负载，避免设备损坏。
四、提高散热效果的措施1. 减少负载：合理调整变频器的输出功率和频率，降低负载，减少能量转化为热量的程度。
2. 防尘处理：变频器内部元件的散热效果容易受到尘埃和杂质的影响，应定期清洁和防尘处理。
3. 避免过度密封：如果变频器处于封闭的环境，应注意避免过度密封，以保证散热的通畅。
电厂 高压变频器电气室冷却方式节能解决方案
.高压变频器电气室冷却方式节能解决方案一、概述随着电力电子技术与交流变频技术的成熟，大容量高压变频调速技术、SVC、SVC等得到广泛应用。
设备在正常工作时部分电能通过电子元器件、电器设备（如功率单元、隔离变压器、电抗器、电容器等）转换成热能的形式，因此设备冷却散热问题是设备稳定和安全运行的重要环节之一。
大功率热源设备常用的运行环境冷却方式有：强制空气冷却、循环水冷却、热管换热冷却和空调冷却等。
因强制风冷粉尘较大，已逐步淘汰；空调冷却因购置成本及运行费用、维护费用较高也较少采用；热管散热因成本太高、效果不是很理想，基本不采用。
二、高压变频器电气室通风散热方式电力电子技术集成电气设备，对运行环境有一定要求，通常运行环境要求：+5 —+40 ºC, 湿度<95%, 无凝露，无粉尘，所以用户在安装设备时会将设备安装在封闭的房间内，以保证设备稳定、安全、可靠的运行。
但是设备内部带出来热量不排出室内或耗散，热量就会在室内聚集造成室温升高，这样就会影响设备的正常运行及设备的使用寿命。
如何解决电气室热量散热的问题就成为设备应用中的一个课题。
现以高压变频设备为例，常用的方式有三种：①通风管道散热（强制空冷）：通过管道把热空气直接排出室外，变频器抽取室外空气。
②空调制冷散热方式：室内安装空调，通过空调制冷降温。
③空-水冷装置散热方式：室外安装空-水冷装置。
通过引风管道将变频器内部带出来热量引至空-水冷装置进行热交换，然后降冷却降温后的冷风引回变频器室。
如下图：室内室外空-水冷装置散热方式1、空-水冷散热装置基本原理空－水冷却系统是一种利用高效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。
其外形及原理如上图所示，从变频器出来的热风，经过风管连接到内有固定水冷管的散热器中，散热器中通过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带走，保证变频器控制室内的环境温度不高于40℃。
简要了解变频器及散热与旁通
简要了解变频器及散热与旁通什么是变频器？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。
可分为交—交变频器、交－直－交变频器。
交－交变频器可直接把交流电变成频率和电压都可变的交流电；交—直—交变频器则是先把交流电经整流器先整流成直流电，再经过逆变器把直流电变成频率和电压都可变的交流电。
变频器的组成：变频器是由主回路和控制回路两大部分组成的。
主回路由整流器、滤波器和逆变器三个主要部分组成。
控制回路则由单片机、驱动电路和光电隔离电路组成。
变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。
随着电力电子器件【从SCR(晶闸管)发展到今天的IGBT(绝缘栅双极型晶体管)】、电力变换技术的不断发展和脉宽调制变压变频调速理论(PWM—VVVF)的成熟。
变频调速的原理：三相异步电动机转速为：n=n0(1-s)其中：n0=60f/p，为同步转速因此n=60f(1-s)/p改变电机的极对数(p)；改变电机的转差率(s)；转子串电阻调速，转子串级调速；改变电机供电频率(f)，即变频调速。
根据三相异步电动机公式：E=4.44f1KNØf1-电机频率。
N-每相绕组匝数；Ø-电机气隙磁通；K-与绕组有关的常数。
Ф=E/(4.44KNf1)=KФ(E/f1)≈KФ(U/f1)VVVF控制变频调速的优点：变频调速主要有如下一些优点：1、调速范围宽，可使异步电动机0-100%无级调速(加减速时间可调）；2、启动电流小，而启动转矩大；3、启动平滑，消除机械的冲击力，保护机械设备；4、对电机具有保护功能，降低电机的维修费用；5、在合适条件下具有显著的节电效果。
常用低压变频器功能简介：完善的保护特性（自身保护和负载保护）：基本接线：变频器的寿命：变频器虽为静止装置，但也有像滤波电容器、冷却风扇那样的消耗器件，如果对它们进行定期的维护、更新，可以有10年以上的寿命。
变频器调速节电原理：变频器是节电产品，但变频器本身不节电，相反，它本身也耗电，它的作用是改变电机的转速；变频器节电的效果完全取决于电机负载的工况条件－有调节转速节电的需要。
关于变频器的散热问题
空冷器的技术条件如下：
进水温度：
≤33℃，工作水压：
0."2MPa
水流量：≥24.Βιβλιοθήκη 5m3/h，管口内径：Φ80
根据上述条件，可选购空冷器的辅助设备：
普通水泵、流量计、调节阀门、过滤器、水管(无缝管)及其它器件。
2.2风道的设计
常规的设计是在机柜上面安装风道，将变频器产生的热量直接排放到室外，由变频器室的进风口不断补充冷风，对系统进行冷却，示进风口的面积需要根据系统的具体情况进行确定，并且风口应设置空气过滤网，过滤网的网孔不得大于5×5mm。系统的通风量Qf，假定进风口的风速V不超过3 m/s，由Qf =S×V可知，进风口的面积S≈Qf /V。
如果有制动电阻的话，因为制动电阻的散热量很大，因此最好安装位置最好和变频器隔离开，如装在柜子上面或旁边等。那么,怎样采能降低控制柜内的发热量呢?当变频器安装在控制机柜中时，要考虑变频器发热值的问题。根据机柜内产生热量值的增加，要适当地增加机柜的尺寸。因此，要使控制机柜的尺寸尽量减小，就必须要使机柜中产生的热量值尽可能地减少。如果在变频器安装时，把变频器的散热器部分放到控制机柜的外面，将会使变频器有70％的发热量释放到控制机柜的外面。由于大容量变频器有很大的发热量，所以对大容量变频器更加有效。还可以用隔离板把本体和散热器隔开,使散热器的散热不影响到变频器本体。这样效果也很好。变频器散热设计中都是以垂直安装为基础的，横着放散热会变差的!关于冷却风扇一般功率稍微大一点的变频器，都带有冷却风扇。同时，也建议在控制柜上出风口安装冷却风扇。进风口要加滤网以防止灰尘进入控制柜。注意控制柜和变频器上的风扇都是要的，不能谁替代谁。
如果要正确的使用变频器,必须认真地考虑散热的问题。变频器的故障率随温度升高而成指数的上升。使用寿命随温度升高而成指数的下降。环境温度升高10度，变频器使用寿命减半。因此，我们要重视散热问题！在变频器工作时，流过变频器的电流是很大的,变频器产生的热量也是非常大的，不能忽视其发热所产生的影响。
通用变频器的散热优化设计
通用变频器的散热优化设计摘要：变频器是改变输出频率和输出电压控制交流电动机转速的调速控制装置，广泛应用在石油化工、电力等行业。
变频器散热分为风冷、水冷和油冷等，笔者工作中遇到的变频器功率达到数百上千千瓦，变频器多采用强制风冷散热方式，风冷变频器和其他冷却方式相比复杂性不高也较可靠。
随着现代工业的快速发展，冶金、陶瓷等行业对通用变频器的结构尺寸要求越来越紧凑，系统的热流体积密度越来越大，这给系统的散热设计也带来了一定的难度，变频器的热设计显得越来越重要。
在变频器的整机设计中，机箱的散热通风结构和散热器的选择对系统的散热是至关重要的环节。
基于此，本文主要对通用变频器的散热优化设计进行论述，详情如下。
关键词：通用变频器；散热；优化设计引言目前，在实际变频器开发的项目中，大多数主要是根据工程设计经验和结构尺寸选择合适的散热器，并根据测试结果来调整散热器的结构。
缩短散热器的设计周期和成本，对项目的开发具有实际的意义。
散热器的种类主要分为铝型材散热器和插片式散热器，与插片式散热器相对比，铝型材散热器肋片和基板之间没有接触热阻，尺寸和种类繁多能满足不同产品应用场合的要求，在变频器中采用较多。
1变频器故障分级变频器在实际使用过程中发生的二类故障，对变频器造成的危害相对较大。
工作人员必须掌握正确的变频器二类故障的诊断和维修方法，才能保证变频器的正常稳定运行。
常见的变频器二类故障主要有速度故障、逆变器开关器件开路故障等几种。
变频器在运行过程中如果SSF发生了故障，就会导致变压器闭环系统开环而损坏变频器或其他相关设施，严重的还会造成人员伤亡等安全事故。
所以，工业企业在日常生产过程中，必须充分重视变频器二类故障诊断和分析工作。
工作人员在诊断变频器速度传感器故障时，应该根据变频器使用的实际情况，采取硬件检测法与软件诊断法相结合的方式，诊断和分析变频器发生的故障。
虽然使用硬件检测法可有效提升变频器二类故障的诊断速度，但是使用该方法不但大幅增加变频器的运行成本，而且只适用于电压输出类型速度传感器故障的检测，而无法进行气体类型传感器故障的检测。
几种变频器的散热冷却方式
简介几种变频器的散热冷却方式载要：本文主要是介绍的是，由于变频器属于大型电子设备，目前在电力行业中使用率也在不断地增多，但由于其设备功率大，对环境要求高，由于现场环境温度、变频器散热问题引起的故障也层出不穷，造成很多不安全因素，为减少因此类事件引起的工作，特总结了几种变频器的散热冷却方式，关键词：变频器环境温度散热冷却方式现代社会，能源非常短缺，能源的价格也大幅上升，各行业都提倡节能。
特别是电力行业，各个设备都是大耗能的。
采用变频器，可以大大降低能源的消耗，于是大小设备都采用了变频器，变频器贯穿整个发电厂，变频器的安全运行就成为电厂的关键环节，变频器一旦出现问题，将导致大型设备的损坏，危机电厂的安全运行，给电厂带来不可估量的经济损失。
这样就要求变频器具有极高的可靠性。
在我的工作经历中，现场环境温度过高而引起的变频器故障跳闸出现比例较大，当变频器在满负荷时，其总损耗约为系统额定功率的3%，尤其是高压变频器设备功率较大，4%的功率损耗主要以热量形式散失在运行环境中。
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，必须对变频器及运行环境的温度控制采取措施。
以下就是我结合几年的经验以及从生产厂家、设计单位、其他使用厂家获得的信息，总结出来的几种冷却散热方式。
一、加装风道的散热方式在实际过程中，设计单位都会将变频器单独设立一个变频器小室内，该冷却方式是指冷风经变频器通风入口滤网进入变频器，经过对机体进行冷却后，再由变频器风道出口将热风排出。
这种冷却方式安装比较简单，只需在变频器的墙壁上开两个通风入口，安装上滤网，然后在变频器的柜顶风罩上向外引出出风口风道即可。
如下图所示： 变频器柜顶风机冷风入口热风出口变频器变频器小室一般而言，冷风入口加装的滤网网孔最好不到与5×5mm ，具体进风口的面积需要根据具体的实际情况来定。
高压变频器 散热方案
高压变频器散热方案
高压变频器是目前工业中应用广泛的电气设备之一。
然而，随着
功率的增加，高压变频器的散热问题越发重要。
散热不良会影响设备
性能、寿命等问题，因此，如何采用合理的散热方案，成为研制高压
变频器的一项重要课题。
首先，我们需要了解高压变频器散热的原因。
在高压变频器使用
过程中，由于能量转换的原因，会产生大量的热量，如果不能及时有
效地散热，就会造成设备内部温度过高，增加电子元件的损坏风险，
从而影响设备的稳定性和可靠性。
其次，针对高压变频器的散热问题，我们可以采取以下几种方案：第一，增加散热面积。
可以通过增大散热器的面积、添加散热片等方
式来增加散热器的散热面积，从而提高散热效率。
第二，增加风量。
可以增加风扇的转速、增加风口的数量等方式来增加风量，提高散热
效率。
第三，改善散热材料。
可以改用热导率高、传热系数大的散热
材料来改善散热效果。
例如，可以使用铝合金、铜等材料制作散热器，增加其散热效果。
最后，我们还可以采用一些技术手段来进一步提高高压变频器的
散热效率。
例如，可以采用风道导流技术、风扇重选技术等，通过技
术手段来提高散热效率，避免设备故障的发生。
综上所述，对于高压变频器的散热问题，我们可以通过增加散热
面积、增加风量、改善散热材料以及采用技术手段等方式来解决。
同
时，我们也需要在实际应用中进行详细的技术调试和优化，以达到最佳的散热效果。
相信，借助科技的力量，我们一定能够研制出更加稳定可靠的高压变频器。
变频器散热问题解决
采用开放式风道冷却，室外环境温度小于28℃时，设备运行温度能够维持在变压器76℃、功率柜33℃以下，完全符合高压变频器变压器柜温度小于95℃、功率柜的温度小于40℃的运行环境要求。经过风道散热后，可以将高压变频器室内的环境温度控制在40℃以下，满足了高压变频器对运行环境温度的要求，从而，保证了高压变频器室内良好的运行环境。
根据风冷系统的散热原理，
△q=△t×qபைடு நூலகம்×cp×ρ
式中：
△q—系统总的损耗功率；
△t—空气进口与出口的温差；
qf—总的通风量；
cp—空气的比热：1005j/kg℃；
ρ—空气的密度：1.165kg/m3。
具体作法是在机柜上面安装风道，将变频器产生的热量通过风道直接排放到室外，由变频器室的进风口不断补充冷风，对系统进行冷却。
系统的通风量为qf，假定进风口的风速v不超过3m/s，由qf=s×v可知，进风口的面积s≈qf/v。由此计算出进风口的面积约为4m2，并且在进风口设置了空气过滤网，过滤网的网孔为5×5mm。
变频器散热问题解决
变频器散热可以通过在变频器室内安装空调、加装风道或采用水空冷装置来实现冷却。
如果采用加装空调方式，1匹空调的制冷量大致为2000大卡，换算成国际单位乘以1.162，5匹空调的制冷量为11.6kw，要想满足系统需要，至少需6个5匹的空调，这将大大增加了投资成本。而在高压变频器上加装水空冷装置，其施工难度较大，因此我们选择了在变频器室加装通风风道的方式来解决高压变频器室内温度升高的问题。
高压变频器冷却方式介绍及对比
高压变频器冷却方式介绍及对比摘要高压变频器主要由变压器、功率单元和控制系统组成。
功率单元和控制系统内置很多发热电子元器件，而变压器本身更是发热设备。
高压变频器的故障中，因过热导致的占总故障的30%左右。
所以解决高压变频器冷却方式。
本文通过介绍高压变频器的原理及常见的散热方式，并把几种冷却方式在不同的维度进行对比，最终得出结论：在什么情况下应该选用哪种冷却方式。
关键词：冷却；高压变频器；散热；第1章高压变频器各种冷却方式简述1.1 强迫风冷变频器运行时，变压器和功率单元要产生大约输出功率 3%～5% 的热量，为了顺利带走变频器产生的热量，在变压器柜和单元柜上安装冷却风机。
变频器柜顶风机大量抽风，把变频器产生的热风通过管道排出室外，在变频器室进风口处形成强力负压，使室外的冷风大量进入变频器室内，以达到冷却效果。
为了保证散热，在变频器安装时周围需要留出距离，以保证冷却风路的畅通。
变频器安装时，后面与墙间隔不小于1.2米，左右和顶部与墙间隔不小于0.8米，变频器正面与墙间隔不小于1.5米（操作液晶屏安装于控制柜正面，考虑操作上的安全和方便）。
强迫风冷具有以下特点：投资成本低运行成本低节约变频器室空间防尘效果差1.2 空水冷系统1.2.1空-水冷却系统冷却原理空-水冷却系统冷却原理见图1-1 风路循环图和图1-2 水循环图：图1-1风路循环图图1-2水循环图1.2.2空-水冷却系统主要特点冷却效果好密闭性强价格适中技术成熟1.3空调冷却该方式主要是根据需要散热的高压变频器的总发热量和房间面积算出所采用的空调匹数及数量，然后配置相应的空调。
为高压变频器提供一个固定的具有隔热保温效果的变频器室[1]。
空调冷却具有以下特点：高效制冷室温均匀舒适独立除湿低温、低电压启动室外机耐高温运转室内密闭冷却防尘效果好运行成本高1.4纯水冷（设备本体水冷却）现阶段，对纯水冷高压变频器介绍的内容并不多。
只有少数技术水平领先的公司有此设备。
高压变频器的通风与散热设计
高压变频器的通风与散热设计发表时间：2020-07-29T16:48:29.927Z 来源：《科学与技术》2020年3月第7期作者：费香邦苏柏豪[导读] 在石油、化工、电力、煤矿等工业生产领域对变频器的可靠性要求极高摘要：在石油、化工、电力、煤矿等工业生产领域对变频器的可靠性要求极高。
影响变频器可靠性的因素很多，通风散热是重要因素之一。
因此，解决好变频器设计过程中的散热与通风是一个至关重要的环节。
散热能力决定变频器的输出电流能力，从而影响输出转距能力，为此就要优化散热与通风方案，进行合理设计，实现设备的高效散热，这对提高设备的可靠性是很重要的。
高压变频器工作时的热量主要来源于隔离变压器、电抗器、功率单元和控制系统等，其中功率器件、功率单元及功率柜的散热与通风设计最为重要。
关键词：高压变频器；散热与通风；设计一、功率单元散热功率单元中的元器件主要包括整流二极管、IBGT模块、电容、快速熔断器、母线开关器件驱动电路以及其它一些保护电路等。
除二极管整流模块与IGBT模块外，其余元器件由于在功率单元中通过支架等方式安装，在保证足够的空间距离与必要轻微空气的对流的条件下，已能满足其散热要求。
因此功率单元的散热设计主要考虑二极管整流模块与IGBT模块的散热要求即可。
功率器件的损耗功率所产生的温升需由散热器来降低，通过散热器增加功率器件的导热和辐射面积、扩张热流以及缓冲导热过渡过程，直接传导或借助于导热介质将热量传递到冷却介质中，如空气、水或水的混合液等。
目前在高压变频器中主要用到的冷却方式为强制空气冷却、循环水冷却和热管散热器冷却。
由于空气冷却比较简单，不存在热管散热的复杂性及水冷的凝露问题，所以在通常情况下大多都会首先选择空气冷却。
空气冷却用的散热器通常是一块带有很多叶片的良导热体,散热器热阻估算公式如下：式中：k为散热器热导率；d和A分别为散热器的厚度和面积，分别以cm和cm2表示;C为一个与散热器表面和安装角度有关的修正因子。
变频柜通风散热的设计方法
变频柜通风散热的设计方法1.确定通风方式：通风方式分为自然通风和强制通风两种。
自然通风是利用自然气流来实现散热，适用于小功率变频柜。
强制通风是通过风扇或其他通风设备来加强空气流动，适用于大功率变频柜。
2.布置变频柜：变频柜的布置要考虑通风道路的合理设置，以保证空气流动的畅通。
变频柜之间的间距要保持一定的安全距离，避免热量传导和干扰。
3.选择合适的通风设备：根据变频柜的功率、热量产生量和空间大小选择适当的通风设备。
常用的通风设备有风扇、散热器、散热片等。
风扇常用于强制通风，散热器和散热片则常用于自然通风。
4.确定通风口的位置和尺寸：通风口的位置应选择在变频柜上、下部或侧面，以便排出热空气。
通风口的尺寸要根据通风设备的风量和变频柜内部温度来确定，确保足够的通风流量。
5.设置风道和散热构件：在变频柜内部设置风道，引导冷空气流入变频器，同时将热空气排出。
可以安装散热板或导流板来增加热量传递效果，提高散热效率。
6.控制变频柜内部温度：在变频柜内部设置温度传感器和控制系统，监测和控制变频柜内部温度。
当温度超过设定值时，启动通风设备或采取其他措施进行散热。
7.定期维护和清洁：定期清洁变频柜的通风设备和散热器，去除灰尘和杂物，保持通风通道畅通，以确保散热效果和工作稳定性。
总之，变频柜通风散热的设计方法主要包括确定通风方式、布置变频柜、选择合适的通风设备、确定通风口的位置和尺寸、设置风道和散热构件、控制内部温度以及定期维护和清洁。
这些方法可以有效地降低变频柜的温度、提高散热效率，保证变频器的正常运行。
变频器散热器
1.1 矿用隔爆滤波型变频器散热器简介随着我国工业的不断发展，对资源需求量也越来越大，对应的资源行业也成为我国重要的产业之一。
而传统的煤炭行业也成为我国资源行业中的重中之重。
变频器自80年代进入我国以来，在短短的二十年间里得到了非常广泛的应用。
为了适应煤矿节能和安全生产要求，煤矿用隔爆型变频器的使用也越来越多，其场合主要用于矿井下胶带运输机、提升绞车、风机、水泵、刮板运输机等负载类型，要求具有极高的可靠性。
影响变频器的可靠性指标有多项，其通风与散热就是一个至关重要的环节。
变频器正常工作时，产生高热量的元器件有隔离变压器、电子功率元件、电抗器和滤波器。
普通型变频器的结构是与外界相通的，通过与空气的自然交换，很容易解决其散热问题，但隔爆型变频器长期处于封闭的腔体内，热量在一个固定的小空间内循环，通过隔爆外壳与外界热交换，热量不能及时散出，所以其故障率随腔体的温度上升而增加，使用寿命随温度升高呈指数的下降。
这就要求我们根据实际情况合理的选择隔爆型变频器的散热方式。
本课题所研究的是一种矿用隔爆滤波型变频器散热器，包括散热器结构的设计和冷却介质的选择两方面的内容。
1.2 矿用隔爆滤波型变频器散热器的散热方法变频器的发热是由内部的损耗产生的。
在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主，约占98%，控制电路占2%。
资料表明变频器的功耗一般为其容量的4~5%。
其中逆变部分约占50%，整流及直流回路约40%，控制及保护电路为5~15%。
10℃法则表明当器件温度降低10℃，器件的可靠性增长一倍。
为了保证变频器正常可靠的运行，就必须处理好变频器的散热问题。
而变频器散热的问题，主要则是变频器工作环境的温度及散热问题。
对于变频器的散热方法，通常分为以下三种：一、内装风扇散热内装风扇散热一般对于小容量的通用变频器使用。
通过正确的安装变频器，可以使变频器的内装风扇的散热能力达到最大化。
该内装风扇可以将变频器内部的热量带走。
通过变频器所在的箱体的铁板，进行最终散热。
高压变频器散热与通风的设计.
高压变频器散热与通风的设计硬件2009-06-02 10:56 阅读52 评论1字号：大中小1、引言在电力、化工、煤矿、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。
影响高压变频器的可靠性指标有多项，其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。
目前高压变频器有高-低-高式、元件直接串联式、中点箝位多电平式、单元级联式等多种方式，一般来讲，上述各种方式的高压变频器，其效率一般可达95～97%;但由于设备功率大，一般为mw级，在正常工作时，仍要产生大量的热量。
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，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是十分必要的。
高压变频器在正常工作时，热量来源主要是隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等，其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、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。
2、功率器件的散热设计通常对igbt或igct模块来说，其pn结不得超过125℃，封装外壳为85℃。
有研究表明，元器件温度波动超过±20℃，其失效率会增大8倍。
功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。
2.1 在进行功率器件散热设计时应注意的事项（1）选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以提高其允许的工作温度;（2）减小设备（器件）内部的发热量。
为此，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，同时要优化器件的开关频率以减少发热量;（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，加快散热速度。
以目前最常见的单元级联式高压变频器为例，对其中一个功率单元为例进行热设计。
功率器件采用igbt，其电路如图1所示。
2.2 损耗功率的估算在设备稳态运行时，功率单元内整流二极管、igbt、续流二极管总的功率损耗即为散热器的耗散功率。
因此热设计的第一步就是对上述器件的总功耗进行估算。
图1 功率单元电路图（1） igbt的功率损耗一般包括通态损耗、断态损耗、开通损耗、关断损耗和驱动损耗，在估算时主要考虑通态损耗、开通损耗与关断损耗;每一个igbt的通态损耗:每一个igbt的开关损耗:（2）对续流二极管来讲，主要估算它的通态损耗与关断损耗;通态损耗:关断损耗:（3）整流二极管在低频情况下的损耗功率主要为通态损耗，确定其通态功耗的简便方法是从制造厂给出的通态损耗功率与通态平均电流关系曲线直接查出。
高压变频调速系统散热方案介绍
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风道+空气水冷器散热安装事例
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五、风道+空调散热
此方式主要针对大功率系统，室外灰尘少且空气粉尘不含导电颗 粒。 此方式将变压器柜与功率模块柜用隔热板隔开，综合了风道与空 调两种散热的优点，并且可以充分利用移相隔离变压器H级绝缘 （ 180℃）的性能。我司移相隔离变压器允许温升110K，因此可 以运用在环境温度比较高的现场。 空调的制冷量可以按照系统发热量的一半来匹配。 此方式安装比较灵活，可以优选风道与空调类安装形式
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密闭自循环散热装臵视图
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后感
变频器散热是一件非常重要的事情，可能还有很多更合理的方法 需要我们大家去想、去实验、共同探讨。 关心变频器的散热就想关心我们自己身体体温一样，需要我们大 家向用户不断的询问、了解，让我们的用户知道它的重要性。
谢谢！
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1）室内空调冷却方式
此方式主要运用在中小型系统散热上，如图所示：
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2)空调集中冷却方式
此方式主要运用在中型系统散热上或者房子空间比较紧凑的现场， 如图所示：
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三、空气水冷器散热
对于电厂、化工等行业有大量循环水或冷冻水的现场，宜采用空 气水冷器散热方式。空气水冷却系统(简称空冷器)是一种利用高 效、环保、节能的冷却系统，其应用技术在国内处于领先地位。 从变频器出来的热风，经过风道连接到内有固定水冷管的散热器 中，散热器中通过温度低于33℃的冷水，热风经过散热片后，将 热量传递给冷水，变成冷风从散热片吹出，热量被循环冷却水带 走，保证了变频器控制室内的温度恒定。其外形及原理如下图所 示：
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一、加装风道散热
主要针对于现场环境清洁、空气中灰尘少、并且环境温度能够满 足设备运行温度要求的可采用风道散热设计 。 如果变频器柜顶风机距出风口较近（小于2.5米，中间无转折）， 出风口可不加装辅助排风机；如果出风口的现场施工存在不便， 风道需有转折，则可以考虑加装风机强迫排风，排风机的排风量 必须不小于变频器柜顶风机的排风量。 注意事项：进风口面积必须足够大，防止室内形成负压，产生高 海拔效应，人为的降低设备系统容量。进风口必须加装方便拆卸 的防尘滤网，防尘滤网必须定期更换、冲洗。 风道材料：采用喷漆的冷轧钢板、白铁皮或者不锈钢。 进风口的下边沿一般在墙壁距地面0.5m~1.0m处。 风道散热的优缺点 ：成本低，可靠性高，散热效果良好 ，可靠性 高；不能使用于现场比较脏，灰尘比较大的环境。
大功率变频器散热分析-民熔
大功率变频器散热-民熔变频柜变频器为商业和工业电机提供动力和控制，必须根据其设计和应用环境进行热保护。
变频器的主要优点是灵活的控制、平稳的启动和停机性能，以及在可变负载下运行的离心风机和泵所带来的显著节能。
大多数大功率变频器及其附属电子配件都被集成到电气机柜中。
变频器不但提高了系统效率，变频器本身的效率也非常高，损失只有2% 至4%。
然而，由于大功率变频器中电能转换很大，即使效率损失较低，也会导致数千瓦到数十千瓦废热的产生，必须设法将这些热量耗散掉。
在开放式风冷机柜中，要想排出这些热量很简单。
然而，在恶劣环境中，无法使用过滤风扇冷却或通过直接的空气流来冷却，外壳的热量管理就成为设计流程的重要组成部分。
研究策略，对于在恶劣环境中高效、被动且经济地冷却中、大功率密封外壳的变频器至关重要。
1、流通或密封开放式气流柜可让环境空气流通机柜，直接有效地冷却大功率模块。
不过，这种高效的冷却，可能会导致外部污染物进入外壳，通常使用风扇过滤系统，来过滤流入机柜的空气，从而最大限度地减少这些污染物。
过滤器有助于减少灰尘和碎片，但它们需要定期维护来清洁或更换过滤器。
密封外壳不允许外部空气进入机柜，而是用机柜内的空气来冷却电子产品，并通过热交换器将热量导出到环境空气中。
密封外壳可防止污垢、灰尘、湿度、盐雾和其它空气中的腐蚀性物质进入机柜，并影响电子元件的使用寿命。
这两种系统都适用于低功耗机柜。
然而，对于许多大功率变频器机柜来说，功耗水平高于空气冷却所能达到的水平。
低功率部件一般直接通过气流进行冷却，而较高功率的部件则通过设施冷却水、蒸汽压缩系统或泵送液体系统直接或间接冷却。
在这些系统中，大功率元件( 绝缘栅极双极晶体管、集成栅极换向晶闸管、硅控制整流器)，通常连接到流体冷却冷板上。
然后，流体使用蒸汽压缩系统或通过液气热交换器，将热量排放到环境空气中。
无论哪种情况，所需的环境空气热交换器都可以布置在设施内外。
这些系统的主要缺点是将流体引入机柜和冷却液管线进出机柜所带来的挑战。
变频器的散热方式介绍
变频器的散热方式介绍从目前变频器的构造分析，散热一般可分为以下三种：自然散热、对流散热、液冷散热。
1、自然散热对于小容量的变频器一般选用自然散热方式，其使用环境应通风良好，无易附着粉尘及飘浮物。
此类变频器的拖动对象多为家用空调、IChuang/“target=”_blank“class=”relatedlink“>数控机床之类，功率很小，使用环境比较优良。
另外一种使用自然散热方式的变频器容量并不一定小，那就是防爆变频器。
对于此类变频器小容量可以选用一般类型的散热器即可，要求散热面积在允许的范围内尽可能的大一些，散热肋片间距小一些，尽可能的增加热辐射面积。
对于大容量的防爆变频器，如使用自然散热方式建议使用热管散热器。
热管散热器是近年来新兴的一种散热器，它是热管技术与散热器技术结合的一种产品，它的散热效率极高，可以将防爆变频器的容量做的比较大，可达几百kVA。
这种散热器相对普通散热器，所不同之处就是体积相对大，成本高。
这种散热方式与水冷散热相比较还是有优势的：水冷要用水冷器件，水冷散热器以及必不可少的水循环系统等等，其成本比使用热管散热器散热高。
业界反映热管散热器性能好，值得推广。
自然散热的另外一种方式就是“穿墙式”自然散热，这种散热方式最多减少80%的热量，其特点是变频器的主体与散热片通过电控箱完全隔离，大大提高了变频器元器件的散热效果。
如图1b所示。
这种散热方式最大的好处就是可以做到定时清理散热器，且能保证电控箱的防护等级做得更高。
象常见的棉纺企业由于棉絮过多，经常容易堵塞变频器的通风道，导致变频器的过热故障，用穿墙式自然散热就能很好得解决这一问题。
2、对流散热对流散热是普遍采用的一种散热方式，如图2所示。
随着半导体器件的发展，半导体器件散热器也得到了飞速的发展，趋向标准化，系列化，通用化；而新产品则向低热阻，多功能，体积小，重量轻，适用于自动化生产与安装等方向发展。
世界几大散热器生产商，产品多达上千个系列，并全部经过测试，提供了使用功率与散热器热阻曲线，为用户准确选用提供了方便。
通用变频器散热系统设计
通用变频器散热系统设计1引言温度是严重影响一切电器元件使用寿命的关键因素，半导体器件对温度更是敏感，其所有参数定额都是以某一规定温度为前提条件的，结温过高几乎是摧毁所有半导体器件的最终原因。
变频器中的电力半导体器件的散热是控制温升的重要手段[1]。
通用变频器中的散热器通常要占整机体积的1/3～1/2，可见其作用非同小可。
尤其是温度对变频器性能和使用寿命的影响通常是由量变到质变的缓慢过程，所以往往被人们忽略。
因此，研究散热技术有利于正确、合理地设计和使用变频器，提高变频器运行的可靠性和安全性，延长使用寿命。
2 变频器的常用散热方式变频器的冷却与散热系统设计包括结构设计和冷却介质的选择两方面的内容。
散热器结构的选择应考虑以下因素:辅助设备的能耗、体积和重量;装置的复杂性和操作的难易程度;以及装置的可靠性、可用性和可维护性。
而冷却介质的选择则应考虑电绝缘性、化学稳定性、对材料的腐蚀性、对环境的影响和易燃性以及介质成本。
2.1 空气冷却方式常用的空气冷却方式包括“自冷”和“强迫风冷”两种(见表1)。
表1冷却装置散热效率比较(1)自冷式散热器所谓“自冷式”冷却是通过空气的自然对流及辐射作用将热量带走。
这种散热器效率很低，但是由于它的结构简单、无噪音、免维护，特别是没有运动部件，所以可靠性高，非常适用于额定电流在20a以下的器件或简单装置中的大电流器件。
随着半导器件价格的不断降低，有些较大容量的器件也采用自冷式散热器，尤其在冲击负载的变频器中应用更广泛。
(2)风冷式散热器风冷式散热器主要用于电流额定值在50~500a的器件[2]。
风冷式散热器的特点是散热效率高，其传热系数是自冷式散热效率的2~4倍。
因需配备风机，因而噪声大，容易吸入灰尘，可靠性相对降低，有一定维护量。
散热器材料质量特性对散热效率有显著影响。
紫铜导热系数相当于工业纯铝的2倍，在相同散热效率下，紫铜散热器的体积为铝质散热器的1/3~1/2，但由于铜的比重大，价格高，一般较少应用。
高压变频器散热与通风的设计
高压变频器散热与通风的设计高压变频器散热与通风的设计1 引言在电力、化工、煤矿、冶金等工业生产领域要求高压变频器有极高的可靠性。
影响高压变频器的可靠性指标有多项，其中在设计过程中其散热与通风是一个至关重要的环节。
目前高压变频器有高-低-高式、元件直接串联式、中点箝位多电平式、单元级联式等多种方式，一般来讲，上述各种方式的高压变频器，其效率一般可达95~97%;但由于设备功率大，一般为mw级，在正常工作时，仍要产生大量的热量。
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，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是十分必要的。
高压变频器在正常工作时，热量来源主要是隔离变压器、电抗器、功率单元、控制系统等，其中作为主电路电子开关的功率器件的散热、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。
2 功率器件的散热设计通常对igbt或igct模块来说，其pn结不得超过125℃，封装外壳为85℃。
有研究表明，元器件温度波动超过±20℃，其失效率会增大8倍。
功率器件散热设计关乎整个设备的运行安全。
2.1 在进行功率器件散热设计时应注意的事项(1) 选用耐热性和热稳定性好的元器件和材料，以提高其允许的工作温度;(2) 减小设备(器件)内部的发热量。
为此，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，同时要优化器件的开关频率以减少发热量;(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，加快散热速度。
以目前最常见的单元级联式高压变频器为例，对其中一个功率单元为例进行热设计。
功率器件采用igbt，其电路如图1所示。
2.2 损耗功率的估算在设备稳态运行时，功率单元内整流二极管、igbt、续流二极管总的功率损耗即为散热器的耗散功率。
因此热设计的第一步就是对上述器件的总功耗进行估算。
图1 功率单元电路图(1) igbt的功率损耗一般包括通态损耗、断态损耗、开通损耗、关断损耗和驱动损耗，在估算时主要考虑通态损耗、开通损耗与关断损耗;每一个igbt的通态损耗: (1)每一个igbt的开关损耗: (2)(2) 对续流二极管来讲，主要估算它的通态损耗与关断损耗;通态损耗: (3)关断损耗: (4)(3) 整流二极管在低频情况下的损耗功率主要为通态损耗，确定其通态功耗的简便方法是从制造厂给出的通态损耗功率与通态平均电流关系曲线直接查出。
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常见的变频器散热方式
①风道方式(注意进风口及出风口，材质：白铁皮0.5~0.8mm)
安装要求：
●风道出口面积不小于变频器风机出口面积的总和；
●风道出口处距地面高度要略低于变频器风机出口距地面（水平面）的高度；
●风道出口平面与墙体外表面应保持距离约20~50cm；
●风道出口处要有防护网，防尘孔直径应不大于10mm，可采用“上边缘长出
下边缘10cm”方式(此方式适用于用户墙外有足够的顶沿)；或做风道弯头以防雨/雪水倒灌，或飞禽/飞絮进入（此方式适用于外裸墙、无顶沿或顶沿较高且短的情况）;
●变频器风机在与风道连接时风机上的防尘网不允许摘除；
●风道穿过墙体处，风道边缘与墙体间不能有间隙；
●风道出口禁止朝向上方，具体朝向视现场情况而定（原则上不能有风阻）。
●变频器后侧与墙体距离大于３m时，风道下侧应有支架支撑。
●结构选用角钢支架外包铁皮较为牢固，外观着色要与柜体一至，美观大方。
●若选择安装风道，必须考虑现场进风条件。
若无进风条件，可视对流情况在
墙上开进风孔，开孔尺寸要求不少于风机总出风口的1.2~1.5倍，进风口加装过滤网
②空调制冷方式(注意空调功率选择，价格基本上为1000元/匹)
注意事项：
●空调尽量选落地式空调。
●根据房屋面积选择空调的大小，具体如下：
空调匹数=（变频器额定功率X4%/2.5）X0.75
③空调与风道组合方案(由于停机时易产生凝露，一般不推荐此方式)
注意事项：
●空调大小可为上面②方案中的1/3—1/4，但必须注意：变频器停机后必须停
空调或不停风机，以防止产生柜内凝露现象。